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不锈钢合金包芯线喂线精炼工艺


 合金包芯线喂线技术是一种炉外精炼技术。它是将各种合金粉剂通过低碳钢带包覆制成合金包芯线,然后借助喂线机以一定的速度穿越渣层,将其送入钢包底部附近的钢水中,对钢液进行脱氧、脱硫、合金成分微调、夹杂物变性等处理,从而达到提高钢水清洁度和钢的内在量及降低成本的目的。由于合金添加剂被直接送达钢液深处,它可以克服某些合金元素比重轻、熔点低、与钢中氧的亲和力强而不易在炉内加入或者与炉渣接触、二次氧化烧损等不利因素。因此近年来这一技术在冶金行业得到了快速的发展。但在铸造行业,喂线技术的应用才刚刚起步。

  钢液喂线处理可以解决一些目前其它工艺难以解决或解决得不够好的问题,而且简便易行,成本低。脱氧是炼钢过程中必须进行的一项工作。由于钢液中的碳含量远比铁水低,所以钢液的氧化倾向远比铁水来得大。即使是采用非氧化法炼钢,如不进行脱氧操作,也不可能得到合格的铸钢件。所以通过脱氧操作以降低钢液中的氧含量是一项十分重要的工作。在铸造行业,现在越来越多的厂家出于熔炼成本和生产效率的考虑在采用感应电炉熔炼铸钢,在感应电炉中由于渣相温度低,通过渣相进行的脱氧和精炼难以进行的。所以通常采用铝插入法进行脱氧。但其脱氧产物较难从钢液中上浮排出,而残留的氧化铝又会因其形态及分布不理想而影响钢的性能。实际上扩散脱氧所用的硅钙、硅铁等脱氧剂与氧也有很高的亲和力,其脱氧产物往往是金属氧化物与非金属氧化物组成的复合物,它们多数是比较容易从钢液中上浮排出的。但由于这些脱氧剂比重小而难以加入到钢液内部,硅钙脱氧还因钙的沸点很低而使钙无法起到脱氧和改变夹杂物属性的作用。

  喂线处理钢液可将一些脱氧效果好,但通常难以加入的脱氧剂,如硅钙等通过包芯线喂线将其送入钢液深处,在钢液内部熔化、反应、吸收。这可以大大提高钙的吸收率,提高脱氧效果。一般地,使用喂线处理脱氧剂的加入量可以减小而脱氧反而更彻底。可作用的脱氧剂种类也更多。

  在合金元素的加入过程中,合金元素可能会与空气、钢液表面的渣相层相互作用而使真正加入钢中的合金元素的量减少。即使是已经穿过渣层进入钢液的合金元素,也可能受其密度、沸点等的影响而有一部分很快从钢液中逸出,不能为钢液所有效吸收。特别是对一些比较活泼的金属元素或容易气化的元素更是如此。这不仅增加了合金化的成本,而且容易出现由于合金元素吸收不稳定导致的钢中合金元素实际含量的大幅度波动,从而影响合金钢的性能的情况。喂线工艺正可以解决这一问题。通过喂线处理,可以将合金元素直接送达钢液深处而完全不会受到空气和渣相的影响。更由于合金元素在钢液深处且处于较高压力下熔解吸收,合金元素与钢液有较大的接触面积和较长的作用时间,不仅合金元素的吸收率高,而且吸收更稳定,从而保证钢中实际的合金元素含量更准确。特别是对合金元素成分的微量调整,喂线工艺能够在接近分析误差的范围内精确控制。