芯线(cored wire)

用钢皮作外套内填铁合金粉做芯料，断面为圆形或矩形的线体。也称包芯线。它用作炼钢炉外精炼的喂线法添加精炼剂与合金剂。可直接加在钢液深部，对钢液进行脱氧、脱硫、脱气和非金属夹杂物变性处理，消除铝脱氧钢在连续铸钢时堵塞水口的问题。由于在钢液深部加入合金元素，因而合金元素回收率高而稳定，可将钢的成分微调至最佳范围。处理结果的重现性好。

简史 喂线法炉外精炼技术，是20世纪70年代继钢包喷粉冶金之后发展起来的钢液脱氧、脱硫、夹杂物变性处理和钢成分微调，以获得高质量钢的炉外精炼技术。日本日立电线公司于1972年开始试制圆形芯线。芯料为钙粉或钙粉与铝粉的混合物。命名为“Ferrokal”。在日本钢厂试验成功。法国于80年代初期，开发的矩形断面芯线，以Afrival为商品名称销售。1987年中国黑龙江省冶金研究所研制成功包线机和硅钙芯线。1989年包头市合金包芯线厂和上海钢铁工艺技术研究所相继研制成功圆形和矩形芯线。

特性与应用 芯线的特点是将芯料在包套内插入钢液内，避免了与空气和渣接触，因而不会被氧化和烧损。芯线喂入钢液的过程，合金粉得到预热，在钢包套熔化后，方与钢液接触。合金元素的溶解和反应，是在与空气隔绝的钢液深处，于较高的静压下发生，是往钢液中添加难于加入钢液的元素的最好方法。这些元素有比钢液密度小，熔点低的元素；有在钢液中溶解度低的元素；有沸点低、蒸汽压高的元素；有与氧亲和力大的元素和本身有毒或会产生毒烟的元素。主要有钙、镁、铝、碳、硼、硅、硫、钛、锰、铬、钒、锆、锶、钡、铌、稀土、铅、铋、硒、碲等。

喂线法炉外精炼与喷粉法炉外精炼相比，减少粉剂的加入量和产生烟气的数量。改善了作业环境，解决了合金粉剂的贮存问题。而且设备简单。根据法国昂赞(Anzin)钢厂的实践，喂线法硅钙粉的用量，由喷粉法的2．5kg／t下降为0．8kg／t。用芯线添加微调元素的回收率为：碳、锰、铬、硅、铝、铌等约100％；钛约90％；硼、硫约80％。用喂线法微调钢的成分可控制在准确的、较狭窄的范围内，而且重现性好。

制造工艺 芯线的包套材料是厚0．2～0．6mm的冷轧低碳钢带。它与钢液的反应活性低，价格便宜，且塑性变形加工性好。芯料有硅钙、钙、镁、硅钙钡、钙铁、碳化钙、镁碳化钙、钙碳化钙、铝、碳、硫、硫铁、硼铁、硒铁、铅、锰、锰铁、碲锰铁、硅、硅铁、含锶硅铁、锆硅铁、钒铁、铌铁、钛铁、铬铁、稀土金属和其他合金。用不同的方法制成的粉剂的最佳压缩密度、充填率和轧制力不同。它们直接影响包线机的设计参数和芯线的质量。不同粉剂的物理性质不同，即其临界压力不同。临界压力随着粉剂粒度增大而增大。粉剂临界体积收缩率随着粉剂粒度增大而减小。粉剂的压缩量随压力增加而增大。在粉剂完全压结成块后，压力继续增加而压缩量只有微量变化。合金粉剂最佳的压缩成型粒度一般在40～120目之间，粗细颗粒要适当合理搭配。

芯线制造是在专门的包线机上进行。(见图)先将芯线些芯线制造工艺流程图钢带预变形，装入芯料粉。再将钢带沿纵向搭扣锁口，将粉状芯料紧密包在包套内。搭扣部分的弧长所对的圆心角，不小于45^。。然后加压变形。由圆切面变为矩形切面，使截面积减少而压实芯料。矩形芯线经防锈处理后，平绕在卷筒上出售。芯线卷有外抽线和内抽线两种。芯线卷筒应严格包装，以确保贮存、运输过程中不受潮湿和外界玷污。

芯线形状尺寸尚无统一规定。由钢包容量与加入芯料量来确定。通常使用大截面的矩形芯线。常用的矩形芯线的断面(mm)为：11×7，16×7．5，15×7和24×9等。16mm×7．5mm芯线用于中型钢包(60～125t)，而24mm×9mm芯线则用于大型钢包(125～休×iu250t)。法国昂赞厂60t钢包(直径2．25m，深2．5m)喂线法炉外精炼所用芯线的参数见表。“Affival”芯线的长度可达3700m。