用于铸造铁或钢的方法、用于在该方法中使用的装料以及用于生产装料的方法技术

通过将具有已知的成分和尺寸的板状装料元件(1a、1b、1c……)放置到彼此的顶部上来由它们组装装料(1)，并且，由诸如合金组分工件或合金组分筒的具有已知的成分的合金组分实体(2)来组装装料(1)，由此，执行铁或钢的铸造，其中借助于合金组分实体(2)来使装料的成分平衡至期望的精确成分。使装料在熔炉(5)中熔融而铸造，以形成具有确切地了解的成分的铸件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于铸造铁或钢的方法、用于在该方法中使用的装料以及用于生产装料的方法
本专利技术涉及用于铸造铁或钢的方法，其中，使含有用于将铸造的物体的原料和合金组分的装料(charge)熔化且铸造，以形成具有期望的形状和成分的物体。本专利技术还涉及用于在该方法中使用的装料。本专利技术进一步涉及用于生产这样的装料的方法。
技术介绍
在铸造车间中，通过使含有金属原料的装料熔融，并且，通过将熔融后的金属倾注至模具中，来制成尺寸精度高的钢件和铁件。通常，通过将金属材料放置于熔炉中而制成装料，其中，该金属材料可以采取各种形式，并且，包括例如废料金属和剩余工件，诸如，铸造通道的零件、不合格的铸件以及剩余的铁或钢。铸件为具有仔细地选择过的成分的金属合金。为了实现该成分，通常，将合金组分(诸如，碳、硅、铜、铬、钼以及镍)及其他合金组分以含有所述合金组分的粉末的形式配料至装料。制备用于铸造的装料要求精确计算和称重，以实现期望的金属合金。金属原料来自各种来源，并且，金属原料的成分和形状可能变化。必须专门地将以较低的含量使用的合金组分以各种包装(诸如，布袋)定购到铸造车间；必须存储这些合金组分；并且，当制备装料时，必须处理包装，这占据存储空间且耗费时间。当制备装料时，熔炉往往未填满至其全容量，因为，用作原料的各种工件占用空间。因而，不能够利用熔炉的全容量，或熔炉必须相对于装料和铸件的质量而过大。由于原料的非均质性和以装料填充的程度的变化，因而不可预知装料的熔融的进展，这导致往往通过将熔炉盖提起而直接地在视觉上检查装料，该过程造成能量损耗，且还耗费工作时间。此外，大部分的常用的将熔融的材料(具体地，回收的金属，即，废料)以及大部分的铸锭材料和容易氧化的合金组分含有不期望的元素、尘土、被氧化的材料以及在制造的期间生产的熔渣。在目标为生产具有精确的成分的铸件的铸造车间中，常见的问题是，由于原料的多样性，导致装料的成分的计算要求大量工作。此外，在铸造车间处，需要用于原料的大型“废料场”和用于合金组分的存储空间。由于合金组分昂贵，因而必须将许多钱投资于合金组分的存储中。
技术实现思路
本专利技术的目标是，提出一种铸造方法，具体地，相对于用于铸造的装料的制备，能够通过该铸造方法而更迅速地且容易地以相等的精度或更高的精度执行铁或钢的铸造。本专利技术的目标也是，提出一种能够借以实现该方法的新型的用于铸造的装料和用于生产这样的用于铸造的装料的方法。为了实现该目标，通过将根据熔融炉的尺寸而制造且具有已知的成分的板状装料元件放置到彼此的顶部上来由它们组装将放置于熔炉中的装料，并且，由具有已知的成分的合金组分工件或合金组分筒来组装将放置于熔炉中的装料，借助于该合金组分工件或合金组分筒来使装料的成分平衡至期望的精确成分。能够更高效地填充熔炉，并且，促进与铸件的制备相关的工作(熔炉的填充、用于铸造的装料的成分的计算、合金组分的添加以及装料含量的记录)，且在更短的时间内执行这些工作。类似地，更易于预知实际的熔融过程，从而提供时间和能量的节省。在本专利技术的有利的实施例中，在熔炉中，具体地，在感应熔炉或电弧熔炉中，使用于装料的原料熔融，并且，优选地，在真空氧脱碳剂转炉(VODC)中，或在氩氧脱碳剂(AOD)转炉中，使用于装料的原料纯化。当用于装料的零件(即，装料元件(板或盘))由在转炉中纯化的熔融物制成时，能够去除杂质，并且，能够使成分精确。在本专利技术的又一有利的实施例中，所使用的合金组分为尽可能地纯的化学元素，而不是典型的铁合金，由此，在生产合金组分的期间，避免氧化。产品为无夹杂物和表面缺陷的铸件，并且，由于产品具有较小的性质变化，因而产品能够以较小的性质偏差和更高的强度、耐疲劳性和耐蚀性的性质设计。总而言之，用于装料和合金组分的制备、运输和存储的成本低于用于必须单独地制备、运输、存储和装料的原料和合金组分的成本。此外，使最终的熔融成分如人们期望那样精确的方案比将原料和合金组分逐个地称重且装料的常规的方式更明确且更容易。本专利技术还导致有可能在不具有用于使原料纯化的装备的铸造车间中制造非常纯的钢种，因为，装料元件的制造商可能具有用于使用于装料元件的原料纯化的这样的装备，例如，转炉。由于铸造车间能够以紧凑的形式取得原料(装料元件)，并且，根据对预先已知的合金组分的需求而取得合金组分，因而显著地减少铸造车间处所需要的工作和存储。将在以下的描述中公开本专利技术的其他有利的实施例。附图说明在下文中，将参考附图而更详细地描述方法，在附图中：图1显示放置于熔炉中的用于铸造的装料的竖直横截面，图2图示用于生产用于铸造的装料的方法，以及图3是显示用于铸造的装料的生产的不同的步骤的图表。具体实施方式图1显示铸造装料1，铸造装料1主要地由金属构成，并且，放置于熔炉5中；将在下文中参考图2和图3而描述其元件的生产。通过任何已知的方法而使装料在熔炉5中熔化，此后，通过将熔融后的材料引导至与铸件的形状相对应的模具，从而执行铸造。铁具有原料的最高的重量百分比。取决于装料的成分，铸造过程为铁铸造或钢铸造。装料1包括在彼此的顶部堆叠的装料元件1a、1b、1c……，各装料元件具有确切地了解的成分。通过将精确地计算出的金属合金倾注至同一形状的模具中，从而预先制作装料元件，借此能够使装料元件标准化成特定尺寸的板状金属合金坯料，其可在彼此的顶部堆叠地水平地放置于熔炉中，以配置可容易地计算且确切地了解其成分的装料。装料元件1a、1b、1c……不需要在成分上完全相同；确切地了解各元件的成分和质量将是足够的，因为，能够基于各元件的成分和质量而容易地计算整个装料。有可能制成各自具有相同的成分的一系列的元件、具有与前述的一系列的元件的成分不同的彼此完全相同的成分的另一系列的元件等。还有可能根据来自铸造车间的订单而制成一系列的装料元件，当放置于熔炉5中时，这些元件成分配置精确地期望的成分的装料1。由于装料元件在形状上相同，因而当填充熔炉时，空间利用为高效的。然而，本专利技术的优点是，能够使在铸造产品的制造之后留下的任何熔融物(即，在任何情况下，都必须重新熔融的剩余的铁或钢)重新熔融而形成装料元件，且因此，这些材料可转化成能够出售且再次利用的产品。例如，有可能制成给定的成分范围内(关于合金化金属及其他合金组分的给定的百分比极限内)的装料元件。因此，本专利技术中的一个选择是，使用来自其他产品的铸造的剩余的钢或铁(“剩余的熔融物”)，以便使用剩余的熔融物来制成具有准确地了解的成分的一系列的装料元件。通过使装料与除了装料元件之外还将放置于熔炉中的合金组分工件或合金组分筒的精度平衡，从而能够在装料中使用上述的装料元件，以实现准确的铸造。因此，用于生产装料元件的方法可应用于铸造车间中，在该铸造车间中，同样地由铁或钢铸造将出售的其他铸造产品，因为，用于装料元件的原料如此位于附近。有利的是，使用于装料元件的原料尽可能完全地纯化杂质和合金组分，使得在使原料熔融、纯化且合金化之后，尽可能准确地了解装料元件的成分。稍后，将描述用于实行此过程的方法。在有利的实施例中，给各装料元件1a、1b、1c……提供能够由电子装备读取的数据内容，该数据内容不仅至少告知装料元件的成分，而且还告知装料元件的形状和尺寸及制造日期，且可能告知其他信息。读取器装置能够用于记录元件的成分，并且，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于铸造铁或钢的方法，其中，使含有用于铸件的原料的装料熔融而铸造成期望的形状的物体，其特征在于，通过将具有已知的成分和尺寸的板状装料元件(1a、1b、1c……)放置到彼此的顶部上来由它们组装所述装料(1)，并且，由诸如合金组分工件或合金组分筒的具有已知的成分的合金组分实体(2)来组装所述装料(1)，借助于该合金组分实体(2)来使所述装料的成分平衡至期望的精确成分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.20 FI 201459191.一种用于铸造铁或钢的方法，其中，使含有用于铸件的原料的装料熔融而铸造成期望的形状的物体，其特征在于，通过将具有已知的成分和尺寸的板状装料元件(1a、1b、1c……)放置到彼此的顶部上来由它们组装所述装料(1)，并且，由诸如合金组分工件或合金组分筒的具有已知的成分的合金组分实体(2)来组装所述装料(1)，借助于该合金组分实体(2)来使所述装料的成分平衡至期望的精确成分。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述装料元件(1a、1b、1c……)由铁或钢制成，并且，所述合金组分实体(2)多半含有除了铁之外的金属和/或非金属。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，诸如合金组分工件或合金组分筒的所述合金组分实体(2)含有以下中的至少一个：钼、铬、镍、硅、碳。4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述板状装料元件(1a、1b、1c……)为设有中心孔的盘状元件。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述盘状元件围绕竖直引导元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：P科姆派恩，
申请(专利权)人：密哈耐特全球公司，
类型：发明
国别省市：美国,US