CN102089244A - 钙线的成束包覆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种包芯活性金属线，其通过下述步骤形成：将至少三股连续供给的细长活性金属线股聚集成一束；和将该线束与连续供给的金属护套材料片对准。然后，将线束压紧成大致圆柱形形状；以及用金属护套材料片进行包覆，由此，压紧的活性金属线束形成包芯线的芯体，其中，芯体具有比连续供给的细长活性金属线股中的每一股明显更大的直径。

Description

钙线的成束包覆
相关案例的交叉引用
无
技术领域
本发明涉及用于处理比如熔融含铁金属的熔融金属的钙线的制造。
背景技术
出于对内含物改性的目的将钙添加到钢中的有益方面是公知的。各种技术已经用于以成本有效的方式将钙引入熔融金属熔池中，该成本有效的方式包括添加大量钙和大量比如硅钙的合金、粉末式注入钙和各种合金以及钙金属的混合物、以及使用含有钙和其它粉末的混合物的线。但是，由于钙的冶金性质，包括高蒸气压力、高浮性、低熔点和沸点，将钙添加到熔融钢熔池中存在很多问题。
用钙处理熔融的含铁材料的一种方法是将钢包覆实心钙包芯线连续供给到制钢钢水包中的熔融金属的表面。这在此被称为表面供给方法。当前，钢包覆实心钙包芯线可从大约8-9mm直径的钙包芯线储备获得，并且用于在制钢钢水包中处理熔融含铁金属所需的钙的量要求钢包覆实心钙包芯线以高达400英尺/分钟的高速度供给到熔融金属中。
然而，由于钙包芯线的高供给速度，钙包芯线在钢水包中的释放位置相对于注入位置来说很难保持和控制。释放位置是包芯线熔融并且在熔融的含铁金属内变成液体泡的位置。
如果可降低实心钙线的供给速度，则包芯线的注入位置和释放位置之间的关系可得到更好地控制。这可通过增加每单位长度的包芯钙线中的钙量来实现。但是，目前用于挤出实心钙金属线的技术被限制成产生大约8-9mm直径的储备线(stock wire)，并且不能形成较大直径的实心钙线。
发明内容
根据本公开的一个实施例，公开了一种形成包芯线的方法。该方法包括：将至少三股连续供给的细长金属线股聚集成一束；和将金属线束与连续供给的金属护套材料片对准。然后，将金属线束压紧成大致圆柱形形状。接下来，用金属护套材料片包覆压紧的金属线束，从而压紧的金属线束形成包芯线的芯体，其中芯体具有比连续供给的细长金属线股中的每一股明显更大的直径。
本公开的方法允许制造出具有比用当前挤出工艺可能生产出的直径更大的有效直径的实心钙包芯线。这减小了每单位数量钙的钙线成本。根据本公开的方法制成的钙包芯线使得通过表面供给用钙包芯线处理熔融的含铁金属的方式更耐用和灵活，因为对于供给期望量的钙来说需要较低的线供给速度。
根据另一个实施例，一种包芯线包括一束形成芯体的至少三股压紧的活性金属线股。至少三股压紧的活性金属线股中的至少一股是钙金属线，金属包覆护套包封该芯体。
根据再一个实施例，一种包芯线包括一束形成芯体的至少三股压紧的活性金属线股。至少三股压紧的活性金属线股中的至少一股是钙金属线，金属包覆护套包封该芯体，从而在金属包覆护套与芯体之间形成空隙空间。该空隙空间填充有一种或多种呈颗粒形式的活性金属。
附图说明
图1是根据一个实施例的本公开方法的流程图。
图2是一束已经与金属护套材料条对准以发送到包覆步骤的三股活性金属线股的示意图。
图3和4是本公开方法的预包覆压紧工艺的示意图。
图5是根据本公开的一个实施例的用金属护套包覆压紧的活性金属线股的步骤的截面图。
图6A、6B、7A、7B、8A、8B、9A和9B是根据本公开的一个实施例的在包覆压紧的活性金属线股中的各个后续阶段的透视图和截面图。
图10是根据本公开的一个实施例的成品包覆线的截面图。
图11是本公开的包覆线的另一个实施例的截面图。
图12是本公开的包覆线的又一个实施例的截面图。
所有附图都是示意性图，不是按比例绘制的，并且不表示尺寸关系。
具体实施方式
图1是根据本公开形成用于处理熔融的含铁金属的包覆在钢护套中的活性金属包芯线的方法的流程图10。本公开的方法是一种连续工艺，其中在工艺开始时引入连续的活性金属线股，并且在工艺输出端处输出包覆在钢护套中的连续包芯线。至少三股连续的活性金属线股被聚集成一束(参见框11)。至少三股活性金属线股的聚集产生彼此大致平行定向的一束活性金属线束。
然后，该线束与连续供给的金属护套材料片对准(参见框12)。接下来，将线束通过使对准的线束和金属护套材料经过压紧轮下方而被压紧成大致圆柱形形状(参见框13)。然后，用钢护套材料包覆压紧的线束(参见框14)。包覆工艺可以是滚压成形工艺，其中金属护套材料包裹在压紧的线束上并且通过形成沿纵向延伸的连续锁定接缝而被密封。这种滚压成形工艺的一个实例在授予King等人的美国专利6,346,135中有描述，在此将该专利文献的公开内容结合于本文以作参考。在活性金属是实心钙金属的情况下，该工艺在制造钢包覆活性金属线中是特别有益的。该工艺允许制造出具有比当前可用的用于形成实心钙金属线的挤出技术的极限更大的直径的钢包覆实心钙金属线。
如图2所示，沿着朝向包覆工艺的箭头方向连续供给至少三股实心钙金属线股21、22、23。在该图中，在该实心钙金属线股连续供给时，它们已经被聚集成一束，并且与也沿着与钙金属线相同方向和相同速度以连续条方式供给的钢护套条30对准。为了形成具有大致圆柱形形式并且具有相当一致的直径的成品包覆线产品，至少三股活性金属线股用于所示的芯体。
参照图3和4，然后，实心钙金属线股21、22、23在到达包覆工艺之前被压紧。压紧轮40可用于压紧连续供给的钙金属线21、22、23。当钙线股和钢护套材料30经过压紧轮40下方时，压紧轮40在钙线股21、22、23上施加适当的压力。优选地，压紧轮40构造有压紧表面42，该压紧表面的轮廓适于将钙线股21、22、23压紧成压紧的钙线形式25。压紧压力使得钙线股21、22、23稍微塑性变形成大致圆柱形的压紧的钙线形式25。如图4所示，压紧的钙线形式25包括变形的钙线部分21a、22a、23a。
然后，压紧的钙线形式25和钢护套条30继续行进至包覆工艺，该包覆工艺绕压紧的钙线形式25包裹钢护套30。根据本公开的一个实施例，包覆工艺可以是连续的滚压成形工艺。这种滚压成形工艺适当地形成并且绕压紧的钙线形式25包裹钢护套条30，从而形成具有实心钙芯体的钢包覆线。
图5至图9B示出了示例性的滚压成形工艺。图5示出了滚压成形工艺的一个步骤，其中钢护套30具有滚压成形的带有周边端部32和34的槽状构型，该周边端部最终形成将钢护套绕钙芯体25固定的锁定接缝。钢护套30在多步滚压成形工艺中形成如图5所示的形状。压紧的钙线形式25和钢护套10继续经过相继的滚压成形步骤，以获得如图10所示的钢包覆钙的包芯线50。
参照图6A和6B，示出了护套30处于图5所示的步骤之后的步骤，其中周边边缘32、34被带到一起，以使得周边边缘32、34的竖直部分可如7A和7B所示地配合在一起。周边边缘34具有延伸表面部分，如7A和7B所示，在滚压成形工艺的该阶段，该延伸表面部分被弯成直角以便覆盖周边边缘32。如图8A和8B所示，周边边缘34的覆盖部分被弯成与周边边缘32和34的竖直部分的配合表面成大约45°至竖直或45°的角度。
图9A和9B示出了下一个步骤，其中周边边缘34的覆盖部分完全折叠在周边边缘32的竖直部分上，并且形成沿线的长度延伸的锁定接缝37。其后，相继的滚压成形工艺将锁定接缝37向下折叠并且生产出如图10所示的成品线的大致圆柱形形状。
根据本公开的另一个实施例，至少三股活性金属线股21、22、23可以是多于一种类型的活性金属。例如，包括钢包覆线50的芯体的至少三股线股可以是两种或更多种活性金属线的组合。在一个实例中，三股线股中的两股是钙金属线并且第三股可以是铝线。活性线类型和数量的不同组合可用于形成包覆线50的芯体的活性金属线股。根据再一个其它实施例，至少三股线股21、22、23中的一股或多股可以是复合金属线或合金金属线。例如，线股中的一股或多股可以是钙和铝金属或者钙合金线的复合体。这例如允许芯体或压紧的线形式25形成有期望数量的钙和铝。钙和铝之间的具体比率可被调节以获得处理熔融的含铁金属所必需的期望比率。包覆线50的护套30也不限于钢，而是可以根据包覆线50的最终应用要求而改变。
根据又另一个实施例，多于三条的线股可用于制成包覆线。例如，图11示出了七股包覆线150的截面图。压紧的线股121-127被包覆在护套30内部。
图12示出了金属护套包覆线250的另一个实施例的截面图，其中，芯线股与护套30之间的间隙空间还可填充有一种或多种活性金属70。活性金属70可以呈颗粒形式。在此所用的术语“颗粒”具有足够宽泛的含义，从而包括具有平均直径为0.1-1.0mm的微粒形式以及更细的粉末形式。一般而言，颗粒形式足够小以便充分填充芯线股与护套30之间的间隙空间。对于形成芯体的线股，活性金属70可以是钙或其它合适的活性金属。在一个实例中，粉末或颗粒金属70以及压紧的芯线形式25被放置在如图5所示的槽形护套形式30内。然后，护套30被滚压成形为如图12所示的成品包覆线形式。
尽管已经根据示例性实施例描述了本发明，但是本发明不限于此。而是，所附的权利要求书应该被宽泛地解释为包括在不偏离本发明的范围和等效范围的情况下由本领域技术人员对本发明作出的其它变型和实施例。

Claims (20)

1.一种形成包芯线的方法，所述方法包括：
将至少三股连续供给的细长金属线股聚集成一束；
将金属线束与连续供给的金属护套材料片对准；
将金属线束压紧成大致圆柱形形状；以及
用金属护套材料片包覆压紧的金属线束，从而压紧的金属线束形成包芯线的芯体，以及
其中，芯体具有比连续供给的细长金属线股中的每一股明显更大的直径。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属线是钙金属线。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少三股连续供给的细长金属线股中的至少一股是钙金属线。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少三股连续供给的细长金属线股中的至少一股是铝金属线。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少三股连续供给的细长金属线股中的至少一股是包括钙和铝的复合金属线。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少三股连续供给的金属线股的聚集产生出平行定向的金属线束。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属护套材料片是钢片。
8.根据权利要求1所述的方法，其中用金属护套材料片包覆压紧的金属线束是一种滚压成形工艺。
9.一种用于将活性金属引入熔融金属熔池中的包芯线，所述包芯线通过下述步骤制成：
将至少三股连续供给的细长活性金属线股聚集成一束；
将活性金属线束与连续供给的金属护套材料片对准；
将活性金属线束压紧成大致圆柱形形状；以及
用金属护套材料片包覆压紧的活性金属线束，从而压紧的活性金属线束形成包芯线的芯体，其中，芯体具有比连续供给的细长活性金属线股中的每一股明显更大的直径。
10.根据权利要求9所述的包芯线，其中所述活性金属线是钙金属线。
11.根据权利要求9所述的包芯线，其中所述至少三股连续供给的细长活性金属线股中的至少一股是钙金属线。
12.根据权利要求9所述的包芯线，其中所述至少三股连续供给的细长活性金属线股中的至少一股是铝金属线。
13.根据权利要求9所述的包芯线，其中所述至少三股连续供给的细长活性金属线股中的至少一股是包括由铝护套包围的钙线的复合线。
14.根据权利要求9所述的包芯线，其中所述至少三股连续供给的活性金属线的聚集产生出平行定向的活性金属线束。
15.根据权利要求9所述的包芯线，其中所述金属护套材料片是钢片。
16.根据权利要求9所述的包芯线，其中用金属护套材料片包覆压紧的活性金属线束是一种滚压成形工艺。
17.一种包芯线，所述包芯线包括：
一束形成芯体的至少三股压紧的活性金属线股，其中所述至少三股压紧的活性金属线股中的至少一股是钙金属线；以及
包封所述芯体的金属包覆护套。
18.一种包芯线，所述包芯线包括：
一束形成芯体的至少三股压紧的活性金属线股，其中，所述至少三股压紧的活性金属线股中的至少一股是钙金属线；
包封所述芯体的金属包覆护套，由此，在所述金属包覆护套与所述芯体之间形成空隙空间；以及
一种或多种呈颗粒形式的活性金属填充位于所述活性金属线股与所述金属包覆护套之间的空隙空间。
19.根据权利要求18所述的包芯线，其中所述一种或多种呈颗粒形式的活性金属包括钙。
20.根据权利要求18所述的包芯线，其中所述一种或多种呈颗粒形式的活性金属包括铝。
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