阅读说明：本技术 一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线及其生产方法 (Special coated seamless solid pure calcium wire for steelmaking deoxidization and production method thereof ) 是由 杨鑫 郭磊 张付森 于 2019-04-27 设计创作，主要内容包括：本发明属于钢液精炼技术领域,提出了一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线及其生产方法。一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线,包括由内到外依次连接的钙芯层、抗氧化涂层、无缝钢带层,钙芯层的直径为12.3～14.7mm,抗氧化涂层的厚度为0.32～0.45mm,无缝钢带层的厚度为1.35～1.72mm,抗氧化涂层由以下重量份的组分组成：多巴胺10～15份,聚酰亚胺2.5～5.9份,磷酸氢二钠3.2～7.1份,丙三醇1.5～3.6份,三羟甲基氨基甲烷5.5～8.3份。其生产方法,包括将金属钙熔化真空浇铸成金属钙棒,加热后挤压成钙芯层,在钙芯层表面均匀涂覆抗氧化涂料,干燥后用冷轧钢带包覆,弯卷成管坯,焊接后得到。通过上述技术方案,解决了现有技术中钙丝表面易氧化而使芯线中的钙含量降低、钙的收得率低、钙处理成本高的问题。(The invention belongs to the technical field of molten steel refining, and provides a special coated seamless solid pure calcium wire for steelmaking deoxidization and a production method thereof. The utility model provides a steelmaking deoxidization special use is scribbled seamless solid pure calcium line of seamless, includes calcium sandwich layer, anti-oxidation coating, seamless steel belt layer that connect gradually from inside to outside, and the diameter of calcium sandwich layer is 12.3 ~ 14.7mm, and the thickness of anti-oxidation coating is 0.32 ~ 0.45mm, and the thickness of seamless steel belt layer is 1.35 ~ 1.72mm, and anti-oxidation coating comprises the component of following part by weight: 10-15 parts of dopamine, 2.5-5.9 parts of polyimide, 3.2-7.1 parts of disodium hydrogen phosphate, 1.5-3.6 parts of glycerol and 5.5-8.3 parts of tris (hydroxymethyl) aminomethane. The production method comprises melting metal calcium, vacuum casting into metal calcium rod, heating, extruding into calcium core layer, uniformly coating antioxidant coating on the surface of calcium core layer, drying, coating with cold rolled steel strip, bending into tube blank, and welding. Through the technical scheme, the problems that the calcium content in the core wire is reduced due to the fact that the surface of the calcium wire is easy to oxidize, the yield of calcium is low, and the calcium treatment cost is high in the prior art are solved.)

一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线及其生产方法

技术领域

本发明属于钢液精炼技术领域，涉及一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线及其生产方法。

背景技术

炼钢过程中，向钢中喂入钙线进行非金属夹杂物变性处理，是炼钢常用的一种炉外处理方法。喂入熔池的钙，通常以包芯线形式喂入。传统的硅钙、钙铁包芯线具有脱氧、脱硫和对钢中夹杂物进行变性处理的功能作用，有利于钢的各项性能的改善和连铸的高效生产，但存在材料成分不均匀，由于材料不纯将夹杂物和有害元素带入钢中，污染钢水及钙收得率不稳定的问题。近年来，国内钢厂普遍推广使用的实芯纯钙线解决了硅钙、钙铁包芯线使用过程中存在的上述问题，且使由于使用粉剂包芯线存在粉剂重量和成分的不均匀而引起的喂线过程中出现的卡线、断线等现象以及粉剂包芯线与钢液接触后熔化速度较快，导致钢渣喷溅等问题也得到了有效改善。

现有技术中，在实芯纯钙线的生产加工过程中，将金属钙丝包覆成芯线的过程中，金属钙丝暴露在大气中，金属钙丝表面氧化严重，表面形成一层致密的氧化层，会增加钙丝消耗量，使芯线中的钙含量降低，从而影响包芯线质量指标和钢厂钙处理使用效果，降低钙的收得率，增加钢厂喂钙线量和钙处理生产成本。

发明内容

本发明提出一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线及其生产方法，解决了现有技术中钙丝表面易氧化而使芯线中的钙含量降低、钙的收得率低、钙处理成本高的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线，包括由内到外依次连接的钙芯层、抗氧化涂层、无缝钢带层，所述钙芯层的直径为12.3～14.7mm，所述抗氧化涂层的厚度为0.32～0.45mm，所述无缝钢带层的厚度为1.35～1.72mm。

作为进一步的技术方案，所述抗氧化涂层由以下重量份的组分组成：

多巴胺10～15份，聚酰亚胺2.5～5.9份，磷酸氢二钠3.2～7.1份，丙三醇1.5～3.6份，三羟甲基氨基甲烷5.5～8.3份。

作为进一步的技术方案，所述抗氧化涂层由以下重量份的组分组成：

多巴胺13份，聚酰亚胺4.2份，磷酸氢二钠5.1份，丙三醇2.5份，三羟甲基氨基甲烷6.9份。

作为进一步的技术方案，所述无缝钢带层采用冷轧钢带。

本发明还提出了一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线的生产方法，包括以下步骤：

S1.将金属钙加热熔化后，真空浇铸成金属钙棒；

S2.将步骤S1得到的金属钙棒加热后挤压成钙芯层；

S3.根据上述的抗氧化涂层的配方，将丙三醇溶解在水中，加热到60℃，依次加入多巴胺、聚酰亚胺、磷酸氢二钠、三羟甲基氨基甲烷，混合均匀后得到抗氧化涂料；

S4.向步骤S2得到的钙芯层表面均匀涂覆步骤S3得到的抗氧化涂料，干燥后在钙芯层表面形成抗氧化涂层；

S5.用冷轧钢带包覆步骤S4得到的带有抗氧化涂层的钙芯层，弯卷成管坯；

S6.将步骤S5得到的管坯焊接，得到一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线。

作为进一步的技术方案，步骤S2中加热温度为370～380℃。

作为进一步的技术方案，步骤S4中干燥温度为100℃，时间为60min。

本发明的工作原理及有益效果为：

1、本发明中，无缝钙线组成及生产方法配合，显著提高了无缝钙线的抗氧化性，减少了钙损耗量，提高了钙收得率，使制备的无缝钙线放置3天后的钙损耗量降至低于0.062％同时钙在钢水中的收得率高达43.72％，从而降低了钙处理生产成本，有效解决了现有技术中钙丝表面易氧化而使芯线中的钙含量降低、钙的收得率低、钙处理成本高的问题。

2、本发明中，抗氧化涂层由丙三醇、多巴胺、聚酰亚胺、磷酸氢二钠、三羟甲基氨基甲烷组成，上述组分相互配合，在钙芯层表面形成一层均匀致密的抗氧化保护膜，与钙芯层结合牢固，隔绝空气，有效避免了在钢带包覆钙芯层过程中钙芯层表面氧化而造成的钙消耗量，从而提高了无缝钙线中的钙含量，进而提高了无缝钙线的质量及使用效果，使得制备的无缝钙线在钢水喂线过程中无卡线、断线，同时，可以有效防止喂线过程中的液体喷溅。

3、本发明中，抗氧化涂层中加入多巴胺，与聚酰亚胺配合，可以在钙芯层表面形成一层致密抗氧化膜，从而提高了无缝钙线的抗氧化性；磷酸氢二钠和丙三醇配合，进一步提高了无缝钙线的抗氧化性；磷酸氢二钠的加入，为多巴胺的成膜提供了碱性环境；丙三醇的加入，使得多巴胺、聚酰亚胺在水中混合的更加均匀；三羟甲基氨基甲烷的加入，起到促进成膜的作用，同时，提高钙芯层与抗氧化涂层的附着力；多种组分复配，显著提高了无缝钙线的抗氧化性，有效减少了钙损耗，从而降低了钙处理生产成本，适合推广使用。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线，包括由内到外依次连接的钙芯层、抗氧化涂层、无缝钢带层，钙芯层的直径为12.3mm，抗氧化涂层的厚度为0.32mm，无缝钢带层的厚度为1.35mm，

其中，无缝钢带层采用冷轧钢带，抗氧化涂层由以下重量份的组分组成：

多巴胺10份，聚酰亚胺2.5份，磷酸氢二钠3.2份，丙三醇1.5份，三羟甲基氨基甲烷5.5份。

一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线的生产方法，包括以下步骤：

S1.将金属钙加热熔化后，真空浇铸成金属钙棒；

S2.将步骤S1得到的金属钙棒加热到370～380℃后挤压成钙芯层；

S3.根据上述的抗氧化涂层的配方，将丙三醇溶解在水中，加热到60℃，依次加入多巴胺、聚酰亚胺、磷酸氢二钠、三羟甲基氨基甲烷，混合均匀后得到抗氧化涂料；

S4.向步骤S2得到的钙芯层表面均匀涂覆步骤S3得到的抗氧化涂料，在100℃下干燥60min后在钙芯层表面形成抗氧化涂层；

S5.用冷轧钢带包覆步骤S4得到的带有抗氧化涂层的钙芯层，弯卷成管坯；

S6.将步骤S5得到的管坯焊接，得到一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线。

实施例2

一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线，包括由内到外依次连接的钙芯层、抗氧化涂层、无缝钢带层，钙芯层的直径为14.7mm，抗氧化涂层的厚度为0.45mm，无缝钢带层的厚度为1.72mm，

其中，无缝钢带层采用冷轧钢带，抗氧化涂层由以下重量份的组分组成：

多巴胺15份，聚酰亚胺5.9份，磷酸氢二钠7.1份，丙三醇3.6份，三羟甲基氨基甲烷8.3份。

一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线的生产方法，包括以下步骤：

S1.将金属钙加热熔化后，真空浇铸成金属钙棒；

S2.将步骤S1得到的金属钙棒加热到370～380℃后挤压成钙芯层；

S3.根据上述的抗氧化涂层的配方，将丙三醇溶解在水中，加热到60℃，依次加入多巴胺、聚酰亚胺、磷酸氢二钠、三羟甲基氨基甲烷，混合均匀后得到抗氧化涂料；

S4.向步骤S2得到的钙芯层表面均匀涂覆步骤S3得到的抗氧化涂料，在100℃下干燥60min后在钙芯层表面形成抗氧化涂层；

S5.用冷轧钢带包覆步骤S4得到的带有抗氧化涂层的钙芯层，弯卷成管坯；

S6.将步骤S5得到的管坯焊接，得到一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线。

实施例3

一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线，包括由内到外依次连接的钙芯层、抗氧化涂层、无缝钢带层，钙芯层的直径为12.9mm，抗氧化涂层的厚度为0.37mm，无缝钢带层的厚度为1.48mm，

其中，无缝钢带层采用冷轧钢带，抗氧化涂层由以下重量份的组分组成：

多巴胺12份，聚酰亚胺3.7份，磷酸氢二钠4.6份，丙三醇2.2份，三羟甲基氨基甲烷6.2份。

一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线的生产方法，包括以下步骤：

S1.将金属钙加热熔化后，真空浇铸成金属钙棒；

S2.将步骤S1得到的金属钙棒加热到370～380℃后挤压成钙芯层；

S3.根据上述的抗氧化涂层的配方，将丙三醇溶解在水中，加热到60℃，依次加入多巴胺、聚酰亚胺、磷酸氢二钠、三羟甲基氨基甲烷，混合均匀后得到抗氧化涂料；

S4.向步骤S2得到的钙芯层表面均匀涂覆步骤S3得到的抗氧化涂料，在100℃下干燥60min后在钙芯层表面形成抗氧化涂层；

S5.用冷轧钢带包覆步骤S4得到的带有抗氧化涂层的钙芯层，弯卷成管坯；

S6.将步骤S5得到的管坯焊接，得到一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线。

实施例4

一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线，包括由内到外依次连接的钙芯层、抗氧化涂层、无缝钢带层，钙芯层的直径为14.2mm，抗氧化涂层的厚度为0.41mm，无缝钢带层的厚度为1.59mm，

其中，无缝钢带层采用冷轧钢带，抗氧化涂层由以下重量份的组分组成：

多巴胺14份，聚酰亚胺4.8份，磷酸氢二钠59份，丙三醇3.1份，三羟甲基氨基甲烷7.5份。

一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线的生产方法，包括以下步骤：

S1.将金属钙加热熔化后，真空浇铸成金属钙棒；

S2.将步骤S1得到的金属钙棒加热到370～380℃后挤压成钙芯层；

S3.根据上述的抗氧化涂层的配方，将丙三醇溶解在水中，加热到60℃，依次加入多巴胺、聚酰亚胺、磷酸氢二钠、三羟甲基氨基甲烷，混合均匀后得到抗氧化涂料；

S4.向步骤S2得到的钙芯层表面均匀涂覆步骤S3得到的抗氧化涂料，在100℃下干燥60min后在钙芯层表面形成抗氧化涂层；

S5.用冷轧钢带包覆步骤S4得到的带有抗氧化涂层的钙芯层，弯卷成管坯；

S6.将步骤S5得到的管坯焊接，得到一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线。

实施例5

一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线，包括由内到外依次连接的钙芯层、抗氧化涂层、无缝钢带层，钙芯层的直径为13.5mm，抗氧化涂层的厚度为0.39mm，无缝钢带层的厚度为1.53mm，

其中，无缝钢带层采用冷轧钢带，抗氧化涂层由以下重量份的组分组成：

多巴胺13份，聚酰亚胺4.2份，磷酸氢二钠5.1份，丙三醇2.5份，三羟甲基氨基甲烷6.9份。

一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线的生产方法，包括以下步骤：

S1.将金属钙加热熔化后，真空浇铸成金属钙棒；

S2.将步骤S1得到的金属钙棒加热到370～380℃后挤压成钙芯层；

S3.根据上述的抗氧化涂层的配方，将丙三醇溶解在水中，加热到60℃，依次加入多巴胺、聚酰亚胺、磷酸氢二钠、三羟甲基氨基甲烷，混合均匀后得到抗氧化涂料；

S4.向步骤S2得到的钙芯层表面均匀涂覆步骤S3得到的抗氧化涂料，在100℃下干燥60min后在钙芯层表面形成抗氧化涂层；

S5.用冷轧钢带包覆步骤S4得到的带有抗氧化涂层的钙芯层，弯卷成管坯；

S6.将步骤S5得到的管坯焊接，得到一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线。

对比例1

一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线，包括由内到外依次连接的钙芯层、无缝钢带层，钙芯层的直径为13.5mm，无缝钢带层的厚度为1.53mm，

一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线的生产方法，包括以下步骤：

S1.将金属钙加热熔化后，真空浇铸成金属钙棒；

S2.将步骤S1得到的金属钙棒加热到370～380℃后挤压成钙芯层；

S3.用冷轧钢带包覆步骤S2得到的钙芯层，弯卷成管坯；

S4.将步骤S3得到的管坯焊接，得到一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线。

对比例2

一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线，包括由内到外依次连接的钙芯层、抗氧化涂层、无缝钢带层，钙芯层的直径为13.5mm，抗氧化涂层的厚度为0.39mm，无缝钢带层的厚度为1.53mm，

其中，无缝钢带层采用冷轧钢带，抗氧化涂层由以下重量份的组分组成：

磷酸氢二钠5.1份，丙三醇2.5份，三羟甲基氨基甲烷6.9份。

一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线的生产方法，包括以下步骤：

S1.将金属钙加热熔化后，真空浇铸成金属钙棒；

S2.将步骤S1得到的金属钙棒加热到370～380℃后挤压成钙芯层；

S3.根据上述的抗氧化涂层的配方，将丙三醇溶解在水中，加热到60℃，依次加入磷酸氢二钠、三羟甲基氨基甲烷，混合均匀后得到抗氧化涂料；

S4.向步骤S2得到的钙芯层表面均匀涂覆步骤S3得到的抗氧化涂料，在100℃下干燥60min后在钙芯层表面形成抗氧化涂层；

S5.用冷轧钢带包覆步骤S4得到的带有抗氧化涂层的钙芯层，弯卷成管坯；

S6.将步骤S5得到的管坯焊接，得到一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线。

对比例3

一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线，包括由内到外依次连接的钙芯层、抗氧化涂层、无缝钢带层，钙芯层的直径为13.5mm，抗氧化涂层的厚度为0.39mm，无缝钢带层的厚度为1.53mm，

其中，无缝钢带层采用冷轧钢带，抗氧化涂层由以下重量份的组分组成：

多巴胺13份，聚酰亚胺4.2份，丙三醇2.5份，三羟甲基氨基甲烷6.9份。

一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线的生产方法，包括以下步骤：

S1.将金属钙加热熔化后，真空浇铸成金属钙棒；

S2.将步骤S1得到的金属钙棒加热到370～380℃后挤压成钙芯层；

S3.根据上述的抗氧化涂层的配方，将丙三醇溶解在水中，加热到60℃，依次加入多巴胺、聚酰亚胺、三羟甲基氨基甲烷，混合均匀后得到抗氧化涂料；

S4.向步骤S2得到的钙芯层表面均匀涂覆步骤S3得到的抗氧化涂料，在100℃下干燥60min后在钙芯层表面形成抗氧化涂层；

S5.用冷轧钢带包覆步骤S4得到的带有抗氧化涂层的钙芯层，弯卷成管坯；

S6.将步骤S5得到的管坯焊接，得到一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线。

对比例4

一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线，包括由内到外依次连接的钙芯层、抗氧化涂层、无缝钢带层，钙芯层的直径为13.5mm，抗氧化涂层的厚度为0.39mm，无缝钢带层的厚度为1.53mm，

其中，无缝钢带层采用冷轧钢带，抗氧化涂层由以下重量份的组分组成：

多巴胺13份，聚酰亚胺4.2份，磷酸氢二钠5.1份。

一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线的生产方法，包括以下步骤：

S1.将金属钙加热熔化后，真空浇铸成金属钙棒；

S2.将步骤S1得到的金属钙棒加热到370～380℃后挤压成钙芯层；

S3.根据上述的抗氧化涂层的配方，将磷酸氢二钠溶解在水中，加热到60℃，依次加入多巴胺、聚酰亚胺，混合均匀后得到抗氧化涂料；

S4.向步骤S2得到的钙芯层表面均匀涂覆步骤S3得到的抗氧化涂料，在100℃下干燥60min后在钙芯层表面形成抗氧化涂层；

S5.用冷轧钢带包覆步骤S4得到的带有抗氧化涂层的钙芯层，弯卷成管坯；

S6.将步骤S5得到的管坯焊接，得到一种炼钢脱氧专用涂膜无缝实芯纯钙线。

将实施例1～5及对比例1～4制备的无缝钙线上取1m试样，分别在线和3天后检测钙线中的钙含量，检测结果见表1，并分别将其用于钢水喂线处理，钢水为120吨SPEC钢种的钢液，喂线速度为200m/min，计算钙在钢水中的收得率。

表1实施例1～5及对比例1～4制备的无缝钙线的钙损耗、钙收得率检测结果

从上表中可以看出，实施例1～5制备的无缝钙线的抗氧化性好，放置3天后的钙含量降低的少，钙损耗量低于0.062％，钙损耗量小，同时，钢中钙的收得率高达43.72％，相比与现有技术有了显著的提高，与对比例1～4制备的无缝钙线相比，无缝钙线的抗氧化性、钙收得率显著提高，其中对比例1中缺少抗氧化涂层，对比例2中缺少多巴胺、聚酰亚胺，对比例3中缺少磷酸氢二钠、丙三醇，对比例4中缺少三羟甲基氨基甲烷，说明本发明中实施例的无缝钙线组成及生产方法配合，显著提高了无缝钙线的抗氧化性，减少了钙损耗，提高了钙收得率，从而降低了钙处理生产成本，有效解决了现有技术中钙丝表面易氧化而使芯线中的钙含量降低、钙的收得率低、钙处理成本高的问题。

此外，实施例1～5制备的无缝钙线在钢水喂线过程中无卡线、断线，无喷溅，说明本发明制备的无缝钙线可以有效防止液体喷溅。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。