一種氮化硅鐵合金包芯線及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氮化硅鐵合金包芯線及其制作方法，屬于包芯線【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明的一種氮化硅鐵合金包芯線由鋼帶包覆芯粉而成，芯粉各組分按質(zhì)量份組成如下：氮化硅鐵合金70-95份、固氮合金元素鐵合金4.9-29.7份、硅基稀土合金粉末0.1-0.3份。本發(fā)明的一種氮化硅鐵合金包芯線的制作方法，其步驟為：氮化硅鐵合金備料；固氮合金元素鐵合金備料；硅基稀土合金粉末備料；芯粉的制備；鋼帶包覆芯粉，采用厚度為0.34-0.45mm的鋼帶將芯粉包覆成直徑為9-13mm的包芯線。本發(fā)明使得固氮效果和作用得到明顯改善，氮元素在鋼水中的收得率大大提高，克服了現(xiàn)有技術(shù)中含氮材料制成包芯線在微合金鋼生產(chǎn)作增氮強化劑使用存在的不足。
【專利說明】一種氮化硅鐵合金包芯線及其制作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼鐵冶金含釩微合金鋼煉鋼生產(chǎn)過程爐外精煉工藝增氮提高合金鋼強度的包芯線【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種氮化硅鐵合金包芯線及其制作方法。在含釩微合金鋼、RHB400和RHB400E以上級別高強螺紋鋼及硅鋼作增氮強化劑生產(chǎn)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

【背景技術(shù)】
[0002]微合金鋼生產(chǎn)過程中通常加入具有細化晶粒和沉淀析出強作用的V、Nb、Al、Ti等微量元素，使鋼材熱軋后獲得高強度、高焊接性及良好的成型性能。不足之處是鋼中加入的微量元素V、Nb、Al、Ti價格昂貴，使其生產(chǎn)成本居高不下，同時由于Al、Ti屬活潑元素，易與鋼中的氧反應(yīng)生成高熔點氧化夾雜物，難以去除，從而污染鋼水，影響連鑄正常生產(chǎn)。
[0003]二 ^^一世紀除，鋼廠開始推廣使用釩氮合金替代釩鐵、鈮鐵合金，因釩氮合金中的N、V及鋼中C原子形成高熔點、高強度碳化物、氮化物和碳氮化物，細化晶粒和沉淀析出強作用比V、Nb、Al、Ti等微量元素作用更加明顯，可有效地降低微量元素V、Nb、Al、Ti加入量，降低微合金鋼生產(chǎn)成本。因而釩氮合金作為一種高強度低合金鋼最經(jīng)濟有效的添加劑，廣泛應(yīng)用于非調(diào)質(zhì)鋼、高強度厚壁H型鋼、工具鋼、高強度熱軋帶肋鋼筋等鋼生產(chǎn)。但釩氮合金生產(chǎn)過程中對溫度控制要求苛刻，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，而且投資大，產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性不高，導(dǎo)致釩氮合金價格高達10多萬元/噸，不利于鋼廠挖潛降本。同時，因釩氮合金生產(chǎn)工藝限制，合金中N最大含量只有14%，因而只有35.5%釩形成V(N、C)，鋼中大量V沒有起到沉淀強化和抑制晶粒長大的作用，鋼中V浪費較大。
[0004]基于N元素在含釩鋼中的強化析出作用，為了提高含釩鋼中V的利用率，進一步降低生產(chǎn)成本，一種如:氮化硅錳、氮化鉻、氮化鈦、氮化鋁等富含N(N含量在20% )的材料用于微合金鋼中作增氮劑使用，以提高微合金元素V的利用率的應(yīng)用研究取得進展。氮化物材料作為含釩鋼的增氮強化劑主要采用爐后與脫氧合金一起加入方式，形狀與合金外形一樣為塊狀，粒度為5-50mm。但由于氮化鉻、氮化鈦、氮化鋁等材料存在如下缺點:1)價格偏高，一般在15000元/t以上，造成微合金鋼生產(chǎn)成本偏高；2)單一含氮材料中鉻、鈦、鋁屬活波金屬，爐后以合金形式加入，因體積密度小，漂浮在鋼液表面，固氮合金元素極易燒損和被鋼水中氧化損耗，固氮合金元素大幅損耗，N揮發(fā)損耗大，固氮效果不好，鋼水增氮量少，氮收得率不穩(wěn)定(一般在0-25% )，N的強化作用有限；3)含氮材料中較高的鈦、鋁含量，與鋼中氧反應(yīng)生產(chǎn)的氧化物夾雜物，熔點高、粘度大，難以上浮，對鋼水質(zhì)量污染大，影響連鑄正常澆鑄等缺點，因而限制了這些含氮材料在微合金鋼生產(chǎn)中的實際應(yīng)用。
[0005]為解決氮化鉻、氮化鈦、氮化鋁等材料作為含釩鋼的增氮強化劑以合金加入方式存在缺點，將氮化硅錳合金顆粒制成合金包芯線，作為含釩鋼增氮強化劑在LF精煉時以喂線方式加入鋼水中的技術(shù)在生產(chǎn)RHB400E含釩鋼獲得成功。由于鋼中微量元素V的作用，鋼中N收得率明顯提高到40%，氮的析出強化作用更加明顯，同等生產(chǎn)工藝條件下，鋼中喂入氮化硅錳合金包芯線后，生產(chǎn)的RHB400E鋼屈服、抗拉、延伸率等力學(xué)性能指標要優(yōu)于采用釩微合金化工藝生產(chǎn)的RHB400E，可減少釩合金20%以上。但氮化硅錳合金中的硅、錳易與鋼水中氧反應(yīng)，在鋼中不含或含量極少V、Nb、Al、Ti固氮元素的情況下，氮化硅錳中的硅、錳幾乎沒有固氮作用。因此，采用氮化硅錳合金線作增氮強化劑僅局限于在生產(chǎn)含釩鋼上如:RHB400E鋼種上使用，加上氮化硅錳合金價格高達15000元/t，生產(chǎn)微合金鋼降本優(yōu)勢不明顯，在鋼廠推廣使用受到限制。
[0006]關(guān)于包芯線已有相關(guān)技術(shù)方案公開，如:中國專利申請?zhí)?01210377151.X，申請日2012年10月8日公開的發(fā)明名稱為:一種冶金用釩氮微合金化及復(fù)合脫氧的包芯線的技術(shù)方案；中國專利申請?zhí)?01410131544.1，申請日2014年4月3日公開的發(fā)明名稱為:釩微合金化鋼增氮用氮化硅錳包芯線的技術(shù)方案；中國專利申請?zhí)?01320280835.8，申請日2013年5月22日公開的發(fā)明名稱為:一種冶金用釩氮微合金化及復(fù)合脫氧的包芯線的技術(shù)方案。但是，上述專利文件公開的技術(shù)方案對于鋼鐵企業(yè)挖潛降本還存在一定的空間，其關(guān)鍵技術(shù)問題是:氮元素在鋼水中的收得率低，導(dǎo)致含氮材料制成合金和包芯線在微合金鋼生產(chǎn)中作增氮強化劑使用存在不足。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0008]本發(fā)明的目的在于克服含氮材料制成包芯線在微合金鋼生產(chǎn)作增氮強化劑使用存在的不足，提供了一種氮化硅鐵合金包芯線及其制作方法，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，固氮效果和作用得到明顯改善，氮元素在鋼水中的收得率大大提高。
[0009]2.技術(shù)方案
[0010]為達到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0011]其一，本發(fā)明的一種氮化硅鐵合金包芯線，該氮化硅鐵合金包芯線由鋼帶包覆芯粉而成，所述的芯粉由氮化硅鐵合金、固氮合金元素鐵合金和硅基稀土合金粉末組成，其中:芯粉各組分按質(zhì)量份組成如下:氮化硅鐵合金70-95份、固氮合金元素鐵合金4.9-29.7份、娃基稀土合金粉末0.1-0.3份,上述的固氮合金兀素鐵合金和娃基稀土合金粉末用于將氮元素固定于鋼水中。
[0012]更進一步地，所述的固氮合金元素鐵合金為釩鐵合金、鈮鐵合金、鋁鐵合金、鈦鐵合金中的一種或一種以上的混合。本發(fā)明選用釩鐵合金、鈮鐵合金、鋁鐵合金、鈦鐵合金作為固氮合金元素鐵合金，并配合硅基稀土合金粉末設(shè)計了新的配方，使得本發(fā)明的包芯線既減小了與鋼中氧反應(yīng)的幾率，穩(wěn)定性更好，固氮效果和作用更加明顯，N收得率在40%以上，又降低了增氮強化劑的使用成本，噸鋼可降成本5-60元。作為本發(fā)明突出的突破點，本發(fā)明采用固氮合金元素鐵合金和硅基稀土合金粉末通過實現(xiàn)了對氮元素在鋼水中的最佳固定作用，使得氮元素在鋼水中的收得率得到保證，完全改變了現(xiàn)有技術(shù)中的固氮方式，本發(fā)明提出了創(chuàng)新的固氮方式，這是專利 申請人:組織技術(shù)專家多年的研究成果。
[0013]更進一步地，所述的氮化娃鐵合金由粒徑為< 0.5mm、0.5_lmm、l_3mm粉料組成，其中粒徑< 0.5mm的粉料占氮化娃鐵合金總質(zhì)量的5-10%,粒徑0.5-lmm的粉料占氮化娃鐵合金總質(zhì)量的80-90%,粒徑l-3mm的粉料占氮化娃鐵合金總質(zhì)量的5_10%。所述的固氮合金元素鐵合金由粒徑為< 0.5mm、0.5_lmm、l_2mm粉料組成,其中粒徑< 0.5mm的粉料占固氮合金元素鐵合金總質(zhì)量的5-10%,粒徑0.5-lmm的粉料占固氮合金元素鐵合金總質(zhì)量的80-90%,粒徑l-2mm的粉料占固氮合金元素鐵合金總質(zhì)量的5_10%。所述的娃基稀土合金粉末由粒徑為< 0.5mm、0.5_lmm粉料組成,其中粒徑< 0.5mm的粉料占娃基稀土合金粉末總質(zhì)量的10-25%，粒徑0.5-lmm的粉料占硅基稀土合金粉末總質(zhì)量的75-90%。
[0014]本發(fā)明中氮化娃鐵合金由粒徑為< 0.5mm、0.5-lmm、l-3mm粉料組成，固氮合金元素鐵合金由粒徑為彡0.5mm、0.5_lmm、l_2mm粉料組成，娃基稀土合金粉末由粒徑為(0.5mm、0.5_lmm粉料組成，這是本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)手段，一般的包芯線只在組分上做研究， 申請人:發(fā)現(xiàn)單純在組分上考慮包芯線如何最佳固氮是無法實現(xiàn)的，本發(fā)明創(chuàng)新的提出了通過組分的配合且通過對各個組分的粒度進行設(shè)計，減小了與鋼中氧反應(yīng)的幾率，穩(wěn)定性更好，固氮效果和作用更加明顯，N收得率在40%以上。
[0015]其二，本發(fā)明的一種氮化硅鐵合金包芯線的制作方法，其步驟為:
[0016]步驟一、氮化硅鐵合金備料
[0017]將氮化硅鐵合金使用破碎設(shè)備進行破碎，破碎后使用振動篩將破碎好的氮化硅鐵合金篩分成< 0.5mm、0.5_lmm、l_3mm粉料,再按照如下重量百分比進行配料:粒徑< 0.5mm的粉料占氮化硅鐵合金總質(zhì)量的5-10%，粒徑0.5-lmm的粉料占氮化硅鐵合金總質(zhì)量的80-90%,粒徑l-3mm的粉料占氮化娃鐵合金總質(zhì)量的5_10%,配料混合后得氮化娃鐵合金，備用；
[0018]步驟二、固氮合金元素鐵合金備料
[0019]將固氮合金元素鐵合金使用破碎設(shè)備進行破碎，破碎后使用振動篩將破碎好的固氮合金元素鐵合金篩分成彡0.5mm、0.5_lmm、l_2mm粉料，再按照如下重量百分比進行配料:粒徑< 0.5mm的粉料占固氮合金元素鐵合金總質(zhì)量的5-10%,粒徑0.5-lmm的粉料占固氮合金元素鐵合金總質(zhì)量的80-90%,粒徑1-2_的粉料占固氮合金元素鐵合金總質(zhì)量的5-10%，配料混合后得固氮合金元素鐵合金，備用；
[0020]步驟三、硅基稀土合金粉末備料
[0021]將硅基稀土合金使用破碎設(shè)備進行破碎，破碎后使用振動篩將破碎好的硅基稀土合金篩分成< 0.5mm、0.5_lmm粉料，再按照如下重量百分比進行配料:粒徑< 0.5_的粉料占硅基稀土合金粉末總質(zhì)量的10-25%，粒徑0.5-lmm的粉料占硅基稀土合金粉末總質(zhì)量的75-90%,配料混合后得娃基稀土合金粉末,備用；
[0022]步驟四、芯粉的制備
[0023]按質(zhì)量份數(shù)稱取步驟一至步驟三中的氮化硅鐵合金70-95份、固氮合金元素鐵合金4.9-29.7份、娃基稀土合金粉末0.1-0.3份，將氮化娃鐵合金、固氮合金兀素鐵合金和娃基稀土合金粉末混合得芯粉；
[0024]步驟五、鋼帶包覆芯粉
[0025]采用厚度為0.34-0.45mm的鋼帶將步驟四中的芯粉包覆成直徑為9_13mm的包芯線，即得氮化硅鐵合金包芯線。
[0026]更進一步地，步驟二中的固氮合金元素鐵合金為釩鐵合金、鈮鐵合金、鋁鐵合金、鈦鐵合金中的一種或一種以上的混合。
[0027]3.有益效果
[0028]采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下顯著效果:
[0029](I)本發(fā)明的一種氮化硅鐵合金包芯線，其芯粉由氮化硅鐵合金、固氮合金元素鐵合金和娃基稀土合金粉末組成，其中固氮合金兀素鐵合金和娃基稀土合金粉末用于將氮兀素固定于鋼水中，本發(fā)明的包芯線通過芯粉組分的創(chuàng)新設(shè)計，使得固氮效果和作用得到明顯改善，氮元素在鋼水中的收得率大大提高，克服了現(xiàn)有技術(shù)中含氮材料制成包芯線在微合金鋼生產(chǎn)作增氮強化劑使用存在的不足；
[0030](2)本發(fā)明的一種氮化硅鐵合金包芯線的制作方法，通過對芯粉中組分氮化硅鐵合金、固氮合金元素鐵合金和硅基稀土合金粉末的粒度做獨特的設(shè)計，且控制芯粉各組分按質(zhì)量份組成如下:氮化硅鐵合金70-95份、固氮合金元素鐵合金4.9-29.7份、硅基稀土合金粉末0.1-0.3份，采用鋼帶將芯粉包覆成直徑為9-13_的包芯線，可在吹氬精煉站、LF鋼包爐使用，可充分利用鋼廠現(xiàn)有喂線設(shè)備，通過將包芯線喂入鋼液深部，在吹氬氣體強力攪拌作用下，與鋼水接觸面積更大，N在鋼水中分布更加均勻，固氮效果更好，N的收得率更聞。

【具體實施方式】
[0031]為進一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
[0032]實施例1
[0033]本實施例的一種氮化硅鐵合金包芯線的制作方法，其具體的步驟為:
[0034]步驟一、氮化硅鐵合金備料
[0035]將氮化硅鐵合金使用破碎設(shè)備進行破碎，破碎后使用振動篩將破碎好的氮化硅鐵合金篩分成< 0.5mm、0.5_lmm、l_3mm粉料,再按照如下重量百分比進行配料:粒徑< 0.5mm的粉料占氮化娃鐵合金總質(zhì)量的7%，粒徑0.5-lmm的粉料占氮化娃鐵合金總質(zhì)量的85%,粒徑1-3_的粉料占氮化硅鐵合金總質(zhì)量的8 %，配料混合后得氮化硅鐵合金，備用。本實施例中氮化硅鐵合金的成份中要求元素的質(zhì)量百分比為:N彡30%, Si彡50%。
[0036]步驟二、固氮合金元素鐵合金備料
[0037]將固氮合金元素鐵合金使用破碎設(shè)備進行破碎，破碎后使用振動篩將破碎好的固氮合金元素鐵合金篩分成彡0.5mm、0.5_lmm、l_2mm粉料，再按照如下重量百分比進行配料:粒徑< 0.5mm的粉料占固氮合金元素鐵合金總質(zhì)量的8%,粒徑0.5-lmm的粉料占固氮合金元素鐵合金總質(zhì)量的85%,粒徑l-2mm的粉料占固氮合金元素鐵合金總質(zhì)量的7%,配料混合后得固氮合金元素鐵合金，備用。本發(fā)明中固氮合金元素鐵合金可以為釩鐵合金、鈮鐵合金、鋁鐵合金、鈦鐵合金中的一種或一種以上的混合，釩鐵合金的成份中要求元素的質(zhì)量百分比為:V彡50% ;鈮鐵合金的成份中要求元素的質(zhì)量百分比為:Nb彡60% ;鋁鐵合金的成份中要求元素的質(zhì)量百分比為:A1 ^ 95% ;鈦鐵合金的成份中要求元素的質(zhì)量百分比為:Ti ^ 30%。本實施例中的固氮合金兀素鐵合金米用鑰;鐵合金。
[0038]步驟三、硅基稀土合金粉末備料
[0039]將硅基稀土合金使用破碎設(shè)備進行破碎，破碎后使用振動篩將破碎好的硅基稀土合金篩分成彡0.5mm、0.5_lmm粉料，再按照如下重量百分比進行配料:粒徑彡0.5mm的粉料占硅基稀土合金粉末總質(zhì)量的20%，粒徑0.5-lmm的粉料占硅基稀土合金粉末總質(zhì)量的80%，配料混合后得硅基稀土合金粉末，備用。本實施例中硅基稀土合金粉末的成份中要求元素的質(zhì)量百分比為:RE為30-35%、Si為30-35%。
[0040]步驟四、芯粉的制備
[0041]按質(zhì)量份數(shù)稱取步驟一至步驟三中的氮化硅鐵合金83份、固氮合金元素鐵合金17份、娃基稀土合金粉末0.2份,將氮化娃鐵合金、固氮合金兀素鐵合金和娃基稀土合金粉末混合得芯粉。本實施例中氮化娃鐵合金、固氮合金兀素鐵合金和娃基稀土合金粉末混合過程具體如下:先將稱取的硅基稀土合金粉末重量的一半加入到固氮合金元素鐵合金中，在攪拌機中攪拌混合得稀土 -固氮合金混合物；然后將稱取的硅基稀土合金粉末重量的另一半加入到氮化硅鐵合金中，在攪拌機中攪拌混合得稀土 -氮化硅鐵混合物；再將上述的稀土-固氮合金混合物和稀土-氮化硅鐵混合物放在攪拌機中攪拌混合得芯粉。采用這樣的混合攪拌工藝，能夠充分保證氮化娃鐵合金、固氮合金兀素鐵合金、娃基稀土合金粉末三者的混合效果，而且能夠為硅基稀土合金粉末在鋼水中發(fā)揮作用起到鋪墊作用。
[0042]步驟五、鋼帶包覆芯粉
[0043]采用厚度為0.40mm的鋼帶將步驟四中的芯粉包覆成直徑為13mm的包芯線，即得氮化硅鐵合金包芯線。制得的氮化硅鐵合金包芯線要求其芯粉米重量> 200g/m，氮化硅鐵合金包芯線的米重量> 390g/m,具體在本實施例中芯粉米重量為210g/m,氮化娃鐵合金包芯線的米重量為395g/m。
[0044]在生產(chǎn)RHB400鋼時，轉(zhuǎn)爐出鋼合金化后，在吹氬精煉站通過喂線機喂入本實施例制備的氮化硅鐵合金包芯線，喂入量按3.4m/噸鋼喂入，本實施例的固氮效果和作用得到明顯改善，氮元素在鋼水中的收得率大大提高。本實施例中選擇價格低廉的氮化硅鐵合金(價格低于8500元/t)作主要增氮強化材料，加入特定的固氮合金元素鐵合金和硅基稀土合金粉末作氮化硅鐵中N的固氮使用，同時達到脫氧、脫硫能力強，夾雜物形態(tài)控制能力強，細化晶粒和彌散強化作用明顯，能有效地改善鋼組織性能。本實施例采用強度高、韌性好的優(yōu)質(zhì)低碳鋼帶，控制包線機速度包覆成密度高、芯粉飽滿(芯粉米重量> 200g/m)、強度和韌性好，直徑在Φ9-13_的合金芯線，適合鋼廠喂線機使用。本發(fā)明的包芯線中加有穩(wěn)定性好的固氮元素，即可在生產(chǎn)含有V、Nb、Al、Ti微量固氮元素鋼種上使用，也可在如:RHB400等不含微量固氮元素鋼種上使用，N收得率可穩(wěn)定在40%以上，在氮的析出強作用和稀土細化晶粒，彌散強化作用下，可大大改善鋼的組織和力學(xué)性能，從而可降低含釩鋼合金用量25%以上，不含釩的RHB400等鋼中錳可降20個以上。比氮化硅錳包芯線具有適用性更強，應(yīng)用生產(chǎn)的鋼種范圍更廣，降本優(yōu)勢更加明顯，可廣泛用于非調(diào)質(zhì)鋼、高強度厚壁H型鋼、工具鋼、硅鋼、高強度熱軋帶肋鋼筋等鋼生產(chǎn)。
[0045]針對本發(fā)明的一種氮化硅鐵合金包芯線，進一步詳細說明如下:1)、采用價格更加低廉的氮化硅鐵的顆粒為主制成的包芯線，氮化硅鐵中的N ^ 30%，比氮化硅錳、氮化鉻、氮化鈦、氮化鋁等材料要高出8%，氮的析出強化作用更加明顯。2)、芯線中加入的V、Nb、Al、Ti 一種或一種以上鐵合金,相比氮化硅錳、氮化鉻、氮化鈦、氮化鋁中的Al、T1、Cr、S1、Mn元素，在硅基稀土合金粉末的配合下更加減小了與鋼中氧反應(yīng)的幾率，穩(wěn)定性更好，固氮效果和作用更加明顯，N收得率在40%以上。3)、芯線中V、Nb、Al、Ti 一種或一種以上鐵合金固氮微量元素，即可在生產(chǎn)含有V、Nb、Al、Ti微量固氮元素鋼種上使用，也可在如:RHB400等不含微量固氮元素鋼種上使用。適用性更強，使用生產(chǎn)的鋼種范圍更廣。用于目前產(chǎn)量最大(占鋼筋總量79%以上)、民用建筑用途最廣泛的不含釩鋼RHB400上，降本優(yōu)勢更加明顯，噸鋼可降成本5-60元。4)、芯粉中加入娃基稀土合金粉末,粒度組成在彡0.5mm占10-25%,0.5-lmm占75-90%，可使硅基稀土合金粉末均勻填充在氮化硅釩鐵顆粒中，使包覆的包芯線更加緊密，關(guān)鍵是通過硅基稀土合金粉末能夠達到輔助固氮合金元素鐵合金進行固氮的作用，同時，通過稀土合金元素的作用，能有效地改善含V微合金鋼組織性能和細化晶粒作用更加明顯，V微合金鋼晶粒度等級可提高1-2個等級，通過提高和改善V微合金鋼力學(xué)性能，實現(xiàn)降低V微合金鋼合金生產(chǎn)成本的作用更加明顯。5)、以包芯線形式加入鋼水中，可將氮化硅鐵合金包芯線喂入鋼水深部，采用特定的固氮合金元素鐵合金和硅基稀土合金粉末減少了燒損或氧化損耗。避免現(xiàn)有技術(shù)中含氮材料易被鋼水中氧氧化，固氮效果差，N收得率不穩(wěn)定現(xiàn)象。
[0046]實施例2
[0047]本實施例的一種氮化硅鐵合金包芯線的制作方法，其具體的步驟為:
[0048]步驟一、氮化硅鐵合金備料
[0049]將氮化硅鐵合金使用破碎設(shè)備進行破碎，破碎后使用振動篩將破碎好的氮化硅鐵合金篩分成< 0.5mm、0.5_lmm、l_3mm粉料,再按照如下重量百分比進行配料:粒徑< 0.5mm的粉料占氮化娃鐵合金總質(zhì)量的5%,粒徑0.5-lmm的粉料占氮化娃鐵合金總質(zhì)量的90%,粒徑1-3_的粉料占氮化硅鐵合金總質(zhì)量的5 %，配料混合后得氮化硅鐵合金，備用。
[0050]步驟二、固氮合金元素鐵合金備料
[0051]將固氮合金元素鐵合金使用破碎設(shè)備進行破碎，破碎后使用振動篩將破碎好的固氮合金元素鐵合金篩分成彡0.5mm、0.5_lmm、l_2mm粉料，再按照如下重量百分比進行配料:粒徑< 0.5mm的粉料占固氮合金元素鐵合金總質(zhì)量的10%,粒徑0.5-lmm的粉料占固氮合金元素鐵合金總質(zhì)量的80%,粒徑l-2mm的粉料占固氮合金元素鐵合金總質(zhì)量的10%,配料混合后得固氮合金元素鐵合金，備用。本實施例中的固氮合金元素鐵合金采用鈮鐵合金和鈦鐵合金的混合，且其混合的質(zhì)量比為1:2。
[0052]步驟三、硅基稀土合金粉末備料
[0053]將硅基稀土合金使用破碎設(shè)備進行破碎，破碎后使用振動篩將破碎好的硅基稀土合金篩分成彡0.5mm、0.5_lmm粉料，再按照如下重量百分比進行配料:粒徑彡0.5mm的粉料占硅基稀土合金粉末總質(zhì)量的25%，粒徑0.5-lmm的粉料占硅基稀土合金粉末總質(zhì)量的75%,配料混合后得娃基稀土合金粉末,備用。
[0054]步驟四、芯粉的制備
[0055]按質(zhì)量份數(shù)稱取步驟一至步驟三中的氮化硅鐵合金70份、固氮合金元素鐵合金4.9份、娃基稀土合金粉末0.1份，將氮化娃鐵合金、固氮合金兀素鐵合金和娃基稀土合金粉末混合得芯粉。
[0056]步驟五、鋼帶包覆芯粉
[0057]采用厚度為0.34mm的鋼帶將步驟四中的芯粉包覆成直徑為9.5mm的包芯線，即得氮化硅鐵合金包芯線。制得的氮化硅鐵合金包芯線要求其芯粉米重量> 200g/m，氮化硅鐵合金包芯線的米重量> 390g/m,具體在本實施例中芯粉米重量為200g/m,氮化娃鐵合金包芯線的米重量為390g/m。
[0058]在生產(chǎn)RHB400鋼時，轉(zhuǎn)爐出鋼合金化后，在吹氬精煉站通過喂線機喂入本實施例制備的氮化硅鐵合金包芯線，喂入量按3.4m/噸鋼喂入，本實施例的固氮效果和作用得到明顯改善，氮元素在鋼水中的收得率大大提高。本實施例中的其它說明同實施例1。
[0059]實施例3
[0060]本實施例的一種氮化硅鐵合金包芯線的制作方法，其具體的步驟為:
[0061]步驟一、氮化硅鐵合金備料
[0062]將氮化硅鐵合金使用破碎設(shè)備進行破碎，破碎后使用振動篩將破碎好的氮化硅鐵合金篩分成< 0.5mm、0.5_lmm、l_3mm粉料,再按照如下重量百分比進行配料:粒徑< 0.5mm的粉料占氮化硅鐵合金總質(zhì)量的10%，粒徑0.5-lmm的粉料占氮化硅鐵合金總質(zhì)量的80 %，粒徑l-3mm的粉料占氮化硅鐵合金總質(zhì)量的10 %，配料混合后得氮化硅鐵合金，備用。
[0063]步驟二、固氮合金元素鐵合金備料
[0064]將固氮合金元素鐵合金使用破碎設(shè)備進行破碎，破碎后使用振動篩將破碎好的固氮合金元素鐵合金篩分成彡0.5mm、0.5_lmm、l_2mm粉料，再按照如下重量百分比進行配料:粒徑< 0.5mm的粉料占固氮合金元素鐵合金總質(zhì)量的5%,粒徑0.5-lmm的粉料占固氮合金元素鐵合金總質(zhì)量的90%,粒徑1-2_的粉料占固氮合金元素鐵合金總質(zhì)量的5%,配料混合后得固氮合金元素鐵合金，備用。本實施例中的固氮合金元素鐵合金采用釩鐵合金、鈮鐵合金、鋁鐵合金的混合，且其混合的質(zhì)量比為1:2:1。
[0065]步驟三、硅基稀土合金粉末備料
[0066]將硅基稀土合金使用破碎設(shè)備進行破碎，破碎后使用振動篩將破碎好的硅基稀土合金篩分成彡0.5mm、0.5_lmm粉料，再按照如下重量百分比進行配料:粒徑彡0.5mm的粉料占娃基稀土合金粉末總質(zhì)量的10%,粒徑0.5-lmm的粉料占娃基稀土合金粉末總質(zhì)量的90 %，配料混合后得硅基稀土合金粉末，備用。
[0067]步驟四、芯粉的制備
[0068]按質(zhì)量份數(shù)稱取步驟一至步驟三中的氮化硅鐵合金95份、固氮合金元素鐵合金29.7份、娃基稀土合金粉末0.3份,將氮化娃鐵合金、固氮合金兀素鐵合金和娃基稀土合金粉末混合得芯粉。
[0069]步驟五、鋼帶包覆芯粉
[0070]采用厚度為0.45mm的鋼帶將步驟四中的芯粉包覆成直徑為13mm的包芯線，即得氮化硅鐵合金包芯線。制得的氮化硅鐵合金包芯線要求其芯粉米重量> 200g/m，氮化硅鐵合金包芯線的米重量> 390g/m,具體在本實施例中芯粉米重量為205g/m,氮化娃鐵合金包芯線的米重量為400g/m。
[0071]在生產(chǎn)RHB400E鋼時，轉(zhuǎn)爐出鋼合金化后，在吹氬精煉站通過喂線機喂入本實施例制備的氮化硅鐵合金包芯線，喂入量按3.4m/噸鋼喂入，本實施例的固氮效果和作用得到明顯改善，氮元素在鋼水中的收得率大大提高。本實施例中的其它說明同實施例1。
[0072]實施例4
[0073]本實施例的一種氮化硅鐵合金包芯線的制作方法，其具體的步驟為:
[0074]步驟一、氮化硅鐵合金備料
[0075]將氮化硅鐵合金使用破碎設(shè)備進行破碎，破碎后使用振動篩將破碎好的氮化硅鐵合金篩分成< 0.5mm、0.5_lmm、l_3mm粉料,再按照如下重量百分比進行配料:粒徑< 0.5mm的粉料占氮化娃鐵合金總質(zhì)量的6%,粒徑0.5-lmm的粉料占氮化娃鐵合金總質(zhì)量的84%,粒徑1-3_的粉料占氮化硅鐵合金總質(zhì)量的10%，配料混合后得氮化硅鐵合金，備用。
[0076]步驟二、固氮合金元素鐵合金備料
[0077]將固氮合金兀素鐵合金使用破碎設(shè)備進行破碎,破碎后使用振動篩將破碎好的固氮合金元素鐵合金篩分成彡0.5mm、0.5_lmm、l_2mm粉料，再按照如下重量百分比進行配料:粒徑< 0.5mm的粉料占固氮合金元素鐵合金總質(zhì)量的9%,粒徑0.5-lmm的粉料占固氮合金元素鐵合金總質(zhì)量的85%,粒徑1-2_的粉料占固氮合金元素鐵合金總質(zhì)量的6%,配料混合后得固氮合金元素鐵合金，備用。本實施例中的固氮合金元素鐵合金采用鈮鐵合金和鈦鐵合金的混合，且其混合的質(zhì)量比為1:2。
[0078]步驟三、硅基稀土合金粉末備料
[0079]將硅基稀土合金使用破碎設(shè)備進行破碎，破碎后使用振動篩將破碎好的硅基稀土合金篩分成彡0.5mm、0.5_lmm粉料，再按照如下重量百分比進行配料:粒徑彡0.5mm的粉料占娃基稀土合金粉末總質(zhì)量的18%,粒徑0.5-lmm的粉料占娃基稀土合金粉末總質(zhì)量的82 %，配料混合后得硅基稀土合金粉末，備用。
[0080]步驟四、芯粉的制備
[0081]按質(zhì)量份數(shù)稱取步驟一至步驟三中的氮化硅鐵合金87份、固氮合金元素鐵合金12.6份、娃基稀土合金粉末0.3份,將氮化娃鐵合金、固氮合金兀素鐵合金和娃基稀土合金粉末混合得芯粉。
[0082]步驟五、鋼帶包覆芯粉
[0083]采用厚度為0.40mm的鋼帶將步驟四中的芯粉包覆成直徑為12mm的包芯線，即得氮化硅鐵合金包芯線。制得的氮化硅鐵合金包芯線要求其芯粉米重量> 200g/m，氮化硅鐵合金包芯線的米重量> 390g/m,具體在本實施例中芯粉米重量為215g/m,氮化娃鐵合金包芯線的米重量為395g/m。
[0084]在生產(chǎn)RHB500E鋼時，轉(zhuǎn)爐出鋼合金化后，在LF精煉爐通過喂線機喂入本實施例制備的氮化硅鐵合金包芯線，喂入量按3.4m/噸鋼喂入，本實施例的固氮效果和作用得到明顯改善，氮元素在鋼水中的收得率大大提高。本實施例中的其它說明同實施例1。
【權(quán)利要求】
1.一種氮化硅鐵合金包芯線，其特征在于:該氮化硅鐵合金包芯線由鋼帶包覆芯粉而成，所述的芯粉由氮化娃鐵合金、固氮合金兀素鐵合金和娃基稀土合金粉末組成，其中:芯粉各組分按質(zhì)量份組成如下:氮化硅鐵合金70-95份、固氮合金元素鐵合金4.9-29.7份、硅基稀土合金粉末0.1-0.3份,上述的固氮合金兀素鐵合金和娃基稀土合金粉末用于將氮兀素固定于鋼水中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮化硅鐵合金包芯線，其特征在于:所述的固氮合金元素鐵合金為釩鐵合金、鈮鐵合金、鋁鐵合金、鈦鐵合金中的一種或一種以上的混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氮化硅鐵合金包芯線，其特征在于:所述的氮化硅鐵合金由粒徑為< 0.5mm、0.5_lmm、l_3mm粉料組成,其中粒徑< 0.5mm的粉料占氮化娃鐵合金總質(zhì)量的5-10%，粒徑0.5-lmm的粉料占氮化硅鐵合金總質(zhì)量的80-90%，粒徑l_3mm的粉料占氮化娃鐵合金總質(zhì)量的5_10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氮化硅鐵合金包芯線，其特征在于:所述的固氮合金元素鐵合金由粒徑為< 0.5mm、0.5-lmm、l-2mm粉料組成，其中粒徑< 0.5mm的粉料占固氮合金元素鐵合金總質(zhì)量的5-10%,粒徑0.5-lmm的粉料占固氮合金元素鐵合金總質(zhì)量的80-90%,粒徑l-2mm的粉料占固氮合金元素鐵合金總質(zhì)量的5-10%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氮化娃鐵合金包芯線,其特征在于:所述的娃基稀土合金粉末由粒徑為< 0.5mm、0.5_lmm粉料組成,其中粒徑< 0.5mm的粉料占娃基稀土合金粉末總質(zhì)量的10-25%，粒徑0.5-lmm的粉料占硅基稀土合金粉末總質(zhì)量的75-90%。
6.一種氮化硅鐵合金包芯線的制作方法，其特征在于，其步驟為: 步驟一、氮化娃鐵合金備料 將氮化硅鐵合金使用破碎設(shè)備進行破碎，破碎后使用振動篩將破碎好的氮化硅鐵合金篩分成< 0.5mm、0.5_lmm、l_3mm粉料，再按照如下重量百分比進行配料:粒徑< 0.5mm的粉料占氮化硅鐵合金總質(zhì)量的5-10%，粒徑0.5-lmm的粉料占氮化硅鐵合金總質(zhì)量的80-90%,粒徑l-3mm的粉料占氮化娃鐵合金總質(zhì)量的5_10%,配料混合后得氮化娃鐵合金，備用； 步驟二、固氮合金元素鐵合金備料 將固氮合金元素鐵合金使用破碎設(shè)備進行破碎，破碎后使用振動篩將破碎好的固氮合金元素鐵合金篩分成彡0.5mm、0.5_lmm、l_2mm粉料，再按照如下重量百分比進行配料:粒徑彡0.5mm的粉料占固氮合金元素鐵合金總質(zhì)量的5-10%,粒徑0.5-lmm的粉料占固氮合金元素鐵合金總質(zhì)量的80-90%,粒徑1-2_的粉料占固氮合金元素鐵合金總質(zhì)量的5-10%，配料混合后得固氮合金元素鐵合金，備用； 步驟三、硅基稀土合金粉末備料 將硅基稀土合金使用破碎設(shè)備進行破碎，破碎后使用振動篩將破碎好的硅基稀土合金篩分成彡0.5mm、0.5_lmm粉料，再按照如下重量百分比進行配料:粒徑彡0.5mm的粉料占硅基稀土合金粉末總質(zhì)量的10-25%，粒徑0.5-lmm的粉料占硅基稀土合金粉末總質(zhì)量的75-90%,配料混合后得娃基稀土合金粉末,備用； 步驟四、芯粉的制備 按質(zhì)量份數(shù)稱取步驟一至步驟三中的氮化硅鐵合金70-95份、固氮合金元素鐵合金4.9-29.7份、娃基稀土合金粉末0.1-0.3份,將氮化娃鐵合金、固氮合金兀素鐵合金和娃基稀土合金粉末混合得芯粉； 步驟五、鋼帶包覆芯粉 采用厚度為0.34-0.45mm的鋼帶將步驟四中的芯粉包覆成直徑為9_13mm的包芯線，即得氮化硅鐵合金包芯線。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種氮化硅鐵合金包芯線的制作方法，其特征在于:步驟二中的固氮合金元素鐵合金為釩鐵合金、鈮鐵合金、鋁鐵合金、鈦鐵合金中的一種或一種以上的混合。
【文檔編號】C21C7/00GK104357614SQ201410705711
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】李國安, 王建國, 李壽全 申請人:馬鞍山市興達冶金新材料有限公司