TW201006580A - Strand cladding of calcium wire - Google Patents

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201006580 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於用於處理熔融金屬（例如熔融含鐵金屬）的 妈線之製造。 【先前技術】 基於夾雜物變質目的’將#5加至鋼中之有利態樣已為吾 人所熟知。多種技術已用於以成本有效方式將鈣引入熔融 鋼浴中，其包括加入鈣塊及合金塊（例如矽鈣合金）；粉末 φ 注入鈣與各種合金及鈣金屬之混合物；及使用含鈣與其他 粉末之混合物的線。但是’由於鈣的冶金屬性，包括高蒸 /1·壓、尚浮力、低熔點及彿點，加入約至炫融鋼浴中呈現 許多問題。 以鈣處理熔融含鐵金屬之一方法為連續地進料經鋼包層 且經實心鈣包芯之線至煉鋼桶中之熔融金屬表面。其在本 文中將稱為表面進料法。當前，經鋼包層且經實心鈣包芯 ^ 之線可以約8_9 mm直徑的鈣芯線原料得到且用於處理煉鋼 桶中熔融含鐵金屬之所需鈣量要求經鋼包層的實心鈣線以 每分鐘高達400英吋之高速注入熔融金屬中。 但是，由於經鈣包芯的線之高進料速度，很難維持及控 制經鈣包芯的線在該捅中相對於注入點之釋放點。釋故點 為包芯線在溶融含鐵金屬内熔化且變成辦液泡之處。 如果可降低實心鈣線之進料速度，則經鈣包芯的線之注 入點與釋放點間之關係可獲較佳控制。此可藉由提高每單 位長度中經鈣包芯的線之鈣量而實現。但是，當前用於擠 140403 .doc 201006580 壓實心鈣金屬線之技術僅限於製造約8-9 mm直徑之原料線 且無法形成更大直徑的實心鈣線。 【發明内容】 根據本發明之一實施例’揭示一種形成包芯線的方法。 該方法包含將至少三股連續進料之細長金屬線聚集成束且 將該金屬線束與連續進料之金屬護套材料薄層對準。該金 屬線束隨後係被壓縮成大致圓柱形。接著，經壓縮之線束 係經金屬護套材料薄層包層，進而經壓縮之金屬線束形成 該包芯線之核心，其中該核心具有實質上比連續進料之細 長金屬線股中每一股更大的直徑。 本發明之方法容許藉由當前擠壓方法製造具有儘可能更 大的有效直徑之經實心鈣包芯之線。此降低每單位鈣量之 鈣線成本。使用本發明之方法製造的經鈣包芯之線容許藉 由表面進料以經鈣包芯之線處理熔融含鐵金屬之更穩健及 可變通的方式，因為進料所需鈣量需要較低的線進料速 度。 根據另一實施例’包芯線包含一束至少三股之經壓縮反 應性金屬線以形成核心。至少三股經壓縮反應性金屬線中 至少一股係鈣線且金屬包層護套包圍該核心。 根據又另一實施例，包芯線包含一束至少三股經壓縮反 應性金屬線以形成核心。至少三股經壓縮反應性金屬線中 至少一股係鈣線且金屬包層護套包圍該核心，進而在金屬 包層護套與核心之間形成間隙空間。該等間隙空間係填有 一種或多種呈顆粒形式的反應性金屬。 140403.doc 201006580 【實施方式】 圖1係根據本發明揭示内容形成一用於處理熔融含鐵金 屬之包於鋼套中之反應性金屬包芯線的方法之流程圖1 〇說 明。本發明揭示内容之方法係一連續製程，其中於製程之 初引入反應性金屬之連續股且包於鋼套中之連續包芯線於 製程之輸出端離開。將至少三股反應性金屬線之連續股聚 集成束（參見方塊lip聚集至少三股反應性金屬線製造一 束方向大致互相平行的反應性金屬線。 然後令該等線束對準連續進料之金屬護套材料薄層（參 見方塊12)。接著，藉由使經對準之線束與金屬護套材料 通過壓縮輪下，將該等線束壓成大致圓柱形（參見方塊 13)。然後以鋼套材料包覆經壓縮之線束（參見方塊丨4)。包 層製程可係一輥壓成形製程，其中將金屬套材料包裹於經 壓縮之線束上並藉由形一成縱向的連續捲邊接縫密封。在 頒予King等人之美國專利第6,346，135號中描述一該輥壓成 形製程之實例，將該專利之揭示内容以引用的方式併入本 文。該製程尤其有利於製造包鋼的反應性金屬線，其中該 反應性金屬為實心鈣金屬。該製程容許製造直徑大於當前 可用於形成實心鈣金屬線之擠壓技術的限值的包鋼實心鈣 金屬線。 如圖2所示，將至少三股實心鈣金屬線21、22、23沿箭 頭方向連續進料至包層製程中。在該圖中，若干股之實心 鈣金屬線在其連續進料並與鋼護套3〇帶對準時已被聚集成 束，其中鋼護套30亦係以連續帶形式與鈣金屬線相同的方 140403.doc 201006580 向及速率注入。為形成具有大致圓柱形式及相當均勻之直 徑之最終包層線產品，如圖所示使用至少三股反應性金屬 線作為核 心。 參閱圖3及4，然後在抵達包層製程之前，壓縮若干股實 心鈣金屬線21、22、23。壓縮輪40可用於壓縮該等連續進 料之鈣金屬線21、22、23。當該等線股與鋼護套材料3〇通 過壓縮輪40下時，壓縮輪4〇施加一適當壓力於若干股之鈣 線21、22、23上。該壓縮輪40較佳係裝配有壓縮表面42， 其輪廓適當地將若干股之鈣線21、22、23壓縮成一經壓縮 之舞線形式物25。該壓縮壓力導致若干股之鈣線21、22、 23輕微地塑膠變形成大致圓柱形的經壓縮之鈣線形式物 25。如圖4所示般，該經壓縮之鈣線形式物25包含變形之 鈣線部份21a、22a、23a。 然後’經壓縮之鈣線形式物25與鋼護套3 〇帶繼續進行包 層製程，其將鋼護套30圍在該經壓縮之鈣線形式物25上。 根據本發明揭示内容之一實施例，該包層製程可係一連續 輥壓成形製程。該輥壓製程適當地形成鋼護套3〇帶並將其 圍在該經壓縮之辦線形式物25上，從而形成一具有實心飼 核心的包鋼線。 圖5-9Β闡明此示例性輥壓成形製程。圖5闡明一輥壓成 形製程之步驟，其中鋼護套3〇具有一槽狀構型，其外圍端 3 2及34輥壓成形最終將形成一固定圍在鈣核心25上之鋼護 套之捲邊接縫的形狀。在多步驟輥壓成形製程中，令鋼護 套30形成圖5所示形狀。經壓縮之鈣線形式物25及鋼護套 140403.doc 201006580 30持續經由輥壓成形步驟而得到如圖1〇所示之包鋼經鈣包 芯之線50。 參閱圖6A與6B，護套30係顯示於圖5所示步驟後之步驟 中，其中將外圍邊緣32、34聚集在一起以使外圍邊緣32、 34之垂直部分嚙合在一起，如圖7A與7B所示般。外圍邊 緣34具有一延伸表面部分，該表面係經彎曲成直角以在此 輕壓成形製程階段如圖7A與7B所示般與外圍邊緣32重 疊。如圖8A與8B所示般，外圍邊緣34之重疊部分係以相 對於垂直約45。或相對於外圍邊緣32及34之垂直部分的嚙 合表面45。之角度寶曲。 圖9A與9B顯示下一個步驟，其中將外圍邊緣34之重疊 部分完全對摺於外圍邊緣32之垂直部分上並形成一延長該 線長度之捲邊接縫37。之後，連續的輥壓成形階段將捲邊 接縫37向下對指並產生如圖1〇所示之大致圓柱形的完成 線。 根據本發明揭示内容之另一實施例，至少三股反應性金 屬線21、22、23可係多於一種類型之反應性金屬。舉例而 言’組成包鋼線50之核心之至少三股可係兩種或更多種類 型之反應性金屬線的組合。在一實例中，三股中之兩股可 係弼金屬線且第三股可係鋁線。可對形成包層線5〇之核心 的若干股反應性金屬線使用多種反應性金屬類型及數量之 組合。根據又另一實施例，至少三股線2 1、22、23令之 一股或多股可係複合金屬線或合金金屬線。舉例而言該 等線股中之一或多者可係鈣與鋁金屬之複合物或妈合金 140403.doc 201006580 線。此容許核心或經壓縮之線形式物25係由所需量之(例 如）鈣及鋁所形成。可調整鈣與紹間之特定比率以達到處 理熔融含鐵金屬所需之期望比率。包層線5〇之護套亦不 限於鋼，而係可根據包層線5〇之最終應用㈣求條件變 化° 根據又另一實施例’可使用多於三股線來製造包層線。 舉例而§，圖1 1顯不七股包層線丨5〇之橫截面圖。經壓縮 之股121-127包覆於護套30内。 圖12顯示包金屬護套之線25〇之另一實施例的橫截面 圖，其中在若干股核心線與護套3〇之間的間隙空間亦可填 有一或多種反應性金屬70。反應性金屬7〇可係呈顆粒形 式。如文中所用之術語「顆粒」具有一足夠廣泛的意義， 以涵蓋具有0.1-1 ·〇 mm之平均直徑的微粒形式物及更細微 的粉狀形式物。通常，顆粒形式物將十分小以實質上填滿 若干股核心線與護套30之間的間隙空間。如同形成該核心 之線股，反應性金屬70可係鈣或其他適當的反應性金屬。 在實例中’將粉狀或顆粒金屬7 0與經壓縮之核心線形式 物25—起置於圖5所示護套30之槽狀形式物内。然後，將 護套30輥壓成形為圖12所示之最終包層線形式物。 儘管已依據示例性實施例描述本發明，但其不限於此。 相反地，應將隨附的申請專利範圍廣泛視為包含本發明之 其他變體及實施例’其等可由熟悉此項技術者在不脫離本 發明均效物之範疇及範圍下進行。 【圖式簡單說明】 140403.doc 201006580 圖1係根據一實施例之本發明方法的流程圖； 圖2係一束三股反應性金屬線之示意說明圖’其中該等 金屬線在至包層步驟途中已與鋼金屬套材料帶對準； 圖3及圖4係本發明方法之預包層壓縮製程的示意圖； 圖5係闡明根據本發明之一實施例以鋼護套包層反應性 金屬線之經壓縮股之步驟的橫截面圖； 圖6A、6B、7A、7B、8A、8B、9a及9B係根據本發明 之貫施例在包層反應性金屬線之經壓縮股中多個隨後階 段的透視圖及橫截面圖； 圖10係根據本發明之一實施例之完成包層線之橫戴面 rsi · 園， 圖11顯示本發明包層線之另一實施例的橫截面圖；及 圖12顯示本發明包層線之另一實施例的橫截面圖。 所有圖式係示意說明圖且未按比例繪製及未顯示尺寸關 係。 【主要元件符號說明】 21 ' 22 ' 23 實心飼金屬線 21a ' 22a ' 23a 變形之約線部份 25 經壓縮之鈣線形式 30 鋼護套 32、34 外圍邊緣 37 捲邊接縫 40 壓縮輪 42 壓縮表面 140403.doc -9- 201006580 50 包層線 70 反應性金屬 121-127 經壓縮之股 150 七股包層線 250 包金屬護套之線 140403.doc -10-

Claims (1)

1. 201006580 七、申請專利範圍： 1 · 一種形成包芯線之方法，其包含： 將至少三股連續進料之細長金屬線聚集成束； 使該金屬線束與連續進料之金屬護套材料薄層對準； 將該金屬線束壓成大致圓柱形；及 以金屬護套材料薄層包覆經壓縮之金屬線束，藉此經 壓縮之金屬線束形成該包芯線之核心，其中該核心具有 一實質上比連續進料之細長金屬線股中之每一股更大的 ❹ 直徑。 2. 如請求項1之方法，其中該等金屬線係鈣金屬線。 3. 如請求項1之方法，其中該至少三股連續進料之細長金 屬線中至少一股係鈣金屬線。 4. 如請求項丨之方法，其中該至少三股連續進料之細長金 屬線中至少一股係鋁金屬線。 5. 如吻求項丨之方法，其中該至少三股連續進料之細長金 φ 屬線中至少一股係包含鈣與鋁的複合線。 6如凊求項1之方法，其中聚集該至少三股連續進料之金 屬線產生一束呈平行取向的金屬線。 7.如請求項1之方法，其中該金屬護套薄層係一鋼薄層。 8'如明求項1之方法，其中以該金屬護套材料薄層包覆該 經壓縮之金屬線束為一輥壓成形製程。 9 · 一種用於將反應性金屬引入熔融金屬浴中之包芯線，該 包怒線係藉由以下步驟所製成： 將至少三股連續進料之細長反應性金屬線聚集成束； 140403.doc 201006580 使'亥反應性金屬線束與一連續進料之金屬護套材料薄 層對準； 將該反應性金屬線束壓成大致圓柱形；及 以金屬護套材料薄層包覆該經壓縮之反應性金屬線 束，藉此該經壓縮之反應性金屬線束形成該包芯線之核 心，及其中該核心具有一實質上比連續進料之細長反應 性金屬線股中每一股更大的直徑。 10. 如請求項9之包芯線，其中該等反應性金屬線係鈣金屬 線。 11. 如請求項9之包芯線’其中該至少三股連續進料之細長 反應性金屬線中至少一股係鈣金屬線。 12. 如請求項9之包芯線，其中該至少三股連續進料之細長 反應性金屬線中至少一股係鋁金屬線。 13. 如請求項9之包芯線，其中該至少三股連續進料之細長 反應性金屬線中至少一股為包含經鋁護套圍繞之鈣線的 複合線。 14. 如請求項9之包芯線，其中聚集該至少三股連續進料之 反應性金屬線產生一束呈平行取向的反應性金屬線β 1 5 _如請求項9之包芯線，其中該金屬護套薄層係鋼薄層。 16. 如請求項9之包芯線，其中以該金屬護套材料薄層包覆 該經壓縮之反應性金屬線束為一輥壓成形製程。 17. —種包芯線，其包含： 一束形成核心的至少三股經壓縮之反應性金屬線，其 中該至少三股經壓縮之反應性金屬線中至少一股係鈣 140403.doc 201006580 線；及 一包圍該核心之金屬包層護套。 1 8 · —種包芯線，其包含： 一束形成核心的至少三股經壓縮之反應性金屬線，其 中該至少三股經壓縮之反應性金屬線中至少一股係弼 線；及 一包圍該核心之金屬包層護套，藉此在該金屬包層護 套與該核心之間形成間隙空間；及 一或多種呈顆粒形式之反應性金屬，其等填充該等反 應性金屬線股與該金屬包層護套之間的該等間隙空間。 19. 如請求項18之包芯線，其中該一或多種呈顆粒形式的反 應性金屬包含約。 20. 如咕求項18之包芯線，其中該一或多種呈顆粒形式的反 應性金屬包含銘。

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