[发明专利]处理钢包

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于使用可汽化添加剂处理熔化金属的钢包，具体地，涉及一种用于使用镁(Mg)处理铁以形成球墨铸铁的钢包。

背景技术

球墨铸铁还称为球状石墨(s.g.)铁或者粒状铁，通过在铸造之前使用所谓的球化剂(或者成粒机)处理液态铁而制成。球化剂促使石墨以离散球块的形式的析出。在实践中，球化剂通常包含镁，如纯镁，或者诸如镁矽铁(MgFeSi合金)或者镍镁(NiMg合金)的合金，其可以包含稀有稀土金属。在典型的处理中，镁被加入液态铁中，使得残留镁含量约0.04％，铁被灌输并且铸造。难以添加镁到铁中，因为镁在相对低的温度(1090℃)处沸腾从而具有液态铁设为强烈沸腾和以汽态形式的镁的相当大损失。

已经发展多种方法以准备球墨铸铁，包括：

夹心钢包——处理合金容纳在钢包底部的凹槽中并且用废钢覆盖。钢包可以被覆盖，例如使用中间包盖。铁然后被倒入钢包并且与处理合金的反应通过废钢屏障而放慢。这个方法简单并且被广泛使用，但是Mg回收率不稳定。而且，必须使用更多球化剂以成功地获得所需要的处理水平。

柱塞——处理合金使用耐火柱塞钟倒入钢包中。这种方法仅适合用于大量金属。

转炉——球化剂放置在圆柱形钢包的底部中的料袋中。钢包在其处于水平方位时被液态铁填充、密封，并且枢转到垂直位置，以使镁浸没在铁下面。

焊心处理——使用目标装配站将包含球化剂(例如MgFeSi合金)的金属丝机械地送入铁中。

模中(Inmould)处理——球化剂(例如MgFeSi合金)放置在模制进入运行系统的室中，以使铁在其在合金之上流动时被连续地处理。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于使用可汽化添加剂处理金属的钢包。

本发明的另一个目的是提供一种用于使用可汽化添加剂处理金属的方法。

根据本发明的第一方面，提供一种处理钢包，包括钢包壳，钢包壳包括大致管状耐火钢包衬里，所述钢包能够在水平位置和垂直位置之间枢转，

所述钢包衬里具有第一端和第二端，在第一端和第二端之间具有连续侧壁，在所述第一端、第二端和连续壁之间限定内部空间，

所述钢包衬里还包括用于保持处理剂的料袋，所述料袋设置为邻近所述第一端并且与内部空间流体连通，并且当钢包处于其水平位置时，所述料袋更靠近于内部空间的顶部而不是内部空间的底部，当钢包处于其垂直位置时，所述料袋位于更靠近于内部空间的底部而不是内部空间的顶部；和用于接收和倒出熔化的金属的管口，当钢包处于其水平和垂直位置时，所述管口更靠近所述内部空间的顶部而不是所述内部空间的底部，

其中，在水平位置中，所述内部空间的下部容积比所述内部空间的上部容积大，所述下部容积限定在所述内部空间的顶部和底部之间的中间平面之下，并且在所述第一端与第一端和第二端之间的垂直平面之间；所述上部容积限定在所述中间平面之上，并且在所述第一端与所述垂直平面之间。

从上述应理解，在垂直位置中，钢包衬里的第一端构成内部空间的下部区域。

在使用中，处理剂放置在料袋中，并且当所述钢包处于其水平位置时，用熔化的金属填充所述钢包。一般地，钢包将被填充一般，以使熔化的金属填充到对应于中间平面的高度。钢包然后枢转90°到垂直位置，以使金属流动进入包含处理剂的料袋中。在与熔化的金属接触时，处理剂蒸发，并且通过料袋之上的金属的头部冒泡。钢包然后再枢转以通过管口分配被处理的熔化金属。在特定的实施方式中，钢包从水平位置枢转大于90°，通过垂直位置到达第三位置(分配位置)，在所述第三位置中被处理的金属被分配。

本发明的钢包是有用的，由于其使当钢包处于其水平位置中时暴露到空气的金属的表面面积最小化。表面面积的减少与源于金属的热损失减少相关。如果热损失减少，则金属可以以较低的温度倒入钢包中，因而减少耐火衬里和其它铸造设备的耗损。用于倒入钢包的较低温度还有利于较低的镁蒸气膨胀，其减少了反应(镁和热金属之间)的猛烈性。这被认为是提高了镁回收，应为更多的镁蒸汽被有效地保持在液态铁中，并且减少处理之后的温度损失，应为较低的反应猛烈性意味着金属与较冷大气接触更少。

本发明的钢包的另一个优势在于，其最大化了当钢包在其垂直位置时的处理剂之上的金属的头部。金属的增大的头部与金属和处理剂之间反应的猛烈性的减少有关，并且在包含镁的处理剂的情况中，与改善的和更稳定的镁回收有关。