專利名稱：含鉛鋼錠的澆鑄方法的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含鉛鋼錠的澆鑄方法。該方法使用一種盛鋼水的中間罐，鋼水在中間罐內(nèi)被開口的或封口的進(jìn)料槽與密閉的出料槽隔開，兩個(gè)槽彼此相通并與一套實(shí)現(xiàn)此種工藝的設(shè)備相連。
一個(gè)世紀(jì)以來高速鋼已聞名于世，30年代在美國就已得到應(yīng)用。50年代以后它的制造工藝得到不斷改進(jìn)且應(yīng)用領(lǐng)域得到不斷擴(kuò)大。近來，主要是在機(jī)器制造業(yè)和汽車工業(yè)，高速鋼越來越多地用來制造高機(jī)械強(qiáng)度的部件和用于機(jī)械加工。當(dāng)這些部件需要經(jīng)過不同的加工工序時(shí)，制造這些部件所使用的鋼必須對(duì)切削刀具及粗加工刀具不造成過分磨損，與普通鋼相比允許采用較高的加工速度并有良好的工件表面精加工性。
具有這些特點(diǎn)的鋼材要求加入通常在其它鋼內(nèi)不需要的元素，例如硫，磷，鉛和氮等。在這些元素中鉛具有特殊的意義。
在已加硫的鋼中(以及甚至在未加硫的鋼中)加入鉛，可以起到內(nèi)部潤滑劑的作用，并可降低切割工具和工件之間的摩擦。此外，它還有助于形成小塊和小直徑的切屑。然而，必須指出兩個(gè)在生產(chǎn)鉛合金鋼時(shí)易出問題的因素1)這種金屬在鋼液中的可溶性低，因此加料和均勻分布困難;
2)釋放出金屬形式，尤其是氧化物形成的有毒氣體，這是澆注過程中鋼水和空氣接觸的結(jié)果，由此使效率降低，并需要復(fù)雜的價(jià)格昂貴的排氣系統(tǒng)。
為了改善鋼水鑄入結(jié)晶器時(shí)的條件，最近開始采用中間罐。然而，使用這種中間罐，由于添加鉛，給煉鋼工帶來了另一個(gè)困難，即在澆鑄工作結(jié)束時(shí)材料凝固沉積在中間罐的底部。
為了解決這些問題，進(jìn)行了各種試驗(yàn)，但只解決了部分的問題。在這些解決辦法中，可以提一下新日鐵的一篇論文“含鉛鋼的連鑄工藝”，該文在巴西申請專利，申請?zhí)朠18800949。
因此，本文的目的是提出一項(xiàng)方法和一種裝置，以改善鉛的使用效率及顯著降低鋼液中有毒氣體向大氣中的排放。
根據(jù)本發(fā)明的工藝，利用前面提到的中間罐可以達(dá)到這個(gè)目的，其特點(diǎn)是，始終在排料槽內(nèi)加鉛并進(jìn)行均勻混合。
根據(jù)本發(fā)明的另一特點(diǎn)，鋼水在排料槽內(nèi)通過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來達(dá)到均勻混合。
其它類型的中間罐都是在給料槽或中間室內(nèi)添加鉛，而本發(fā)明的這種新工藝使用完全不同的方法，在排料槽內(nèi)將鉛加入到旋轉(zhuǎn)流動(dòng)的鋼液中，因此可以達(dá)到快速均勻攪拌。由于避免了傳統(tǒng)的中間罐內(nèi)產(chǎn)生沉積的問題，可以改善鉛的使用效率，同時(shí)排除了清理、維修和環(huán)境污染的問題。此外，采用了至今在別的設(shè)備上尚未使用的全密封結(jié)構(gòu)，徹底排除了工作區(qū)域內(nèi)有毒氣體外泄的問題。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備具有一個(gè)排料槽，它基本上為一個(gè)同心或不同心的圓錐-圓柱形狀，在其底部設(shè)置一個(gè)水口，其上部被一個(gè)頂蓋封封閉，頂蓋上有一個(gè)孔，給料槽和排料槽由一條通道相連。
本發(fā)明設(shè)備的另一特點(diǎn)是連接通道不處在排料槽的徑向位置，而是偏心設(shè)置，因此可以使鋼水產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
附圖描述了完成上述方法的設(shè)備的兩種實(shí)施形式，其中


圖1是第一種方案的設(shè)備側(cè)視圖;
圖2是圖1中設(shè)備的俯視圖;
圖3是第二種方案的設(shè)備側(cè)視圖;
圖4是圖3中設(shè)備的俯視圖。
本發(fā)明的基本特點(diǎn)是使用分成兩部分或者說是兩個(gè)槽的中間罐給料槽1和排料槽2，后者一般都是同心或不同心的圓錐-圓柱形。給料槽可以是敞口的，也可以為了更好地保護(hù)鋼水而做成封閉的，而排料槽卻總是用一個(gè)頂蓋3封閉起來，以便防止與大氣直接接觸。頂蓋3有一個(gè)孔，從中插入一套控制添加鉛料的裝置。鉛料可以是粒狀，線材或其它任一形狀的。排料槽2的容量應(yīng)以最大程度充分加以利用。為此，給料槽1應(yīng)具有相應(yīng)更大的容量，至少相當(dāng)于排料槽2的2倍或3倍，以便不間斷的給排料槽供料。出于同樣的原因，位于兩槽之間的給料通道5也大于排料槽的水口6。
如上所述，排料槽2有一個(gè)頂蓋3，它可以防止氣體進(jìn)入大氣。由此產(chǎn)生一個(gè)平衡壓，這有助于改善鉛的使用效率。此外，通過閥門7輸入氬氣或其它惰性氣體給排料槽加壓，也會(huì)有助于提高鉛的使用效率。為了測量和監(jiān)視鋼水表面以上的壓力，可以在排料槽的通風(fēng)口8內(nèi)安裝專用裝置。為了防止凝固金屬在中間罐底部沉淀，如圖1和圖3所示將槽底設(shè)計(jì)成斜面。
圓柱狀的排料槽2和給料通道5的非徑向設(shè)計(jì)和偏心布置使得液體在排料槽中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。從而達(dá)到使鋼水均勻化和使鉛料理想分布的目的。因此也就可以取消在傳統(tǒng)工藝中應(yīng)用的電磁攪拌。
此外，為了使排料槽2內(nèi)的鋼水均勻化并使鉛料得以更好的分布，可以通過另一個(gè)安裝在排料槽2底部的閥門9輸入氬氣或其它惰性氣體，并且/或者給排料槽2配置一個(gè)或多個(gè)排料口11(圖3)，它們與水口6相連接，最終匯合一起澆鑄。
在圖1所示的實(shí)施例中，使用了一種帶塞頭10b的桿10a，塞頭帶凹槽或不帶凹槽。可以用滑閥或其它類型的閥門來監(jiān)控從水口6排出的鋼水。也可以用自熔性的塞頭替代塞棒。為了防止鋼水與大氣產(chǎn)生反應(yīng)，從排料槽2流出的鋼水可以采用浸入式或在保護(hù)氣氛下通過水口6進(jìn)行澆鑄。
權(quán)利要求
1.一種使用容納金屬熔液的中間罐對(duì)含鉛鋼水鑄錠的方法，鋼水被一個(gè)敞口或封口的給料槽及一個(gè)封口并密封的排料槽隔開，給料槽和排料槽是彼此連通的，其特征在于，鉛料始終加到排料槽內(nèi)并在那里攪拌均勻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，鋼水在排料槽內(nèi)通過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)達(dá)到均勻化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，可以以噴吹形式向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的鋼水里輸入氬氣或其它惰性氣體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，鉛料是以線材、粒狀等等加入鋼水中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，加入和排出的鋼水是可以監(jiān)控。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在澆鑄過程中可以控制鉛料的添加。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，可以向鋼水中添加鉛和/或其它的合金元素。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，排料槽可以承受壓力。
9.實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法的設(shè)備，其特征在于，它具有一個(gè)排料槽(2)，該排料槽基本上是一個(gè)同心或不同心的圓錐-圓柱形狀，在其底部設(shè)置了一個(gè)水口(6)，其上部被一個(gè)頂蓋(3)封閉，頂蓋上有一個(gè)孔，安裝加入鉛料的控制裝置(4)，一個(gè)給料槽(1)和排料槽(2)由一條通道(5)相連觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，連接通道(5)不是處于排料槽(2)的徑向位置上，因此可以使鋼水產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
11.權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，給料槽(1)和排料槽(2)的底板向水口(6)傾斜。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，連接通道(5)的斷面大于排料孔的斷面。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，給料槽(1)的容量大于排料槽(2)的容量。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，在排料槽(2)的下部設(shè)置了一個(gè)閥(9)，以用來向槽內(nèi)噴吹氬氣或其它惰性氣體。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，在排料槽(2)上設(shè)置了一個(gè)閥(7)，以用來向槽內(nèi)噴吹氬氣或其它惰性氣體，使槽內(nèi)產(chǎn)生壓力。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，在排料槽(2)內(nèi)設(shè)置了一個(gè)裝有測量和調(diào)節(jié)裝置的排氣管道(8)。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，排料槽(2)可以有一個(gè)以上的排料口，它們都與水口(6)連接，并由一道隔離墻隔開。
18.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，排料槽(2)有一個(gè)帶塞頭的塞桿(10)，用于控制鋼水的澆鑄。
19.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，可以用自熔性的塞頭取代塞桿。
20.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，為了控制鋼水的澆鑄，設(shè)置了一個(gè)或多個(gè)滑閥。
21.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，由氬氣或其它惰性氣體組成的保護(hù)氣氛圍繞在水口(6)下面，以便保護(hù)澆鑄的鋼水。
22.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，設(shè)置了一個(gè)與水口(6)相連的長水口，以便保護(hù)鋼水進(jìn)行浸入式澆鑄。
全文摘要
一種含鉛鋼錠的澆鑄方法和設(shè)備，它使用一種中間罐，中間罐由一個(gè)給料槽和一個(gè)排料槽組成。給料槽為敞口或不敞口，排料槽為封閉的圓柱——圓錐形狀，其底部有一個(gè)水口，頂蓋上有一個(gè)用以加入鉛料的孔。給料槽和排料槽由一條通道相連。澆鑄時(shí)，鉛料始終加到排料槽內(nèi)并在那里攪拌均勻。另外，給料槽和排料槽之間的通道非徑向設(shè)置以使得排料槽的鋼水產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)促進(jìn)鉛料均勻混合。
文檔編號(hào)B22D11/11GK1046482SQ90101758
公開日1990年10月31日 申請日期1990年3月29日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月13日
發(fā)明者弗里德里?！h斯·克里斯托夫·格奧, 爾格·格蘭丁, 漢斯·迪特爾·凡德雷池 申請人:曼內(nèi)斯曼股份公司