用于液态金属的浇铸和凝固及其破碎的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及由液态金属制造具有预定尺寸的金属块且尤其是铁合金或有色金属的金属块的方法和装置，它包括一用于生产有预定厚度的连续带材的带式浇铸设备和一台用来将带材粉碎成金属块的破碎机。在带材的浇铸和凝固过程中，用一个压印辊（１）将一个理论破碎点的图形压印到带材表面中，该图形在带材破碎后决定了产品碎块的预定最佳大小。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于液态的金属且特别是铁合金或有色金属的浇铸和凝固及其破碎的方法和装置。
技术介绍
人们需要一种快速灵活的方法及相应的装置，所述方法及装置用于液态的金属且特别是铁合金或有色金属的浇铸和凝固及其整齐有序的破碎，其目的是要在损耗和污染最小并且降低能耗和生产成本的情况下生产出尺寸符合规定的工件。在现有技术中，铁合金或有色金属通常从出炉后在液态下在砂床中进行浇铸并且在凝固和冷却后被送往破碎机，在那里被破碎并随后按商业粒度被分类和包装起来。根据第一个已知方法(方法1)，数量可达到25％的过小颗粒重新回炉并加以熔化。方法1的不足和缺点如下1.在破碎和筛选设备区域里，能源、生产成本及维修费用都很高；2.产品收得率因过小颗粒含量较高而低；3.高的粉尘负荷和噪声负荷要求用于除尘和防噪的大量投资和措施；4.砂子和浇铸场是造成产品污染的首要原因；5.复杂的后勤供应；6.附加熔化筛选下来的过小颗粒造成产品成本负担重。另一个已知的方法(方法2)规定，用浇铸轮将液态金属浇铸成锭，以便随后通过破碎和筛选得到所需要的粒度。方法2的不足和缺点如下1.在方法1的1、2、3、5和6点中列出的不足和缺点也是方法2的缺点，尽管程度较轻；2.浇铸轮的生产量有限并且不灵活，这要求较长的浇铸时间和进而要求较高的出炉温度，而这造成额外的能耗和耐火材料费用或更短的炉使用寿命。3.钢包经济导致高昂的成本，4.对工件尺寸大小的影响只能通过调节筛选设备才能实现，但不是在浇铸过程中。US 4,316,496及相应的DE-OS3028247公开了用于生产铁原材料的方法装置，这种铁原材料随后被用在熔炼坩埚或熔炉中。该装置显示出一个横断面呈U形的钢梁，该钢梁可沿水平方向移动地支承着并且连续地在一浇铸站旁经过，在这里，在浇铸站中设有用于将熔融铁材料不断浇铸到钢梁上的装置，以便在冷却后形成凝固铁带。此外，设有将凝固带材切分成碎块的装置，碎块大小适于用作铁质原材料。钢梁的厚度应足使浇铸带材散热，从而促进带材凝固。钢梁表面具有一系列按规定间距布置的突出部。但也可以配置一个辊，该辊有一个带凹槽的表面并且在浇铸站下游被安置在钢梁之上，在这里，该辊与金属表面有一定距离，这段距离足以保持该辊与浇铸带材接触并由此在带材硬化时将凹印印到带材中。在制造铁质原材料并岁后将它供给熔炉的方法中，连续熔炼的铁材从浇铸站被浇铸到一个U槽形钢梁的表面上，该钢梁表面在一个水平平面上连续地在浇铸站旁边经过，以便形成一条凝固金属带，在这里，凝固带材与钢梁分开并在硬化状态下被破碎成小块，小块的尺寸适用作所需的原材料。
技术实现思路
从上述的现有技术出发，本专利技术的任务是提出一种方法和一种装置，借助该方法和装置，消除可前面所述的缺点和困难。上述任务的解决是采用如权利要求1所述的方法实现的，该方法用于通过使用一带式浇铸设备和一破碎机由液态的铁合金或有色金属制造金属块，该浇铸设备制造一具有预定厚度的连续带材并且该破碎机将该带材破碎成小块，其中在浇铸和凝固的过程中，在带材表面上压印出理论破碎点的图形，这个图形在破碎带材时决定了产品件的预定最佳尺寸。本专利技术方法的一个实施方式规定，理论破碎点的图形例如是通过把一些异形件焊在一个压印辊上而制作出来的。此外，可有利地利用下述措施，即理论破碎点的图形是通过这样一些部件制成的，即这些部件具有不同于压印辊材料的物理性质如更高的导热性。此外，本专利技术方法的特征在于，浇铸速度(Vg)以及带有压印图形的压印辊的位置和距离借助一个控制系统按照权利要求4所述的公式并根据下述参数来控制，即待浇铸产品的性能、其出炉温度和所需厚度(d)、具有压印图形的压印辊的直径(D)。冷却具有压印图形的压印辊是有利的。用于控制由液态的尤其是铁合金或有色金属制造金属块的生产工艺的方法有利地通过传感器来掌握金属温度和浇铸速度，这种制造采用了一用于生产出具有预定厚度的连续带材的带式浇铸设备以及一个用于将该带材破碎成有预定尺寸的小块的破碎机，其中数据被输入一个控制系统如一台计算机以便进行数据处理，借助该计算机来调节压印辊(或多个压印辊)的位置、转速和压印深度。一个用于由液态金属且尤其是铁合金或有色金属制造金属块的并用于实施本专利技术方法的装置包括一个用于生产出具有预定厚度的带材的带式浇铸设备和一个用于将带材破碎成块的破碎机，其中例如在一个单带式带材浇铸设备中，还设有一些压印辊，它们用于在带材浇铸和凝固时压印出理论破碎点的图形。根据本专利技术的装置的其它实施方式如从属权利要求规定的那样。附图说明本专利技术的细节、特征和优点可从以下对一个附图示意所示的实施例的描述中得到。附图表示图1是本专利技术装置的侧视图；图2表示图1所示装置的压印辊的局部，图(2a)是剖视图，图(2b)是俯视图；图3以俯视图表示安置在压印辊上的压印件的图形。具体实施例方式在图1中以侧视图表示的、用于由来自连铸设备(图中未示出)的一条连续铸带3生产出具有规定尺寸的金属块的装置在一条最好是金属的循环输送带6上将带材送往压印站7。压印站有一个上压印辊1，压印辊带有焊上的压印件2(图2)，该压印辊将一个理论破碎点的图形4压印到在其下方经过的且尚处于未完全凝固状态的金属带上。在压印辊1和输送带6的下面，一个用于形成辊背压的背压辊1’在运转着，为进行压印而需要这样的背压。在图2a中，平面I-I的放大截面图在截面点处示出了由压印辊1表面承载的压印件2。根据图2b的所属俯视图可以让人们看到压印件在压印辊表面上的位置呈矩形图案。图3以俯视图示出了压印辊1。在相当清晰鲜明的位置上，可以看到理论破碎点4。因此，当经过压印的带材经过一破碎机时，带材便被粉碎成具有预定尺寸的碎块5。权利要求1.由液态金属制造金属块(5)且尤其是铁合金或有色金属的金属块(5)的方法，其特征在于该方法采用一台生产出一条具有预定厚度(d)的连续带材(3)的带式浇铸设备和一台将带材(3)破碎成金属块(5)的破碎机，其中在带材的浇铸和凝固过程中将一个理论破碎点(4)的图形压印到带材(3)表面上，该图形在破碎带材(3)时决定产品碎块的预定最佳尺寸。2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，用于理论破碎点(4)的图形例如是通过将异形件(2)焊在一压印辊(1)上而加工成的。3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，用于理论破碎点(4)的图形是通过这样一些部件形成的，这些部件具有不同于压印辊(1)材料的物理性质如更高的导热性。4.按权利要求1-3之一项或多项所述的方法，其特征在于浇铸速度(Vg)及带有压印图形的压印辊(1)的位置和距离通过一个控制系统、按照下列公式并根据待浇铸产品的性能、其出炉温度和所需的厚度(d)、具有压印图形的压印辊(1)的直径(D)来控制的Vg＝f(d，t，x，D)在式中Vg＝浇铸速度d＝带材厚度t＝金属出炉温度x＝带有压印图形的压印辊的位置D＝带有压印图形的压印辊的直径。5.按权利要求1-4之一项或多项所述的方法，其特征在于冷却带有压印图形的压印辊(1，1’)。6.由液态金属制造金属块(5)且尤其是铁合金或有色金属的金属块(5)的控制方法，所述制造包括采用一个用于生产出具有预定厚度(d)的连续带材(3)的带式浇铸设备和一台用于将带材(3)粉碎成金属块(5)的破碎机，其特征在于通过传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
由液态金属制造金属块（５）且尤其是铁合金或有色金属的金属块（５）的方法，其特征在于：该方法采用一台生产出一条具有预定厚度（ｄ）的连续带材（３）的带式浇铸设备和一台将带材（３）破碎成金属块（５）的破碎机，其中在带材的浇铸和凝固过程中将一个理论破碎点（４）的图形压印到带材（３）表面上，该图形在破碎带材（３）时决定产品碎块的预定最佳尺寸。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：W维舍德尔，W赖歇尔特，
申请(专利权)人：SMS迪马格股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]