專利名稱：鋼的生產(chǎn)及其連續(xù)澆鑄的方法與設(shè)備的制作方法
鋼的生產(chǎn)及其連續(xù)澆鑄的方法與設(shè)備鋼的生產(chǎn)及其澆鑄的主要技木工藝過(guò)程有以下方式a.大型冶金廠I.高爐——轉(zhuǎn)爐— —鋼錠2.鼓風(fēng)爐-電爐-鋼錠b.小廠3.電爐——高技術(shù)水平鑄鐵包的冶煉——鋼錠方式1，2與方式3不同，已知鋼的生產(chǎn)技術(shù)エ藝過(guò)程和鋼的澆鑄，其缺點(diǎn)如下I.方式1、2的基本支出經(jīng)費(fèi)和造價(jià)大，以及從開始建設(shè)到投入生產(chǎn)要相當(dāng)長(zhǎng)的期限。2.鋼的生產(chǎn)與燒鑄鋼需要大量的勞動(dòng)力。3.鋼的冶煉和澆鑄設(shè)備的生產(chǎn)能力不足，其有效利用率低，約80%。4.得到鑄件的エ藝過(guò)程需要高的耗電量。5.鑄件成本高,需要從高爐-轉(zhuǎn)爐-鋼錠或者從鼓風(fēng)爐-電爐-鋼錠。已知小廠的缺點(diǎn)是取決于首批市場(chǎng)原料、金屬?gòu)U料以及必須采用的機(jī)組——電爐的硬性關(guān)系。(參閱“世紀(jì)國(guó)外的鋼”作者卡拉巴索夫!O、C.，M米西斯2001年版第81，221 頁(yè))所有三種方式最大缺點(diǎn)之一是從鋼水包澆鑄鋼時(shí)要采用澆ロ塞或擋板，即澆ロ塞澆鑄I.相當(dāng)快速地用機(jī)械方式弄斷澆ロ塞。2.澆ロ塞在鋼渣帶部分的磨損和澆ロ塞頭部的磨損。3.用推桿式澆ロ塞機(jī)械在固定區(qū)域弄斷澆ロ塞。4.推桿與澆ロ塞機(jī)械之間的連接叉頭彎曲變形。擋板式澆鑄I.擋板式閘門結(jié)果復(fù)雜和價(jià)格高。2.開是就是復(fù)雜的工作方式，要填充擋板式閘門的通道。3.實(shí)際上延長(zhǎng)了從鋼水包到鑄模(結(jié)晶器)的出鋼通道，并促使連接外部澆鑄的通道長(zhǎng)滿非金屬物質(zhì)和鋼渣，増加了廢品數(shù)量。4.擋板式閘門手板之間吸入空氣并降低金屬(鋼)的質(zhì)量。關(guān)于澆ロ塞和擋板的共同缺點(diǎn)是必須利用機(jī)械，在鋼的澆鋼時(shí)經(jīng)受高溫的考驗(yàn)。此外由于缺乏鋼的精煉，不能改進(jìn)其質(zhì)量，相反降低鋼的質(zhì)量，其至得到廢品，并停止鋼錠生產(chǎn)。(參閱“連續(xù)澆鑄鋼錠的理論與實(shí)踐”作者斯米爾諾夫· Α·Η，2000年頓聶茨市，第71，151 頁(yè))。按技術(shù)要點(diǎn)最接近發(fā)明的鋼水包裝置，為了澆鑄它具有風(fēng)管，沒有澆ロ塞和擋板，風(fēng)管是以氣體壓カ為基礎(chǔ)。在鋼水包底部上具有底部排出孔，它的四周用氣密性管子固定，管子與排出孔是同心。(美國(guó)專利號(hào)4498，661，B22D級(jí)，39/00，1985年12月2日出版。)該裝置的缺點(diǎn)是液態(tài)金屬?zèng)]有精煉和真空處理，它的澆鑄取決于在鑄模(結(jié)晶器)中液態(tài)金屬的液柱高。確定申請(qǐng)本發(fā)明專利的人物是在鋼水包中生產(chǎn)鋼的方法，不用轉(zhuǎn)爐，不用電爐，不取決于廢金屬。同樣從鋼水包連續(xù)澆鑄鋼也不用澆塞ロ，不用擋板和不采用機(jī)械裝置。工作手段是氣體，為此必須提供新的方法和裝置，為了在“鋼的康拜因”或“鑄鋼聯(lián)合機(jī)”獨(dú)特的生產(chǎn)鋼的エ藝過(guò)程直至得到鋼鑄件鋼錠，井能改進(jìn)鋼的品質(zhì)，提高質(zhì)量和大大降低鑄鋼件的成本。這是冶金エ業(yè)的革命！因此“鑄鋼聯(lián)合機(jī)”的方法和設(shè)備能夠保證實(shí)施三個(gè)“3”原貝丨J，即能量+經(jīng)濟(jì)+生態(tài)(3 Hepru H + 3 koHUH + 3 ko Λ oru H )。在鋼水包中生產(chǎn)鋼的技術(shù)任務(wù)基于不用澆鑄ロ、擋板以及不采用電爐、轉(zhuǎn)爐為基礎(chǔ)的“科_科勃”(Κ0Μ Κ0Γ)方法，建立“科_科勃”(Κ0Μ Κ0Γ)鑄鋼聯(lián)合機(jī)”裝置。為了達(dá)到上述技術(shù)成果，由鐵到鋼鑄件的エ藝過(guò)程不采用機(jī)械裝置，用ー個(gè)獨(dú)特的“科_科勃鑄鋼聯(lián)合機(jī)”裝置來(lái)完成(圖I)。主要工作手段是用氣體?！翱芲科勃(Κ0ΜKO Γ)鑄鋼聯(lián)合機(jī)”裝置的組成如下
澆鑄鐵水包或稱鐵水包、中間鋼水包或稱鋼水包，以及鋼錠鑄模(結(jié)晶器)。在該方法中用鐵水供給澆鑄鐵水包。(例如羅曼爾煉、米西斯“POME AT，MUCuC"生產(chǎn)エ藝過(guò)程)。在小廠可能看到“科_科勃((KOM Κ0Γ))鑄鋼聯(lián)合機(jī)”裝置和“羅曼爾特”(Ρ0ΜΕΛΤ)エ藝過(guò)程一起使用。利用氣體和通用的“氣體部件”在澆鑄鐵水包中精煉鐵水。在鐵水包中“氣體部件”完成了澆ロ塞、計(jì)量給料器和風(fēng)ロ的功能?！皻怏w部件”是由“氣帽”和“氣管”ニ個(gè)裝置組成，并利用鼓風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)氣體壓カ(見2009年12月8日專利申請(qǐng)書中UDC圖 2、3)?！皻饷薄毖b置同樣完成閘門、計(jì)量給料器和風(fēng)ロ的功能。在鐵水包底部澆鑄套管上固定“氣帽”并通過(guò)它與另ー個(gè)風(fēng)ロー起安裝在澆鑄鐵水包的外罩中，用氧氣鼓風(fēng)的方法精煉鐵水直至得到鋼。然后減小“氣帽”空腔內(nèi)氣體壓力，并從澆鑄套管中松開耐火截止球，并通過(guò)“氣管”將鋼澆鑄入中間鋼水包。通過(guò)“氣管”裝置的低透氣部分和經(jīng)過(guò)底部澆鑄套管，用氣體鼓風(fēng)方法，在中間鋼水包中對(duì)鋼水進(jìn)行補(bǔ)充精煉，底部澆鑄套管是氣密地插入“氣管”裝置中?！皻夤堋毖b置上部安裝在鑄模(結(jié)晶器)上，而下部浸沒在鋼水中，同樣在鑄模(結(jié)晶器)中繼續(xù)精煉，必須按化學(xué)成分得到鋼，接通冷卻器并接通鋼錠軋輥的工作。此時(shí)改變“氣管”中氣體介質(zhì)，從正的至負(fù)的氣體壓カ值，并在鋼水澆鑄入鑄模(結(jié)晶器)時(shí)，開始對(duì)剛進(jìn)行多方面真空處理(圖2、3)。由提供鐵水開始到生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)鐵鑄件(來(lái)自鋼錠軋輥)是利用操縱臺(tái)指令細(xì)則來(lái)控制エ藝過(guò)程(圖I)。利用“科_科勃”(ΚΟΜ Κ0Γ)エ藝過(guò)程的技術(shù)成果能夠在“科_科勃(ΚΟΜ Κ0Γ)鑄鋼聯(lián)合機(jī)”的鋼水包中進(jìn)行，由鐵水開始到獲得鋼鑄件鐵錠，沒有轉(zhuǎn)爐，沒有電爐，沒有澆鑄ロ，沒有擋板，沒有機(jī)械裝置。工作手段是氣體?！翱芲科勃”(Κ0Μ KO Γ )方法和“科_科勃((Κ0Μ KO Γ )鑄鋼聯(lián)合機(jī)”裝置的成果能夠保證實(shí)施三“ 3 ’，原則即(能量+經(jīng)濟(jì)+生態(tài))(3 Hepru H + 3 koHU H + 3 ko A oru H ),這是冶金エ業(yè)的革命！確定上述“科_科勃”(ΚΟΜ Κ0Γ)方法的技術(shù)任務(wù)，生產(chǎn)鋼并由鋼水包澆鑄鋼，不用澆鑄ロ，不用擋板足以建立“科_科勃(ΚΟΜ Κ0Γ)鑄鋼聯(lián)合機(jī)”裝置為基礎(chǔ)?！翱芲科勃(ΚΟΜ Κ0Γ)鑄鋼聯(lián)合機(jī)”裝置由下列內(nèi)容組成澆鑄鐵水包、中間鐵水包和鑄模(結(jié)晶器)，并規(guī)定帶鋼錠(ΜΗΛ8) —起(圖I)。裝置的工作手段是氣體，其壓力調(diào)解是靠鼓風(fēng)機(jī)。在“科_科勃(ΚΟΜ Κ0Γ)鑄鋼聯(lián)合機(jī)”中液體金屬的容量與“氣帽”和“氣管”裝置之間有聯(lián)系，上述裝置組成“氣體部件”(參閱2010年I月18日專利申請(qǐng)中ΦυΝΟ 圖 2、3)。澆鑄鐵水包具有底部澆注套管，在它上面配置固定的“氣帽”裝置，其底邊有若干 し。“氣帽”上部具有支管，并利用鼓風(fēng)機(jī)經(jīng)支管使“氣帽”空腔與壓縮氣體源(氧，氬等)相連通或與大氣相通。在“氣帽”空腔中澆注孔上具有關(guān)閉元件，其形式是自由的耐火球。澆注套管下部插入“氣管”裝置，固定在中間鋼水包上，并與壓縮氣體源和真空泵相連通。“氣管”裝置能滲透氣體。中間鋼水包具有底部澆鑄套管。在澆注套管的入口與出口安裝帶多孔的插入件，這些孔與“氣管”裝置相通，該裝置固定在鑄模(結(jié)晶器)上，并通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)與壓縮氣體系統(tǒng)和真空泵相聯(lián)系(圖2)。在鑄模(結(jié)晶器)中澆注套管淹沒在鋼水中，此時(shí)它的上部具有加熱器而下部有冷卻器與鑄件和鋼錠軋輥相聯(lián)系。“科_科勃(ΚΟΜ Κ0Γ)鑄鋼聯(lián)合機(jī)”綜合體的控制和鐵的生產(chǎn)エ藝過(guò)程(例如羅曼爾特“POMEAT”エ藝過(guò)程)與鋼錠生產(chǎn)一起 是靠操縱臺(tái)(圖I)的指令來(lái)實(shí)現(xiàn)的。用“科_科勃(ΚΟΜ Κ0Γ)鑄鋼聯(lián)合機(jī)”裝置縱剖面圖說(shuō)明本發(fā)明專利的申請(qǐng)?！翱芲科勃(KOM KO Γ)鑄鋼聯(lián)合機(jī)”裝置的組成為帶蓋的澆鑄鐵水包(1)，它有ニ個(gè)ロ，一個(gè)是鐵水口(2)，而另ー個(gè)是煙氣ロ(3)。在澆鑄鐵水包(I)的殼體中安裝氣體風(fēng)ロ(4)和底部澆鑄套管(5)，“氣帽”裝置￠)的底部固定在套管上，“氣帽”裝置(6)的底邊帶孔(6，)。在“氣帽”空腔中具有耐火的關(guān)閉求(7)，在上部具有支管(8)并帶鼓風(fēng)機(jī)(8’)。在澆鑄鐵水包(I)下面有中間鋼水包(9)，并帶底部澆鑄套管(10)，在鋼水包(9)的注入口上安裝“氣管”裝置(11)，并帶鼓風(fēng)機(jī)(12)?！皻饷薄?6)和“氣管”(11)這兩個(gè)裝置組成通用的“氣體部件”(13)，并帶多孔的插入物。(參閱2010年I月18日專利申請(qǐng)中Φρ UNC)。帶底部澆鑄套管(10)的中間鋼水包(9)安裝在鑄模(結(jié)晶器)(14)上。在鑄模(結(jié)晶器)(14)上安裝“氣管”裝置(15)，并帶鼓風(fēng)機(jī)(16)。在鑄模(結(jié)晶器)(14)上部具有加熱器(17)，而在下部有冷卻器(18)，輸出的鋼錠在軋輥(19)上。用“科_科勃(Κ0ΜΚ0Γ)鑄鋼聯(lián)合機(jī)”的控制是通過(guò)操縱臺(tái)(20)進(jìn)行。
“科_科勃”(KOM KO Γ )方法與用“科_科勃(KOM KO Γ )鑄鋼聯(lián)合機(jī)”裝置的エ
作原理。鐵水通過(guò)用“科_科勃(KOM KOΓ)鑄鋼聯(lián)合機(jī)”(圖I)的注入ロ⑵進(jìn)入澆鑄鐵水包⑴的容器中(例如采用曼羅爾特“ROMEAT”エ藝過(guò)程)，在底部澆鑄套管(5)的耐火球(7)處于關(guān)閉位置時(shí)，鐵水溢流至“氣帽”裝置的空腔中。“氣帽”裝置的空腔中有空氣?！皻饷薄毖b置外面侵沒在鐵水中。隨著鐵水包(I)容器中金屬液面的升高，増加了再關(guān)閉球
(7)上的金屬靜壓，“氣帽”(6)空腔內(nèi)空氣壓カ也升高。同時(shí)來(lái)自液態(tài)金屬的熱量加熱了空氣，加速了壓カ的升高。氣體溫度每增加273度，“氣帽”(6)空腔內(nèi)壓カ升高，增加約I計(jì)示大氣壓，分布在氣帽(6)中的空氣溫度約1500-1600度，作用在耐火關(guān)閉球(7)的壓カ大于5計(jì)示大氣壓。金屬靜壓與氣體壓カー起壓緊關(guān)閉球(7)，可靠關(guān)閉了澆注套管(5)。開啟鼓風(fēng)機(jī)用壓縮氧氣，并通過(guò)氣帽出)的孔(6’)，依靠鼓泡來(lái)精煉鐵水，同時(shí)用鼓風(fēng)的方法，依靠風(fēng)ロ(4)，經(jīng)過(guò)鐵水液柱高H用氣體來(lái)精煉鐵水?！皻饷薄?6)空腔和風(fēng)ロ⑷的氣體壓カP必須大于金屬靜壓和大氣壓カ的總和，確定公式為P》Patm+qh,其中q-液態(tài)金屬密度，H——鐵水包(I)內(nèi)液態(tài)金屬高度。澆鑄需要的“氣帽”(6)空腔和風(fēng)ロ(4)的壓カ值應(yīng)符合上述公式，進(jìn)行鐵水精煉并減小其中碳的含量而得到鋼。然后開啟鼓風(fēng)機(jī)8并通過(guò)支管8降低“氣帽”空腔內(nèi)壓カ到大氣壓力水平。在金屬靜壓作用下，使液態(tài)金屬經(jīng)孔(6’)沖向“氣帽”的空腔，同時(shí)增加“阿基米德力”(浮力)的值，擠出浮動(dòng)的關(guān)閉求(7)，此時(shí)金屬流的壓カ向上作用對(duì)準(zhǔn)球(7)。在這些カ的作用下，關(guān)閉球(7)上浮，開啟澆注套管(5)，然后進(jìn)行鋼的澆鑄，鋼水從鐵水包⑴流到中間鋼水包(9)，在氣管裝置(11)中，開啟壓縮氧氣的鼓風(fēng)機(jī)(12)，并利用它完成精煉，同樣完成了澆ロ塞、計(jì)量給料器和風(fēng)ロ的功能，改進(jìn)了鋼的品質(zhì)，方法是通過(guò)“氣管”(圖2)下面的氣密部分鼓風(fēng)。為了調(diào)節(jié)從中間鋼水包(9)到鑄模(結(jié)晶器)(14)的鋼水澆鑄速度，靠鼓風(fēng)機(jī)
(16)變更“氣管”(15)空腔內(nèi)氣體壓力。目的是提高鋼的澆鑄速度就要減小氣體壓力，而為了降低剛的澆鑄速度就要増加氣體壓力?！皻夤堋?15)的下部浸沒在鑄鋼(結(jié)晶器)(14)的鋼水中，并用鑄模(14)的加熱器(17)保持金屬的溫度，必須按化學(xué)成分得到鋼，接通冷 卻器(18)和接通鋼錠軋輥(19)的工作，同時(shí)改變“氣管”內(nèi)氣體介質(zhì)，從正壓到負(fù)的氣體壓カ值，再把鋼澆鑄入鑄模(結(jié)晶器)(14)到鋼錠時(shí)開始多方面真空處理。這些エ藝過(guò)程的結(jié)果是得到優(yōu)質(zhì)鋼，而且還降低了鑄鋼件的成本，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)力。在“科_科勃(Κ0ΜKO Γ)鑄鋼聯(lián)合機(jī)”上，從鐵水到鑄鋼件的生產(chǎn)エ藝過(guò)程的控制是利用操縱臺(tái)(20)的指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。結(jié)果是“科_科勃”(KOM KO Γ )方法和“科_科勃(KOM KO Γ )鑄鋼聯(lián)合機(jī)”裝置能保證實(shí)施三“ 3 ”原則(能量+經(jīng)濟(jì)+生態(tài))(3 Hepru H + 3 koHU H + 3 ko A oru H ),這是冶金エ業(yè)的革命。
權(quán)利要求
1.“科_科勃”(KOM KOr)方法列入在鋼水包中生產(chǎn)鋼的冶金術(shù)，當(dāng)從中間鋼水包連續(xù)澆鑄入鑄模(結(jié)晶器)時(shí)，不用澆口塞和擋板，其特點(diǎn)是通過(guò)底部風(fēng)口用氣體在澆鑄鐵水包中精煉，并通過(guò)安裝在底部澆鑄套管上的“氣帽”裝置，用氣體鼓風(fēng)得到鋼水，然后降低“氣帽”裝置空腔內(nèi)壓力，由耐火關(guān)閉球釋放出底部澆鑄管，澆鑄鋼經(jīng)過(guò)澆鑄套管進(jìn)入“氣管”，“氣管”是在中間鋼水包中，鋼水在鋼水包容器中經(jīng)過(guò)“氣管”的透氣部分用氣體進(jìn)行補(bǔ)充精煉，并經(jīng)過(guò)底部澆注套管進(jìn)入“氣管”裝置，它的上部安裝在鑄模(結(jié)晶器)上，而下部淹沒在鋼水中，并在鑄模(結(jié)晶器)中精煉鋼，并用加熱器保持金屬溫度，必須按化學(xué)成分得到鋼，然后接通位于鑄模(結(jié)晶器)下部的冷卻器和接通鋼錠軋輥的工作，此時(shí)改變“氣管”裝置內(nèi)氣體介質(zhì)，由正壓到負(fù)的氣體壓力值，然后再把鋼澆鑄入鑄模(結(jié)晶器)中時(shí)開始多方面真空處理，而由鐵水到鑄鋼件的科_科勃(KOMKOrO工藝過(guò)程的控制是靠操縱臺(tái)的指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。
2.“科_科勃(KOM KOr)鑄鋼聯(lián)合機(jī)”裝置的用途是在用鋼水包的冶金業(yè)中生產(chǎn)鋼，由鋼水包連續(xù)澆鑄鋼，不用澆口塞和擋板，裝置的組成是帶底部澆鑄套管的中間鋼水包，氣密套管安裝在鋼錠鑄模(結(jié)晶器)空腔中，其特點(diǎn)是在中間鋼水包上安裝帶底部氣體風(fēng)口的澆鑄鐵水包，并帶底部澆鑄套管，在底部固定“氣帽”裝置，在底邊有若干孔，在空腔上部有支管，經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)與壓縮氣體(氧、氬等)連通，在澆鑄口上有自由的關(guān)閉球，在澆注套管下部插入氣密的“氣管”裝置，經(jīng)過(guò)鼓風(fēng)機(jī)與壓縮氣體和真空泵連通，而“氣帽”和“氣管”裝置組成通用的“氣體”安裝在帶底部澆注套管的中間鋼水包上時(shí)，將澆鑄套管插入氣密的“氣管”裝置的孔中，同樣經(jīng)過(guò)鼓風(fēng)機(jī)和真空泵與壓縮氣體相連通，但是“氣管”下部淹沒在鋼錠結(jié)晶器的鋼水中，而在結(jié)晶器上部配置加熱器，在下部安裝冷卻器，通過(guò)鑄件與軋輥相聯(lián)系，“科_科勃(KOM KOr)鋼鐵聯(lián)合機(jī)”的控制利用操縱臺(tái)的指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。
2.裝置按權(quán)利要求1，其特點(diǎn)是在澆注套管上、下安裝帶多孔的插入物。
3.裝置按權(quán)利要求1，其特點(diǎn)是“氣管”裝置上部是由氣密性材料制成而下部是由透氣性材料制成或帶很多孔。
全文摘要
申請(qǐng)的發(fā)明專利與冶金有關(guān)，包括從鑄鐵到鋼的生產(chǎn)。該設(shè)備包括鐵水包(1)，其中有鐵水(2)，通過(guò)風(fēng)口(4)用氧氣來(lái)鼓風(fēng)以及“氣帽”裝置(6)，直至生產(chǎn)出所要求的化學(xué)成分的鋼為止。通過(guò)一個(gè)帶澆鑄套管的“氣管”裝置(11)，將鋼澆鑄入中間鋼水包(9)，同時(shí)用氣體精煉鋼。為了連續(xù)澆鑄鋼錠(14)，把鋼管新澆鑄入機(jī)械裝置的結(jié)晶器中，并同時(shí)連續(xù)除氣。不用電爐或轉(zhuǎn)爐就能生產(chǎn)鋼。
文檔編號(hào)C21C5/56GK102686335SQ201080041581
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2010年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月19日
發(fā)明者科勃扎-德諾維斯基·維拉德默·伊維根杰維奇 申請(qǐng)人:科勃扎-德諾維斯基·維拉德默·伊維根杰維奇