本发明提供了一种含铌铁合金和铁钙合金的包芯线及其应用,该包芯线包括:芯层和包裹所述芯层的外层,所述芯层为含有钒铁合金、氮化硅锰、铌铁合金和铁钙合金的混合物。本发明提供了一种钢水及其制备方法,该方法包括:将本发明所述的包芯线喂入待钒氮合金化的钢水中进行钒氮合金化。本发明提供了一种含钒微合金钢。本发明的包芯线用于实现钢水钒和氮的合金化,能够依据需要有效增加氮含量而不影响钒含量,可在钢水需要的情况下生产氮含量更高的含钒钢。且采用本发明的包芯线进行钢水钒氮合金化得到的钒氮合金化钢水浇铸后得到的钒氮微合金耐候钢屈服强度高,且并不会影响钢的相对腐蚀率。