[发明专利]一种机械破碎生产铁合金的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于铁合金生产领域，涉及一种机械破碎生产铁合金的方法及其装置。

背景技术

铁合金主要用做炼钢的脱氧剂、合金元素添加剂等，应满足组织细密、成分均匀、粒度等要求，尤其要满足规定的粒度尺寸。粒度太小，在加入过程中易被炉渣氧化而损失掉；粒度过大，虽能沉入钢水中，但不易熔化，易导致成分不均匀。目前铁合金的生产成型方法主要是“大体积的模铸/坑铸+人工破碎”，生产出的铁合金产品硬度低、成分偏析大且疏松易碎，同时人工破碎后会产生大量粉末损失。上述生产工艺物料粉末损失大、工人生产强度高、生产成本高、生产环境恶劣、污染严重、能源（铁合金铁水显热）全部浪费。中国专利文献公开了“一种铁合金连续铸轧设备及方法”，公开（公告号）：CN1410187A，提供了一种管式连铸设备及方法，能够连续生产直径60mm左右的铁合金棒料，但生产效率较低，同时其产品“铁合金棒料”难以实现均匀破碎，无法保证成品粒度要求。因此，铁合金一次成型技术一直是该行业亟待解决的重要难题。

发明内容

本发明提供了一种机械破碎生产铁合金的方法及其装置，高效、低耗的生产铁合金产品。

本发明提供的一种机械破碎生产铁合金的方法采用以下方案实现：

首先将铁合金原料熔化，采用连铸连轧设备浇铸，在浇铸开始前，连铸辊辊缝处于闭合状态，铁水在中间包内调整至1250～1400°C，通过水口浇入连铸辊的楔隙。连铸辊采取内部强制水冷却方式来增强冷却效果，使铁水在咬入区内迅速凝固成型。当铁水在连铸辊内部冷却，凝固成型后，将连铸辊辊缝逐渐调整至板坯的厚度，板坯的厚度等于铁合金成品要求的粒度，同时设置连铸辊转速为2～20m/min，进行连续铸轧，将板坯轧到设置的厚度。

在冷却装置内将板坯温度调整至800～950°C，板坯依次通过纵向、横向切分轧制辊，切分轧制成带有纵、横压痕的格子板。纵向、横向切分轧制辊的转速与连铸辊的转速相同。

格子板形状的板坯温度降低变脆后，进入破碎机，破碎机将格子板沿压痕破碎成所设定尺寸的铁合金颗粒，在筛分器内筛掉细小颗粒，形成铁合金成品，成品通过运料小车运至存料区。

上述一种机械破碎生产铁合金的方法采用的装置，包括：中间包、连铸辊、侧封板、冷却器、纵向切分轧制辊、横向切分轧制辊、破碎机和筛分器，整个装置垂直布置，连铸辊辊缝调整范围0～70mm，纵向切分轧制辊和横向切分轧制辊设置在连铸辊下部，纵向切分轧制辊上设有纵向切分刃、隔套、轴和锁紧螺母，纵向切分刃间距调整范围10～70mm，横向切分轧制辊上设有横向切分刃、轴套和轴头。

所述连铸辊外侧设置有耐热抗磨刮板，能够对连铸辊表面进行自动清理。

本发明与现有同类方法及其装置相比，其显著效益效果体现在：

本发明连续完成铁合金双辊连铸成型、纵向切分轧制、横向切分轧制和机械破碎，解决了传统的“模铸/坑铸+人工破碎”铁合金生产工艺的生产效率低、粉末损失大、生产成本高等问题，该装置可以连续铸造厚度10～70mm、宽度200～2000mm的铁合金板坯。本发明生产的铁合金板坯截面积是“管式连铸设备”生产的铁合金棒料截面积的30倍以上，因此，若两设备以相同的连铸速度进行生产，本发明的生产效率优势明显。

附图说明

图1是一种机械破碎生产铁合金的装置结构示意图。

图2是一种机械破碎生产铁合金的装置中纵向切分轧制辊结构主视图示意图。

图3是一种机械破碎生产铁合金的装置中纵向切分轧制辊结构侧视图示意图。

图4是一种机械破碎生产铁合金的装置中横向切分轧制辊结构主视图示意图。

图5是一种机械破碎生产铁合金的装置中横向切分轧制辊结构侧视图示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步详细说明。

如图1所示，一种机械破碎生产铁合金的方法及其装置，首先将铁合金原料熔化，在浇铸开始前，连铸辊2辊缝处于闭合状态，铁水在中间包1内调整至1250～1400°C，通过水口浇入连铸辊2的楔隙，依靠侧封板3围住铁水，当铁水在连铸辊2内部强制水冷却作用下凝固成型后，将连铸辊2辊缝逐渐调整至40mm，连铸辊2辊缝的调整范围0～70mm，同时设置连铸辊转速为2～20m/min，进行连续铸轧，形成板坯。在冷却器4内将板坯温度调整至800～950°C，板坯依次通过纵向切分轧制辊5、横向切分轧制辊6。如图2、图3所示，纵向切分轧制辊5上设有纵向切分刃10、隔套11、轴12和锁紧螺母13，纵向切分刃轴向间距通过更换隔套调整至40mm，纵向切分刃间距调整范围10～70mm。如图4、图5所示，横向切分轧制辊6上设有横向切分刃14、轴套15和轴头16。通过纵向切分轧制辊5和横向切分轧制辊6，将板坯切分轧制成带有纵、横压痕的格子板，纵向、横向切分轧制辊的转速与连铸辊的转速相同。格子板温度降低变脆后进入破碎机7，破碎机7将格子板沿压痕破碎成所设定尺寸的铁合金颗粒，在筛分器8内筛掉细小颗粒，形成铁合金成品，成品通过运料小车9运至存料区。