冶金转化的改进

技术领域

本发明涉及铁冶金领域，尤其是金属铸造，即铸造 一种铸成的锭(即打算用于后续重熔的金属铸品)，特 别是涉及为炼钢生产准备的混合料的制造以及铸造主要 是生铁和填充物的锭子的机器。

本发明还涉及用压力，特别是用机械装置对液态或 粘稠态的金属(熔体)在铸模中，即在铸造机的型腔中 进行加工的工艺。

特别是，本发明涉及对用于在转炉和电炉，比如电 弧炉中进行的铁和钢的生产的生铁的处理。 发明背景

在进行冶金转化时，即通过用各种已知的方法如平 炉、转炉、电熔炼法将生铁，包括附加的废金属转化成 钢时，除生铁和废金属外，还将混合料，即提供所得的 金属和渣的预定化学成分的原料的混合物加入相应熔炉 内。该混合料一般主要包括为化学结合和从熔池中去除 熔体中不希望有的成分，如硫、磷、锰等所必需的氧化 剂。

在制备该混合料中的一个重要阶段是使之成形，即 使之具有便于运输和储存和加入相应熔炉的形状。因此， 迄今为止广泛应用将分散的成份用添加的粘合剂造粒， 成球和造块(M.A.NechiPoreko，″P elletizing  Fine Concentr ates″，Leningrad，1958；L.A. Luric，″Briquetting in Me tallurgy″.Moscow，The Sta te Scientific and Techni cal Institute for Ferrou s and Non-Ferrous Metall urgy.1968；B.M.Ravig″Briq uetting Ores and Ore-Fue l Blends″，Moscow，Nedra.1 968).

在很多情况下，用铁-碳合金，一般是带有加往其 中的有所需组份的填充物，特别是铁矿石球团(USS R Inventors′Certificate No.985063)或矿石-碳球团(USSRI nventors′Certificate No. 1250582 of August 15，198 6；Bulletin of Invention No.30，1986)的生铁形成一种锭状的混合料 (炉料)是方便的，实际上这代表一种用于冶金转化的 半成品。这类锭子是在充有来自相应给料器的球团的铸 造机的型腔中和生铁铸品制成的。于此，液态生铁通过 消耗于加热球团，还原氧化物和加热暴露于生铁的铸摸 的工作表面而进行冷却(USSR Inventor s′Certificate No.1105273， 这似乎是最接近的现有技术)。

各类熔炉用这类炉料装料，即用锭子装料显得是极 为方便的，而且在技术上也是有效的。与此同时，有一 个达到用于冶金转化的给定的半成品的组份稳定性的问 题，这对于小容积熔炼，以及对于制造型钢，尤其是在 氧气转炉和电弧炉中冶炼它们是尤为现实的问题，因为 使用成分和热性能不稳定的半成品无助于炼钢生产和技 术的稳定性。

发明描述

因此本发明的目的在于创造一种用固态填充物和液 态铁-碳合金在铸造机的型腔中成形，然后冷却而制备 成锭状的用于冶金转化半成品的方法，该法为成分组成 的稳定性创造了条件。

本发明另一目的是创造一种用于制备组成相当稳定 的用于冶金转化的半成品的铸造机。

本发明的再一目的是创造一种用带有固态填充剂的 铁-碳合金形成的锭状的用于冶金转化的半成品，其特 点是有均匀和稳定的组成，并适用于方便而有效地用于 金属转化，特别是小容积冶炼以及炼钢过程。

本发明再一目的在于将用于冶金转化的半成品用于 炼钢，特别是用于氧气转炉及电弧炉。

本发明的上述的和其它的目的是这样完成的：在制 备用于冶金转化的半成品时，用固态填充物和液态铁- 碳合金在铸造机的型腔中使之成型，接着使之在锭的状 态下冷却，使此固态的填充物和液态的铁-碳合金在成 型过程中经受防止液态铁-碳合金中的固态填充物上浮 的作用。

这种作用对于完成本发明是必要的，因为已发现， 所得的锭子组份的不均匀性与这样的事实有关：由于固 态填充物和液态铁-碳合金的密度差，在用该合金浇铸 该填充物的过程中，发生填充物的上浮和其自型腔中排 出，其中热态的所述合金的低粘度不足以防止这一事实。 在用凝固中的合金浇铸该填充物的情况下(根据提高的 粘度)，该合金则不能充满填充物间的全部间隙，因而 不能将填充物粘合，这导致在将此锭从型腔中取出时有 部份填充物脱落。在这两种情况下，都导致用于冶金转 化的此半成品成分的改变。

在没有上述作用而制造半成品时，由于铁-碳合金 和填充物间的显密度差(比如生铁密度为7g/cm3， 作成球团的填充物的密度为3.7g/cm3)，型腔中的 料(锭子)内的固体填充物分布不均匀。锭子上部所含 的铁-碳合金的比例很少，而含大量填充物，而在锭子 的下部几乎全是由铁-碳合金构成，而几乎不合或根本 没有填充物。在锭子的上部，铁-碳合金对填充物颗粒 的粘结很弱，因而当锭子从铸造机落在平板车上时，该 填充物的颗粒则与锭子分离开来，从而形成无磁性的， 而且在装船运给顾客时未与此锭一起装载的堆块。结果. 与结算量相比，该锭所合的固体颗粒的量不足。这，比 如导致了：在后续的转化，比如在电弧炉中，炼钢氧化 期被增加了10-15％，这是由于缺乏引入氧化生铁 中杂质的氧所致的。

在实践中，在大多数的情况下都用生铁，但这事实 不应被认为是对本发明通用条件的限制。

在本发明的范围内，术语“固体填充物”指的是任 何提供所得金属预定化学成分而需要的填充物；在它们 之中，首先可以是作为用于化学结合和去除该熔体中的 碳和其它不希望有的成分的氧源的固体氧化剂。按照本 发明的一个较佳实施方案，固体氧化剂以氧化铁-碳合 金中5-95％的碳所需的氧量和氧化其中其余成份所 需氧的估算总量之和的量被使用是可取的，所述其余成 分对氧的亲合力在很大程度上是大于碳与氧的亲合力的。

在进行后续转化时，人们用上述氧的总量可获得所 需程度的脱氧，金属脱磷的高速度，和靠碳的氧化反应 而释放的碳的氧化物气泡使渣充分发泡，发泡使渣有保 护作用。这在电炉中尤为如此，即电弧被渣屏蔽。如果 总的氧含量小于氧化5％的碳和氧化金属其它全部杂质 所需的氧量，则难以进行碳和磷的氧化反应。在此情况 下，金属中碳和磷含量就高。如果总的氧含量超过氧化 95％的碳和全部其它元素所需的氧量，则熔池中碳含 量过低，而氧含量很高，出于炉子产量的状况，脱氧剂 用量，金属质量和出于所生产的钢的等级的范围这两种 原因这都是不希望的。

根据本发明另一较佳特性，固体填充物和铁-碳合 金在成形过程中受到防止该铁-碳合金中的所述固体填 充剂上浮的力的作用，这种作用是以机械进行的，即该 作用是通过在垂直于该表面的方向上施加一个数值超过 作用在所述液态铁-碳合金中的所述固体填充物上的最 大浮力的力而进行的。此时，则可能通过将液态铁-碳 合金注入模腔，将固体填充物加在其表面上，在一种数 值，在最佳的情况下，比作用于铁-碳合金中的所述固 体填充物上的最大浮力大5％以上的力的作用下将所述 固体填充物埋于液相中而形成一种半成品。

根据阿基米德原理，任何以静态全部或部分地埋入 流体(气体或液体)中的物体都受到向上的力，或浮力 的作用，其数值等于该物体排开的流体的重量，该力的 施加在该物体埋入部分的重心上。因此，为将球团埋入， 并将其均匀分布于预浇铸于模腔中的铁-碳合金(生铁) 中，则必须使该固体填充物(球团)受到大于浮力的力 的作用。超过的值已经实验确定(5％或更多)。当载 有模腔的运输机移至该机器的出料端时，由于半成品全 部质量的作用而迅速凝固的生铁的坚固的凝结物将生铁 料中的球团紧紧抓住。当到达出料端时，大量的半成品 构成一个由被已凝生铁牢牢地固定的球团组成的强固的 整体。当这种半成品块经冲击而落在平板车底上时，球 团不从其中脱落，而是借助固态生铁牢牢地固定在此块 体中，这是因为在凝固阶段球团仍完全埋入生铁中，该 生铁在一个行程中已在冷的球团表面上凝固。通过向埋 入装置处，而且还在冷却区直接向该模腔中铸成的锭供 水，加速了半成品中的生铁的凝固。

用这种方法，就可能通过将固体填充物加在模腔中， 用液体生铁将其铸造，而后对上浮的填充物施以数值， 在优选的情况下，为100-10000N/m2的力 而形成该半成品。在后一种情况下，取决于铁-碳合金 的温度，从而也就是根据其粘度，在该固体填充物已用 液态铁-碳合金浇铸后，以1-60秒加所述的力是可 取的。

为将上浮的原料(由于填充物和生铁的比重的比重 差)埋入(淹没)到模腔的底部，对模腔中的该材料施 加附加的力是必要的，这使得该填充物在该铸锭块中均 匀分布。此力的值由原料在模腔中的埋入深度及由于这 种结果而“被排开的”生铁的重量确定，其中所说的重 量和加力的表面有关。比如，要求将原料(球团)埋入 模腔深达3cm。加力的面积，即与铸铁的多元体系( 球团、生铁)相接触滚筒状表面的横向的面积将等于1 0×50＝500m2，其中10cm是与模腔中的材 料接触的滚筒的弧长；50cm是滚筒形的长度。生铁 的密度为7g/cm3。被一种力排开的生铁的体积等 于500×3＝1500cm3＝10.5kg＝10 5N。比压力等于105∶500＝0.20N/cm2， 或2000N/m2。实际压力必须超过使形成的金属 凝块变形的力。

在使用一种高粘度的生铁(生铁具有接近凝固的温 度)的情况下，用于将该原料埋入模腔的力要比估算的 需要值-最高为10000N/m2大得多。

如果施于模腔中原料上的力的值小于100N/m2， 则埋入固态氧化剂，即球团的效果是微不足道的，因而 球团将不能均匀地分散在锭料中(特别是模腔底部球团 很少)。用超过10000N/m2的值的力，球团埋 入的历程难以进行，扩大其各单元的轮廓尺寸，整个机 器受到不利条件的影响，这将使其操作难以进行。

从浇铸生铁到开始施加将模腔中的原料埋入(淹没) 的力时的时间长度基本取决于模腔中生铁的温度。如果 生铁的温度在接近凝固的范围(1200-1260℃) 以上变化，那么，为了将原料淹没在模腔中，人们应当， 特别是在铸造过程结束时立即，即1秒钟内施加一种力。 当生铁已在模腔中凝固后，实际上将原料载于其上则不 可能了。

如果生铁是通过物理地加热而铸成的，则在生铁铸 造完成后的施加使原料深深没入(埋入)模腔中的力的 时间长度等于一分钟。为在力图使之埋入(淹没)模腔 的过程中改变施加的力的时间，可按照需要移动一种加 压装置(一个带有支臂和重物的滚子)，使之接近或从 模腔中的正在铸造的生铁处移开。在模腔铸造结束后的 一分钟期满后，对模腔中的材料表面加一种力是不适宜 的，因为这导致铸锭上部中生铁的凝固。

根据本发明另一实施方案，在成型过程中，对固体 填充物和液态铁-碳合金上施加的，防止所述的铁-碳 合金中的所述固体填充物上浮的作用，可通过采用一种 坯料，其高度为模腔高度的0.025-0.300的 料，并以铁-碳合金的平均直线速度与模腔移动的直线 速度之比为3∶10-6∶10的比率用铁-碳合金将 其浇铸而产生。

似乎最后提到的参数需作更详细的解释。应被理解 的是，铁-碳合金的″平均直线速度″指的是每单位时间进 入模腔中的液态铁-碳合金的体积含量(在与用户相关的 文献中此值被称为(体积)流量)，它是与模腔的截面相关 的。具有此速度范围的比值(m3/s·m2＝m/s) 描绘了沿模腔横截面移动的铁-碳合金的平均直线速度， 因为铁-碳合金本身的横截面是未知的而且是难以确定 的。该值不是铁-碳合金的真实的流速，而是代表沿模 腔横截面流动的平均的名义上的速度而同时保留了铁- 碳合金移动的确切直线速度的物理含义。

以上述的等于3∶10-6∶10的，供应铁-碳 合金的直线速度和模腔移动速度的比率将液态铁-碳合 金浇铸于模腔中，为充有固体填充物颗粒的模腔中的料 块中的铁-碳合金的均匀的渗透性创造了条件，与此同 时，人们可不去考虑铁-碳合金倾注得溢入邻近模腔的 现象，这种现象是由于该合金的浇铸速度过份超过模腔 的移动速度即填充固体填充物颗粒间的空间的速度而产 生的。人们还无需顾虑模腔局部未被铁-碳合金均匀而 完全地填充，以及铁-碳合金料由于不充分的将铁碳合 金供入模腔的速度，其很快的冷却及凝固而在固体填充 物颗粒之间的空间中凝固得不均匀和完全。铁-碳合金 (浇铸)和模腔移动速度之比等于3∶10-6∶10 是与用稳定的铁-碳合金与固体填充物制备混合原料铸 物的条件相符的。

现已揭示的是，若此比率超过6∶10，则铁-碳 合金没有足够的时间去填充矿石材料的固体填充物颗粒 间的全部空隙，因而发生铁-碳合金浇铸模腔填充不足 的现象。部分固体填充物未与铁-碳合金一起浇注，而 且将溢出模腔，铁-碳合金和固体填充物间的质量关系 就象在违犯铸件成分恒定性的条件的情况下那样被搅乱。

如果此直线速度之比小于3∶10，则混合料的模 制品随铁-碳合金溢出，后者溢入邻近的模腔之中，这 也导致对铸件成分稳定性条件的干扰。

还已揭示的是，构成一个等于模腔高度0.025 -0.300的固体填充物层的颗粒的尺寸，对于在注 入模腔中时将固体填充物颗粒层不可移动地保持在模腔 中是最优的尺寸(见所提供的上述关于速度的限制)。

如果铁矿石材料的颗粒尺寸小于模腔高度的0.0 25，则用生铁浇注模腔难以进行，生铁与铁矿石材料 混合的均匀性被破坏，生铁-铁矿石材料间关系的稳定 性变得无序，观察到铁矿石细颗粒溢出而产生的粉尘量 增加，而且铸成的锭的成分令人瞩目地不一致。

如果铁矿石材料的颗粒尺寸大于模腔高度的0.3 0，那么模腔上部颗粒层，尤其是位于顶部的该层则被 生铁冲走。这导致了矿石材料在模腔的料中分布不均匀， 而且干扰了其成分的均质性。

根据本发明，通过提供一种制备用于冶金转化的半 成品的铸造机来完成上述的和其它的目的，该机包括一 个适于将铸造机的各部件在其上组装的机架，一个在该 机架上组装的带有模腔的运输机，一个将液态铁-碳合 金注入模腔的倾注装置及一个带有用于将固体填充物加 入模腔的给料器的储料器。这种铸造机还包括一个适于 对所述固体填充物和液态铁-碳合金施加一种防止液态- 铁-碳合金中的固体填充物上浮作用的装置。

在一较佳实施方案中，所述机器装有一与输送冷却 介质的管线相连的喷嘴是可取的，对所述的固体填充物 和液态铁-碳合金施以防止该铁-碳合金中的固体颗粒 上浮作用的所述装置被作成带有中空的滚子的支臂状， 在该支臂上装有重物，该重物能沿支臂的纵轴移动，其 中所述的支臂以其一端装在机架上的支撑体中，而其另 一端借助一枢轴地安装的滚子紧靠在模腔上，所述的中 空滚子的长度为该模腔工作长度的0.80-0.95， 所述滚子的外径为模腔宽度的1.1-1.4，该喷嘴 位于所述滚子附近并以其横面取向。

滚子和模腔的尺寸比是相当大的，从而解决了配制 的问题，即产生一种均匀的均质系统的问题，也就是说， 将氧化剂均匀地分布于生铁基体中。

若该滚子的长度小于模腔工作长度的0.80，那 么该滚子将产生支撑在模腔壁上的压力，而将材料埋入 液态生铁中的过程将不能完成。

该滚子外径和模腔宽度的所述比，在将金属倾入不 同容量的模腔中时，通过实验确定。此外，若滚子的外 径小于模腔宽度的1.1，则散料和生铁将被挤出模腔 外。若滚子的外径大于模腔宽度的1.4，这导致了滚 子开始压此模腔壁，而在铸成的锭的下部将缺乏均匀的 均质体系。

本发明的目的还通过提供一种锭状的用于冶金转化 的半成品而完成，该锭用含有固体填充物的铁-碳合金 通过将其在铸造机的模腔中成形接着冷却而制成，其中， 如在上述的和下列实施例的说明中那样，所述的固体填 充物和液体铁-碳合金受到一种防止液态铁-碳合金中 的固体填充物上浮的作用。

本发明的目的还在实施一种主要于氧气转炉中进行 的生产钢的方法时得以完成。该法包括以下步骤：加入 废金属和固态氧化剂；兑铁水；向熔池吹氧；开始进行 造渣。所述的用于冶金转化的半成品，以用铁-碳合金 和固体填充物形成的铸锭的形成被用作所述的固体氧化 剂，该锭是通过用所述的固体填充物和液体铁-碳合金 在铸造机的模腔中成形然后经冷却而制成的，其中，在 成形过程中，所述固体填充物和液体铁-碳合金受到一 种防止该液体铁-碳合金中的固体填充剂上浮的作用。 按本发明的最佳实施方案，所述的用于冶金转化的半成 品与废金属的比为0.1∶1.0-3.0∶1.0， 而且所述的半成品以25-300kg/T生铁水的量 加入是可取的。此外，采用这样一种用于冶金转化的半 成品是有利的：它含有与铁-碳合金一起铸成的氧化物 原料，它们的比率分别为1∶1-1.0∶0.9，其 中在所述氧化物材料中的氧含量等于其为氧化与氧的亲 合力大于碳与氧的亲合力的该铁-碳合金成分所需的氧 的总估算量。上述范围被解释如下：

固体混合料的组成中半成品含量小于10％是不合 适的。因为这种情况干扰了准备固体混合料及将其加入 转炉的工艺，而且基本上没有采用半成品的效果。若半 成品与废金属之比大于3∶1，则将其用作冷却剂的效 果下降，而且在对混合料吹氧结束时发生金属过热。在 25-300kg/t液体生铁的范围内使用此半成品， 为以粘度符合要求而且有高的脱磷率和最佳的脱硫率的 活性的渣在转炉中进行熔炼提供了保证，上述范围已通 过实验获得。

在所述半成品中氧化物原料与铁-碳合金之比超过 1∶1是不希望的，因为在此情况下，氧化物材料的消 耗增加，这干扰了半成品的制备工艺并延长了转炉中吹 炼熔池的时间。在该半成品中，氧化物材料与铁-碳合 金之比小于1.0∶9.9，则发生熔池的活跃的沸腾， 这将导致渣的喷溅。

在主要于电弧炉中实施这样一种炼钢方法时也使本 发明的目的得以完成，该法包括的步骤为：将废金属和 炉料分层地加入炉中；加熔剂；加热和熔化；和通过采 用一种用于冶金转化的半成品作氧化剂供氧，该半成品 形为铁碳合金和固体填充剂的锭，它以所述固体填充物 和液态铁-碳合金在铸造机的模腔中成形，而后冷却制 成，其中，在成形过程中，所述的固体填充物和液体铁 -碳合金受到了一种防止该液体铁-碳合金中的该固体 填充物上浮的作用。按本发明的一最佳实施方案，往炉 中加废金属和炉料是分两批进行的，其中开始以混合料 重的2-32％的量将废金属和炉料一起加入，而该用 于冶金转化的半成品分布在废金属层之间，其间的比例 分别为1.0∶0.1-1.0∶20.0，接着加第 一批废金属，然后将此半成品加在所述废金属顶部。

分两批加金属散料就可能明显地在熔炼期间提高加 热单位散料质量的能力，从而促进其熔化和降低电耗。

在第一批料中，废金属和炉料的组合使熔化温度降 得比熔化所述废金属低是由于在其组成中存有低熔点的 生铁，这促进了在炉床上形成主要由熔池的炉料构成的 液态熔体层。在此情况下，废金属块的后续熔池在具有 高传热系数的液体金属熔池中发生。熔体与碳的氧化物 气泡-它们是由于生铁中碳被进入炉料初始组份中的固 体氧化剂中的氧所氧化的反应而形成的-促进了自液态 熔体向来熔混合料的料块传热，从而提高了它们的熔化 速度。在炉床上快速形成液体熔体层，保护了炉床不受 电弧的影响，这使炉子在1-3分钟内达到全功率，为 更早的供氧提供了条件，有利于电弧稳定，提高了平均 氧进入量，促进了成渣和形成泡沫渣。

随第二批料将剩余的金属混合料加在部分熔化的炉 料上则可更便于熔化。炉料在废金属上便于压实散料层 和稳定电弧。此外，在整个熔化期中，都看到以固态氧 化剂进行的炉料中碳的氧化，而且由于持续的熔池沸腾 使渣保持泡沫渣态。由于这种事实，电弧功率利用系数 明显上升，从而促进混合料熔化和熔池的加热。

从而，分两批加金属混合料使得熔化期和整个熔炼 期缩短及降低单位能耗。

进一步增加加混合料的批次则不适宜了，因为由于 炉子运行的停顿而带来时间和热的损失，这类损失不再 因增加批次而产生的优点所解决。

由于第一批料中炉料含量低于3％(以装料重为基 准)，所以由其形成的液体金属体积不足以在炉床上形 成液态金属层来将固态混合料的料块埋于其中和防止炉 床被强力的电弧烧穿。

这一事实使电能输入和氧流量，还有熔炼的技术和 经济效率整体下降，而且妨碍了充分运用本方法的优点

而第一批料中炉料含量高于32％(以装料重为基 准)时，由于重料(化得较慢的)比重超过最佳值，所 以熔化初始料的时间和电耗开始上升。此外，由于金属 混合料中有重的和致密的材料，所以使装满炉子工作空 间的装料系数下降。鉴于降低炉顶和炉壁衬层的耐用性 的风险，这妨碍了使变压器达到全功率。因此，熔化期 和整个熔炼时间延长而能耗增加。这就是为什么进一步 增加第一批料中的炉料比例是不适当的原因。

按照获得最佳技术经济特征的条件，炉料和废金属 之比为1∶(0.1-20.0).若此比率超过1∶ 0.1，则由于有高密度和致密层的，易于将分散料块 焊成一体的炉料比例过高，使该方法的效果下降。后来 的熔化比形成此层的分散料块的熔化慢得多。

若此比率小于1∶20.0，由于金属混合料的重 量相当小，所以该炉料的积极效果下降。熔化速度比废 金属快的炉料形成飘浮于冷的废金属块上的熔体，使其 难以熔化。与此同时，已形成的熔体不足在炉床上形成 液体熔体层。这一事实妨碍了充分利用最大功率和早些 引入氧气。这又导致炉料熔化期的延长和能耗的增加。

随着将所述炉料置于废金属之上加剩余的废金属能 提高混合料的密实度，使电弧稳定，使该过程达到全功 率以及在第二熔化期和氧化期中使熔池沸腾。因此，渣 保持泡沫状，这改善了热效率以及防止炉衬被电弧幅射 以及为上升到全工业运行创造了可能。此外，在熔化和 氧化期持续的金属沸腾使气体和夹杂物排出并有利于生 产高质量的钢。 附图简述

通过参考附图将更详细地解释本发明，该图是本发 明的用于冶金转化的铸造机的一个实施例的示意性部分 图解。

实施本发明的最佳方式

铸造机包括链式运输机1，其上装有模腔，一种倾 注装置3，机架4和带有供应固态填充料的给料器的储 料器5，用于输送冷却介质，与喷嘴7相连的管线6， 支臂8，它带有中空的滚子9和重物10，重物装在支 臂上并可沿其纵轴移动。支臂的一端纹接在机架上的支 架11中，而其另一端则借助于枢轴地安装的滚子靠在 模腔上。

该铸造机的操作如下。装有生铁水的铁水包被送到 铸造机处，同时将球团供入带有给料器的料斗，打开给 料器的门，然后球团进入锭模。输送速度与球团流量有 直接的比例关系。运送装有球团的锭模，然后注入生铁。 在浇铸生铁后的1-60秒中，模腔中的材料受到数值 为100-10000N/m2的力的附加作用。

从生铁浇铸完成到施加所述力时的时间间隔，如上 所述是根据注入条件所加的力的强度。 实施例1

用于制备半成品的本方法的实验是以不同的施加的 机械力在实验性铸造机上进行的，因此实验机采用了对 模腔中的材料不同强度的所述力和加所述力的不同的时 间和滚长与模腔工作长度的不同比率和滚的外径和模腔 宽度的不同比率。这些实验的结果列于表1。

                                表1  实验号  铁的  温度  ℃ 加力时间     秒  力的强度    N/m2  滚径与模  腔宽度之  比 滚长与模 腔长度之 比   锭的   重量    kg  锭中填充  物分布的   均匀性    数目   现有   技术  1380     -     -     -      -   27.5     1     1  1260     1    1000    1.4     0.80   26.0     4     2  1380     20     100    1.35     0.85   25.5     3     3  1300     50   10000    1.25     0.90   27.0     5     4  1380     60    7500    1.1     0.95   26.0     4     5  1380     70    9000    1.9     0.7   25.0     2     6  1380     30   10000    1.5     1.0   27.5     1

对所进行的实验的分析表明，所要求保护的方法和 铸造机因而就能制成用于冶金转化的半成品的铸造锭， 它有均匀的均质的组成和球团在该锭块中的均匀分布( 4个数值是根据5-数值计算体系而得的)。 实施例2

本发明的方法在长35m，宽5.8m的铸造机上进 行，它有两台运输机，每台包括292个模腔。该铸造机 装有测量加入两台运输机的模腔中的块状铁矿石负荷的 装置。模制品在高12.5cm，截面积318cm2的 模腔中制成，其中，它们的运行速度为10cm/秒。 焙烧过的氧化的铁矿石球团和烧结块(块的尺寸为0.3 -3.8cm，即在模腔高度0.025-0.3的范 围内)被用作铁矿石材料。

与模腔截面积和运输机运行速度相关的生铁浇铸速 度被控制在(3-6)∶10的范围内。所注意到的是， 由于生铁浇铸的直线速度与模腔的移动直线速度之比超 过6∶10，所以生铁没有足够的时间去填充铁矿石材 料的固体颗粒间的所有空间，而且制成的模制品是多孔 的，而模制的块中生铁的分布不均匀。部分固体颗粒末 被生铁咬住，而且流出模腔之外，这导致了制成的模制 品是低质量的。

若直线速度比小于3∶10，那么混合料模制品随 生铁溢出，后者流入邻近的模腔中，这导致了模制品成 分的恒定性条件的破坏和模制的重量的增加。

在所进行的实验中，生产了1500吨以上的用于 炼钢的模制的混合料。每个模制品为31-33kg， 而且含20-25％(重量)的铁矿石材料而其余是生 铁。

将所生产的模制的混合材料于3、6、和100吨 电炉中和65吨平炉中重熔成钢。在所有的情况下，都 产生了积极效果：熔炼时间缩短30-50％，燃料消 耗减少14-25％，耐火材料消耗每吨钢减少1-2 kg，与用常规的混合料：废金属和金属化球团生产的 钢相比，钢的净成本下降。 实施例3

在用于转炉加料的冶金储器中，准备废金属和合2 0％球团和80％铁-碳合金(生铁)的半成品。

用于160吨转炉的固体混合料含25吨废钢和1 2吨该半成品；将其和135吨生铁水装入转炉中。造 渣组分的流量与仅用废钢作混合料时的12吨石灰、0. 2吨莹石、0.8吨矿石球团造渣剂的流量相同。按与 操作规程一致的常规方法吹炼一个炉次，而无渣和热条 件以及要求的化学成分的偏差。所生产的钢为CT20 碳钢级。在吹炼结束后将脱氧剂加入液体熔池，将金属 放入将运至连铸机的钢水包中。

液态金属的产率在常规熔炼的水平上，当在混合料 中仅用废钢时则为其87.4％。

用半成品代替废金属作冷却剂的实验性熔炼表明了 所述改变的有效性，同时提供了所需的熔炼的渣和热工 条件，与只用废钢作固体混合料进行的熔炼相比，铜含 量减少25％，镍含量减少29％。 实施例4

表2说明在形成一种比浮力大10％的机械负荷时 所施加的作用对用于冶金转化的半成品(一种铸造锭) 组份，因而对冶炼效果的影响。

                               表2  编号  球团含量  ％(重量) 由于球团堆而造成的氧 缺少，kg/100kg半成品 氧化期增加    分钟  半成品  堆  计划的   实际的     无负荷  1    25     17  8     2.10      8  2    25     15  10     2.60      10  3    25     18  7     1.80      7     负荷  4    25     25.0  -      -      无  5    25     24.7  0.3     0.06      无  6    25     25.0   -      -      无  7    25     25.0   -      -      无  8    25     24.8  0.2     0.04      无 实施例5

在100吨电弧炉中进行实验性熔炼。生产了一种 各向异性电工钢。废金属(切头，不合格的钢坯、和缓 冲废钢)和炉料以它们之间的各种比率用于金属混合料 组成中。

包含炉料和废金属的混合料分层放入料筐中，然后 加入炉中。加料以石灰1.5-4吨；烧结块2-4吨 供入，而且在各个冶炼期中，每个冶炼期加300-5 0吨莹石。在炉料熔化后，盛有炉料的料筐被加在废钢 之上。用炉顶氧气喷咀进行炼钢。若需要，在冶炼过程 中加烧结块和莹石。为生产炉料，将转化的生产和铁矿 石球团以其间(81∶84)∶(19-16)的比率 使用。对于样品1中的混合料的冶炼，生产了化学成分 如下的金属：C＝0.18-1.00；Mn＝0.1 0-0.20；P＝0.009-0.016；S＝0. 005-0.027；Cr＝0.03-0.09；N＝0.05-0.09；Cu＝0.05-0.13。

精炼和预脱氧后，将金属放入钢水包中。

按本方法生产的电工钢的电冶金的技术和经济效果 示于表3，该效果是与常规冶炼作比较的(按20炉次 平均)。

                                 表3 编号  批次   配料中的炉料   含量(％(重量)) 炉料与废金属 之比(按份)  每炉电耗  (千瓦时)  冶练时间  (时，分) 比较例    1     50     1∶1.0   51838     3-08     1    2     2     1∶30   51120     3-02     2    2     3     1∶20   49800     2-55     3    2     10     1∶5.4   48240     2-53     4    2     20     1∶0.8   47100     2-49     5    2     30     1∶0.2   46800     2-45     6    2     32     1∶0.1   47460     2-51     7    2     34     1∶0.007   49830     2-57

如人们可从该表中所见那样，所推荐的用于在电弧 炉中的冶炼方法，由于缩短了7-12％的熔炼时间， 减少了4-10％的单位能耗而改善了熔炼的技术和经 济效果。

可以理解的是，本发明不限于本文所述的和所展示 的说明，该说明仅被认为是实施本发明的最佳模式的说 明，而且它允许有形状、尺寸、零部件的布置和操作细 节的改变。本发明更倾向于包括所有的这些改变，它们 是在权利要求所限定的精神和范围之中的。