專利名稱：一種硼鐵和鈦鐵的復合包芯線及其應用的制作方法
技術領域：
本發明屬于鋼鐵冶煉領域，涉及一種硼鐵和鈦鐵的復合包芯線的生產及其使用方法。
背景技術：
硼鋼的各種機械性能、工藝性能良好，熱處理工藝簡單，價格低廉。硼的資源多， 用量少，從節約大量昂貴的合金元素鎳、鉻等來看，硼鋼具有更大的意義和吸引力。
硼鋼在冶煉后澆鑄的凝固過程中，若硼與鋼中的氮形成BN，就不能提高鋼的淬透性， 因此必須使鋼中的氮形成某種氮化物加以固定，通常用鈦來固定氮。
硼在鋼中的突出作用是微量的硼就可以成倍地增加鋼的淬透性，但這也是它的一個主 要缺點，即鋼對硼含量的微小變化都十分敏感。因此，在冶煉時需要對硼含量進行嚴格的 控制。
冶煉含硼鋼時， 一般加硼操作是先加鋁脫氧，后加鈦，最后在冶煉臨近結束時加入硼 鐵或喂入硼鐵包芯線。由于鋁、鈦、硼分別加入，不能使硼充分受到保護，不但硼回收率 低，而且硼的分布也不均勻。由于鋁、鈦、硼分別加入，硼回收率波動大，對硼含量的控 制帶來困難。 一般，大生產所使用的包芯線直徑是13mm或16iM，受鋼包自由空間等的影 響，喂入的硼鐵包芯線數量也存在一定誤差。由于硼屬微量元素，加入量少量的波動就會 引起鋼中硼含量較大的波動，特別是鋼水量較少時，波動更大。若減小硼鐵包芯線直徑， 會對硼鐵包芯線生產和使用帶來困難。
中國專利文件CN101045948(申請號200710049005. 3 )公開了一種轉爐冶煉生產硼鋼 的方法，載明該方法硼回收率可達69. 4 91. 8%， CN101045948說明書的背景技術部分還介 紹了現有技術冶煉含硼鋼硼回收率的情況如下
文獻名稱出版或發表時間期數頁碼硼回收率
特殊鋼1992 .556 5810 65%
遼寧冶金1997521 2423.5 71.5%
特殊鋼1997230 32平均85%
鋼鐵研究2004418 22平均60%
發明內容
針對現有技術的不足,本發明提供一種硼鐵和鈦鐵的復合包芯線。 本發明還提供該硼鐵和鈦鐵的復合包芯線制備方法及應用。
本發明的技術方案如下
一種硼鐵和鈦鐵的復合包芯線，其特征在于復合包芯線中的粉料是硼鐵與鈦鐵，所述
選用的硼鐵的含硼量不小于9%wt，鈦鐵的含鈦量不小于25%wt。
優選的，所述硼鐵的硼含量15 25y。wt，所述鈦鐵的鈦含量28 35Wwt。根據所選用的硼鐵的含硼量和鈦鐵的含鈦量，以及應用時的冶煉鋼種對硼和鈦含量的 控制要求，同時考慮硼和鈦的回收率，通過精確計算來確定硼鐵和鈦鐵的混合比例。 優選的，硼鐵和鈦鐵的復合包芯線中的粉料重0. 45-0. 47 kg/m。 本發明硼鐵和鈦鐵的復合包芯線制備方法，步驟如下
1、 將干燥的鈦鐵與硼鐵原料按比例混合。
2、 將上述混合料破碎成粒度不大于3ram的粉料，充分攪拌混勻。
3、 使用包芯線機和鋼帶將所述粉料巻繞成包芯線。
優選的，所述硼鐵和鈦鐵的復合包芯線直徑13 im，但不限于直徑13mm。 本發明硼鐵和鈦鐵的復合包芯線用于含硼鋼的冶煉生產。
上述的含硼鋼包括，40MnB、 35MnB、 27MnTiB、 23MnB或15B36Cr，但不限于所述鋼種。 硼鐵和鈦鐵的復合包芯線的具體使用方法
(1) 根據需要，選用生產好的硼鐵和鈦鐵的復合包芯線。
(2) 鋼水采用鋁或其他脫氧能力大于鈦的脫氧劑脫氧，鋼水精煉脫氧后，通過喂線 機將硼鐵和鈦鐵的復合包芯線喂入鋼水中。
上述鋼水脫氧工藝可采用公知的技術。
本發明的有益效果是
采用硼鐵和鈦鐵的復合包芯線，使鈦鐵和硼鐵同時喂入鋼水中，鈦和硼同時合金化， 簡化冶煉硼鋼的合金化操作及穩定鋼中硼含量的控制。由于硼鐵和鈦鐵的復合包芯線相對 比硼鐵包芯線來說硼鐵比例小，硼含量相對低，硼鐵加入量偏差波動小，損失少，而且每
個細小的硼鐵顆粒都可得到鈦元素的充分保護，硼回收率穩定在93%以上。可實現生產同
一含硼鋼種，爐與爐之間熔煉成分硼含量偏差小于2ppm (即0.0002%)。
具體實施例方式
以下的實施例用于闡述本發明，但本發明的保護范圍并不僅限于以下實施例。 實施例h冶煉35MnB鋼，使用本發明產品和方法進行硼合金化及控制硼含量。
35MnB鋼規格要求硼含量0. 0005% 0. 0030%，鈦含量0. 030% 0. 060%。硼含量控制 目標O. 0018% 0. 0023%。
硼鐵和鈦鐵的復合包芯線如下
1、 所用原料硼鐵的硼含量21.67Wwt，鈦鐵的鈦含量30.56y。wt;硼鐵與鈦鐵的混合重 量比例為l: 24。
2、 按重量l: 24的比例將干燥的鈦鐵與硼鐵混合，同時破碎成粒度不大于3mm的粉 料，充分攪拌混勻。
3、 制成直徑13mm的硼鐵和鈦鐵的復合包芯線；實測每米粉重0. 460 kg。 冶煉35MiiB鋼，硼鐵和鈦鐵的復合包芯線的應用
鋼水經LF爐脫氧精煉后，分析鋼水鋁含量0.030%，鋼水量52噸，喂入245米硼鐵 和鈦鐵的復合包芯線。喂入硼鐵和鈦鐵的復合包芯線前分析鋼水中硼含量為0.0002%，喂 入硼鐵和鈦鐵的復合包芯線，底吹氬充分攪拌后分析鋼水中硼含量為0. 0020%，硼的回收率為95. 81%。
實施例2:冶煉27MnTiB鋼，使用本發明產品和方法進行硼合金化及控制硼含量。
27MnTiB鋼規格要求硼含量0. 0005% 0. 0030%，鈦元素0. 030% 0. 060%。硼含量控
制目標0. 0018% 0. 0023%。
所用的硼鐵和鈦鐵的復合包芯線的制備與實施例1相同。 冶煉27MnTiB鋼，硼鐵和鈦鐵的復合包芯線的應用-
鋼水經LF爐脫氧精煉后，分析鋼水鋁含量0. 033%，鋼水量53噸，喂入250米硼鐵 和鈦鐵的復合包芯線。喂入硼鐵和鈦鐵的復合包芯線前分析鋼水中硼含量為0.0002%，喂 入硼鐵和鈦鐵的復合包芯線，底吹氬充分攪拌后分析鋼水中硼含量為0. 0020%，硼的回收 率為95. 70%。
實施例3:冶煉35MnB鋼，使用本發明產品和方法進行硼合金化及控制硼含量。
35MnB鋼規格要求硼含量0. 0005% 0. 0030%，鈦含量0. 030% 0. 060%。硼含量控制
目標O. 0018% 0. 0023%。
硼鐵和鈦鐵的復合包芯線如下-
1、 所用原料硼鐵的硼含量20.59y。wt，鈦鐵的鈦含量31.78。/。wt;鈦鐵與硼鐵的混合重 量比例為l: 22。
2、 按重量l: 22的比例將干燥的鈦鐵與硼鐵混合，同時破碎成粒度不大于3mm的粉 料，充分混勻。
3、 制成直徑13咖的硼鐵和鈦鐵的復合包芯線；實測每米粉重0.468 kg。 冶煉35MnB鋼，硼鐵和鈦鐵的復合包芯線的應用
鋼水經LF爐脫氧精煉后，分析鋼水鋁含量0. 031%，鋼水量53噸，喂入240米硼鐵 和鈦鐵的復合包芯線。喂入硼鐵和鈦鐵的復合包芯線前分析鋼水中硼含量為0.0002%，喂 入硼鐵和鈦鐵的復合包芯線，底吹氬充分攪拌后分析鋼水中硼含量為0.0020%，硼的回收 率為94. 91%。
實施例4:冶煉23MnB鋼，使用本發明產品和方法進行硼合金化及控制硼含量。
23MnB鋼規格要求硼含量0. 0005% 0. 0030%，鈦元素0. 020% 0. 060%。硼含量控制
目標O. 0018% 0. 0023%。
所用的硼鐵和鈦鐵的復合包芯線的制備與實施例3相同。 冶煉23MnB鋼，硼鐵和鈦鐵的復合包芯線的應用
鋼水經LF爐脫氧精煉后，分析鋼水鋁含量0. 033%，鋼水量52.5噸，喂入220米硼 鐵和鈦鐵的復合包芯線。喂入硼鐵和鈦鐵的復合包芯線前分析鋼水中硼含量為0.0002%， 喂入硼鐵和鈦鐵的復合包芯線，底吹氬充分攪拌后分析鋼水中硼含量為0.0019%，硼的回 收率為96. 86%。
權利要求
1. 一種硼鐵和鈦鐵的復合包芯線，其特征在于，其中的粉料是硼鐵與鈦鐵，所述硼鐵的含硼量不小于9％wt，鈦鐵的含鈦量不小于25％wt。
2. 如權利要求1所述的硼鐵和鈦鐵的復合包芯線，其特征在于，復合包芯線中的粉 料重0. 45-0. 47 kg/m。
3. 權利要求1和2所述的硼鐵和鈦鐵的復合包芯線的制備方法，步驟如下-將干燥的鈦鐵與硼鐵原料按比例混合，破碎成粒度不大于3mm的粉料，充分攪拌混勻，使用包芯線機和鋼帶將所述粉料巻繞成包芯線。
4. 權利要求1和2所述硼鐵和鈦鐵的復合包芯線的應用，用于含硼鋼的冶煉生產。
5. 如權利要求4所述硼鐵和鈦鐵的復合包芯線的應用，其特征在于，鋼水采用鋁或 其他脫氧能力大于鈦的脫氧劑脫氧，鋼水精煉脫氧后，通過喂線機將硼鐵和鈦鐵的復合包 芯線喂入鋼水中。
全文摘要
本發明涉及一種硼鐵和鈦鐵的復合包芯線及其應用。硼鐵和鈦鐵的復合包芯線的粉料是硼鐵與鈦鐵，所述硼鐵的含硼量不小于9％wt，鈦鐵的含鈦量不小于25％wt，硼鐵和鈦鐵的混合比例根據需要而定。采用硼鐵和鈦鐵的復合包芯線，使鈦鐵和硼鐵同時喂入鋼水中，簡化冶煉硼鋼的合金化操作及穩定鋼中硼含量的控制。由于硼鐵和鈦鐵的復合包芯線相對比硼鐵包芯線來說硼鐵比例小，硼鐵加入量偏差波動小，損失少，而且每個細小的硼鐵顆粒都可得到鈦元素的充分保護，硼回收率穩定在93％以上。可實現生產同一含硼鋼種爐與爐之間熔煉成分硼含量偏差小于2ppm。
文檔編號C21C7/00GK101445855SQ20081024980
公開日2009年6月3日 申請日期2008年12月29日 優先權日2008年12月29日
發明者孫永喜, 張錫昌, 猛 李, 王學利, 王廣連, 申景霞, 翟正龍 申請人:萊蕪鋼鐵股份有限公司;萊鋼特鋼附屬企業總公司鴻昌鐵合金廠