連續鑄造的工字梁異形坯制成的梁制造技術

一種連續鑄造態的工字梁異形坯制成的梁，所述工字梁異形坯包括一腹板部分和多個從腹板部分相反的兩端伸出的對置翼緣先驅物部分，兩者都有不大于約３英寸的平均厚度；兩者平均厚度的比值最好在約０．５∶１至約２∶１之間；一種由上述坯件制成的梁；和一種用于澆鑄連續鑄造的該坯件的方法，它是通過將單股的或雙股獨立的同時澆鑄的熔融金屬流在該坯件鑄模中形成坯件腹板的部分內接近腹板部分兩端之一的位置敞開地澆鑄進該鑄模中；最后所得到的該坯件具有如下一種晶粒結構：細的鐵素體＋基本上沒有針狀鐵素體的珠光體＋晶界上的鐵素體膜。（*該技術在2019年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及成形結構構件，尤其涉及連續鑄造的軋制工字梁用的異形坯，這種坯隨后可加工成成品結構梁。用金屬，尤其是用碳素鋼或低合金鋼制成的成形結構構件有著廣泛的應用。對金屬成形技術而言，各種構形的成形結構構件是眾所周知的，這些構件包括有梁。常規的梁有一個帶對置翼緣的腹板部分，翼緣從腹板部分的兩端沿大致垂直腹板部分的方向延伸。梁一般都是由鋼鑄件，例如鑄錠加工成形的，即鑄錠隨后用已知的方法熱加工成具有所需的成品尺寸和構形的梁結構。另一方面，梁也可以通過連續鑄造工序來成形。該工序或者制成一種隨后要進行熱加工以制成梁的方坯或者生產出一種具有接近梁的最終構形橫截面的成形截面鑄件，爾后對該鑄件進行一系列的熱軋和冷軋以加工出具有成品尺寸和構形的梁制品。連續鑄件的優點是一系列的工字梁異形坯可以在基本上連續操作的情況下由一爐或多爐鋼水鑄出。這樣就能夠實現能量節省，并且還能增加生產量。在鋼鐵工業中，術語“軋制工字梁用的異形坯”(本文以下簡稱為工字梁異形坯)指的是這樣一種成型截面鑄件，一種具有接近梁的構形的成型截面的半成品，這種半成品在經受進一步的軋制工序后就從半成品狀態，即鑄造狀態轉變成具有需要和要求的成品尺寸和特定的成品構形的成品。工字梁異形坯被用作生產各種成品結構構件形狀的先驅物或原材料，這些結構構件包括有H型梁、工字梁(通常稱為“I型梁”)，寬緣型梁，英國標準型梁、日本工業標準型梁、和鋼軌斷面件，這又包括有鐵路、起重機和吊車臺架的軌條。有鋼鐵制造技術中眾所周知的是，熱軋操作制得近似形狀的坯件并將其軋制成具有成品尺寸的成形件，同時使鋼的初始冶金和結晶狀態改變成最終所需要的狀態，它具有要求的結晶狀態和形式。接著采用輔助工序來弄直具有成品尺寸和構形的構件并將其截成所需要的長度。這種工字梁異形坯的連續鑄件的鑄模有一條中央澆鑄通道，該通道是以一對平行壁為界的，用來形成工字梁異形坯的腹板。在中央澆鑄通道的兩側有一些輔助澆鑄通道，這些通道在背離中央澆鑄通道的方向上變寬。這些輔助或膨脹澆鑄通道用來形成工字梁異形坯的翼緣或翼緣先驅物的內側部分。每一個膨脹澆鑄通道匯合成一個大體為矩形的終端澆鑄通道，用來形成工字梁異形坯的翼緣或翼緣先驅物的外側部分。早先對成形截面鑄件的償試，準確地說是對工字梁異形坯的鑄造償試最早報道于約1961年(N.N.Guglin,A.K.Provoring,G.F.Zasetskey和B.B.Gulyaev在1961年的Stal中作了報道)，其內容是在實驗室規模上制造出的帶有兩個厚度不等(分別為30和40毫米)的支腿的僅僅125°的寬傾斜截面。該鑄件的截面約為127cm2。這些實驗最初并未顯示出用于連續鑄造方法的可行性。某些其它實驗室工作后來曾由英國鋼鐵研究協會(BISRA)在其謝菲爾德實驗室內完成(H.S.Marr,B.Witt、B.W.H.Marsden和R.I.Marshall，鋼鐵學會雜志，1966年12月)，生產出的成形截面鑄件，包括有工字梁異形坯。英國專利第1049698號(1965)描述了對稱和非對稱的型材，這些型材包括與一般可以粗略地稱為鋼軌型截面，漏斗型截面和工字梁型截面近似的構形體。工字梁型截面鑄件的截面面積平均為670cm2，其尺寸為464×254×76另外，BISRA與阿爾戈馬鋼鐵公司(有限)(Algoma SteelCorporation,Ltd，地處加拿大、安大略省、蘇圣瑪麗)所進行的研究工作研究了采用英國專利1049698號中公開的技術將鑄造的工字梁異坯軋制成通用寬緣工字梁的可能性。1968年在阿爾戈馬安裝了一臺用于連續鑄造這種工字梁異形坯的工業用雙流裝置。由這種裝置鑄造的工字梁異形坯的截面面積平均為845-1435cm2，具有各種組合尺寸，其中包括有451×305×102；559×267×102；775×356×102；673×260×102；和1164×356×102，大部分都具有近似的工字梁型橫截面。隨后至1968年這段時間，曾安裝了許多特別用于生產工字梁異形坯的成形截面連續鑄造裝置，這些裝置曾生產出三種著名型式的橫截面坯件中的一種或更多種坯件。這些裝置包括許多日本裝置，其中有川崎鋼鐵公司在日本岡山水島安裝的四流大型鋼坯和工字梁異形坯鑄造機(工字梁異形坯的截面面積平均為1155cm2，其尺寸為460×400×120和560×287×120)；東京鋼鐵制造有限公司在日本四國Kohchi制作所安裝的單流裝置(工字梁異形坯的截面面積平均為820cm2，其尺寸為445×280×110；在日本姬路Yamato Kygyo KK的姬路制作所安裝的單流裝置(工字梁異形坯的截面面積平均為1100cm2，其尺寸為460×370×140)；和在日本福山Nippon Kohan kk的福山工廠安裝的四流工字梁異形坯裝置(工字梁異形坯的截面面積平均為1145-1165cm2，其尺寸為480×400×120)，以及許多歐洲和蘇聯的裝置，其中包括在西德Huckingen-Duisbury曼內斯曼股份公司冶煉廠安裝的裝置(工字梁異形坯的截面面積平均為460cm2，其尺寸為350×210×80)；“蘇聯鋼鐵”1975年第11期上由O.V.Martynov,A.I.Mazun,IB.Forlova,S.M.Gorlov和L.S.Nechaev撰文介紹的蘇聯圖拉研制發展工程(Research Development Works)的裝置(工字梁異形坯的截面面積平均為550cm2，其尺寸為245×310×130，腹板長度短于翼緣高度)；1976年第7期上由V.T.Sladkoshteev,M.S.Gordienko、N.F.Gritsuk,R.V.Potanin和L.D.Kutsenko撰文介紹的蘇聯烏克蘭金屬研究院的裝置(工字梁異坯的截面面積平均為520cm2，其尺寸為415×284×50)；和聯合工國特倫特河畔斯托克，英國鋼鐵公司綜合鋼鐵部的裝置(工字梁異形坯的截面面積平均為790cm2，英尺寸為286×355×178mm，其腹板長度短于翼緣高度)。人們在各種各樣的文章和論文中，還發表了其他有關成形截面鑄件和用于生產工字梁異形坯(包括其他截面的坯料)的成形截面鑄件的連續澆注裝置的評論。其中有G.S.Lucenti在“鋼鐵工程師”中(1967年7月)，Y.Yagi,H.Fastert和H.Tokunaga在1975度鋼鐵工程師協會(AISE)年會中(俄亥俄州，克利夫蘭)，K.Ushijima在“ISIJ學報”(1975年)第15期中；T.Saito,M.Kodama和K.Komoda在“國際鋼鐵”第48期(1975年10月)中；以及W.Puppe和H.Schenck在“鋼鐵95”第25期中(1975年12月4日)都發表了有關這方面的評論。哈特曼的歐洲專利申請第0297258號(已轉讓給SMS Schloemann-Siemag股份公司)公開了一種用于“梁軋制的預成型件(連續鑄造的工字梁異形坯)的連續澆注的鑄模，它與鑄模腹板部分中的浸入式澆注水口一起使用。該鑄模可任意地調整而與腹板高度、腹板厚度和翼緣厚度無關，以使上述三個尺寸都能變化從而生產出一種由一個腹板和兩個翼緣構成的工字梁異形坯。哈特曼鑄模在本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種連續鑄造態的工字梁異形坯制成的梁，所述工字梁異形坯包括一個腹板部分和多個從所述腹板部分相反的兩端伸出的對置翼緣先驅物部分，所述腹板具有不大于約３英寸的平均厚度，所述翼緣先驅物部分的每一個具有不大于約３英寸的平均厚度。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：戈登E福沃德，利博F羅斯蒂克，萊德M施梅爾素，
申請(專利權)人：查帕拉爾鋼鐵公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]