一种双层包芯线材的生产方法与流程

本发明属于包芯线生产技术领域，具体涉及一种双层包芯线材的生产方法。

背景技术：

包芯线是由带形钢带包卷合金粉末而成的线材，现有的炼钢用包芯线，通常需要在钢带内添加钙铁线、纯钙线、钙粉等物质。包芯线通常应用在炉外精炼中，包芯线对钢液的微调、合金化、脱氧、去除夹杂物等具有重要作用，尤其在添加钙芯后能够对钢水进行脱硫并改变钢水中夹杂物的形态，从而提高钢水的可铸性。包芯线中的双层包芯线具备两层钢带能够使得包芯线到达钢水更深位置沸腾，避免钢水喷溅，且提高了钙的收得率。

但是，双层包芯线具备双层的钢带表皮加工难度较大，内层钢带各外层钢带相互干扰也提高了双层包芯线的加工难度，较长的工艺容易导致内部的钙粉和钙丝出现断线的问题，而且外层钢带弯曲咬合困难无法构建圆润的外部结构。因此，需要对现有的包芯线生产方法进行改进。

技术实现要素：

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种双层包芯线材的生产方法，通过内层机组和外层机组反复辊压，能够生产出密闭圆润且内部不易断线的双层包芯线。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种双层包芯线材的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

将内层钢带放置入内层机组中，所述内层机组包括依次设置的辊压段机组、加料段机组以及封闭段机组；所述辊压段机组将呈平面状的所述内层钢带的截面辊压为呈u型状；所述加料段机组在所述内层钢带辊压形成的凹槽中依次填入料粉和钙丝；所述封闭段机组对填入料粉和钙丝的所述内层钢带进行辊压封口以生成单层包芯线；

之后所述单层包芯线进入外层机组中，所述外层机组包括依次设置的收包段机组、折边段机组以及收束段机组；所述单层包芯线在进入所述收包段机组的同时将外层钢带也放置进入，所述收包段机组将所述外层钢带辊压卷曲并包裹在所述单层包芯线的外侧，所述外层钢带的两侧边缘分别形成长折边和短折边；所述折边段机组将所述外层钢带的所述长折边和短折边辊压为搭扣结构；所述收束段机组将所述外层钢带及其上的所述搭扣结构整体辊压成光滑表面，以生成双层包芯线。

所述辊压段机组将呈平面状的所述内层钢带的截面辊压为呈u型状包括如下步骤：

所述辊压段机组包括依次设置的第一辊轮组、整形装置以及第二辊轮组；所述第一辊轮组包括上、下两个相互贴近的第一竖向轮，上部的所述第一竖向轮的边缘截面向外突出，下部的所述第一竖向轮的边缘截面向内凹陷，呈平面状的所述内层钢带从两个所述第一竖向轮之间穿过，经两个所述第一竖向轮辊压后的所述内层钢带呈u型状；

所述整形装置包括托底台面和嵌入件，所述托底台面的顶面呈内凹的u型状，所述嵌入件的底面呈外凸的u型状，所述内层钢带沿所述托底台面进入，所述嵌入件下压所述内层钢带使其与所述托底台面贴合以进行平整；

所述第二辊轮组包括两个第一水平轮，经平整后的所述内层钢带进入所述第二辊轮组，所述第一水平轮的边缘分别抵在所述内层钢带上半部的两侧，两个所述第一水平轮的最小间距小于进入所述第二辊轮组前的所述内层钢带的上半部的间距。

所述加料段机组在所述内层钢带辊压形成的凹槽中依次填入料粉和钙丝包括如下步骤：

所述加料段机组包括依次设置的加粉机、钙线端口以及压线轮；在所述内层钢带传输的过程中，所述加粉机向所述内层钢带辊压形成的凹槽中填入所述料粉，所述钙线端口则向填充有所述料粉的所述内层钢带中置入所述钙丝并利用所述压线轮将所述钙丝压至圆心轴线位置。

所述封闭段机组对填入料粉和钙丝的所述内层钢带进行辊压封口以生成单层包芯线包括以下步骤：

所述封闭段机组包括依次设置的第三辊轮组、第四辊轮组、第五辊轮组；

所述第三辊轮组包括一个第二竖向轮、两个第二水平轮，所述第二竖向轮的底部伸入所述内层钢带的内部，所述第二水平轮分别抵在所述内层钢带外部的两侧边，两个所述第二水平轮的最小间距小于进入所述第三辊轮组前的所述内层钢带的上半部的间距，以使呈u型状的所述内层钢带逐渐收口；

所述第四辊轮组包括两个第三水平轮，两个所述第三水平轮的边缘截面左、右对称且共同围成一环形结构，所述内层钢带穿过所述环形结构后收口构成呈圆形状的所述单层包芯线；

所述第五辊轮组包括两个倾斜设置的斜辊轮，所述斜辊轮的外缘分别抵在所述内层钢带的顶部连接缝的两侧以使所述内层钢带的连接缝封闭。

所述收包段机组将所述外层钢带辊压卷曲并包裹在所述单层包芯线的外侧包括以下步骤：

所述收包段机组包括依次设置的第六辊轮组、若干前后排布的第七辊轮组、第八辊轮组；

所述第六辊轮组包括上、下设置的两个第三竖向轮，所述外层钢带和所述单层包芯线在两个所述第三竖向轮之间通过，所述单层包芯线抵在所述外层钢带的上表面，上部的所述第三竖向轮的底部抵在单层包芯线上，下部的所述第三竖向轮的顶部抵在所述外层钢带的下表面，下部的所述第三竖向轮边缘的截面呈u形；

每个所述第七辊轮组均包括一个第四竖向轮和两个第四水平轮，所述第四竖向轮的底面抵在所述单层包芯线顶面上，两个所述第四水平轮的边缘截面左右对称且共同围成一顶部敞开的圆弧面，所述外层钢带的下表面抵在所述圆弧面中；后方的所述第七辊轮组的圆弧面的周长大于前方的所述第七辊轮组的圆弧面的周长；

所述第八辊轮组包括底座和第五竖向轮，所述第五竖向轮的底面呈弧形且抵在所述外层钢带的短折边一侧的上方，所述外层钢带的底部抵在所述底座的上表面。

所述折边段机组将所述外层钢带的所述长折边和短折边辊压为搭扣结构包括以下步骤：

所述折边段机组包括依次设置的第九辊轮组、第十辊轮组、第十一辊轮组；

所述第九辊轮组包括左、右对称设置的两个第五水平轮，所述第五水平轮的边缘包括上部的第一竖直段和下部的第一支撑段，所述第一竖直段呈垂直状，所述第一支撑段呈内凹的弧形，两个所述第一支撑段围成一顶部敞开的圆弧，所述外层钢带和所述单层包芯线从所述圆弧处通过，所述长折边和所述短折边夹在两个所述第一竖直段之间；

所述第十辊轮组包括位于所述长折边一侧的第六水平轮和位于所述短折边一侧的第七水平轮，所述第六水平轮的边缘包括上部的第一突出部和下部的第一收缩部，所述第一收缩部和所述第七水平轮的边缘均与所述短折边齐平，所述第一突出部向所述短折边一侧突出，所述第六水平轮和所述第七水平轮的边缘均抵在所述外层钢带上；

第十一辊轮组包括上部的第六竖向轮和下部左、右设置的支撑轮，位于长折边一侧的所述支撑轮的边缘包括上部的第二竖直段和下部的第二支撑段，所述第二竖直段呈垂直状并抵在所述长折边上，所述第二支撑段呈内凹状，位于短折边一侧的所述支撑轮的边缘呈内凹状，所述第二支撑段和位于短折边一侧的所述支撑轮的边缘围成一弧形面，所述外层钢带的底部抵在所述弧形面上，所述第六竖向轮位于短折边的一侧且底部与所述短折边的底部齐平，所述第六竖向轮的底部的侧边面将所述长折边中突出所述短折边的部分辊压在所述短折边的外侧面上，辊压后的所述长折边和所述短折边构成所述搭扣结构。

所述收束段机组将所述外层钢带及其上的所述搭扣结构整体辊压成光滑表面以生成双层包芯线包括以下步骤：

所述收束段机组包括第十二辊轮组，所述第十二辊轮组包括第八水平轮和第九水平轮，所述第八水平轮的截面包括上部的第二突出部和下部的第二收缩部，所述第二突出部朝向所述短折边一侧突出，所述第二突出部的底面抵在所述搭扣结构上，所述第二收缩部与所述第九水平轮的边缘构成支撑结构，所述外层钢带底部抵在所述支撑结构上。

所述收束段机组包括还包括设置在所述第十二辊轮组之后的若干重复间隔设置的第十三辊轮组和第十四辊轮组，所述外层钢带从所述第十三辊轮组和所述第十四辊轮组的圆形通道中通过；所述第十三辊轮组包括两个第七竖向轮，两个所述第七竖向轮的边缘截面上下对称共同围成所述圆形通道，所述第十四辊轮组包括两个第十水平轮，两个所述第十水平轮的边缘截面左、右对称共同围成所述圆形通道，所述圆形通道从前至后逐步缩小至预设直径。

本发明的优点是：能够生产出密闭圆润且内部不易断线的双层包芯线；流水线加工，生产效率高；设备结构简单便于操作，检修相对便捷。

附图说明

图1为本发明实施例中第一辊轮组的侧视结构示意图；

图2为本发明实施例中第一辊轮组的剖面结构示意图；

图3为本发明实施例中整形装置的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例中第二辊轮组的剖面结构示意图；

图5为本发明实施例中加料段机组的结构示意图；

图6为本发明实施例中压线轮的剖面结构示意图；

图7为本发明实施例中第三辊轮组的剖面结构示意图；

图8为本发明实施例中第四辊轮组的剖面结构示意图；

图9为本发明实施例中第五辊轮组的剖面结构示意图；

图10为本发明实施例中第六辊轮组的剖面结构示意图；

图11为本发明实施例中第七辊轮组的剖面结构示意图；

图12为本发明实施例中第八辊轮组的剖面结构示意图；

图13为本发明实施例中通过第九辊轮组的双层包芯线的剖面结构示意图；

图14为本发明实施例中通过第十辊轮组的双层包芯线的剖面结构示意图；

图15为本发明实施例中通过第十一辊轮组的双层包芯线的剖面结构示意图；

图16为本发明实施例中通过第十二辊轮组的双层包芯线的剖面结构示意图；

图17为本发明实施例中通过第十三辊轮组和第十四辊轮组的双层包芯线的剖面结构示意图；

图18为本发明实施例中第九辊轮组的剖面结构示意图；

图19为本发明实施例中第十辊轮组的剖面结构示意图；

图20为本发明实施例中第十一辊轮组的剖面结构示意图；

图21为本发明实施例中第十二辊轮组的剖面结构示意图

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-21，图中各标记分别为：第一竖向轮1、内层钢带2、托底台面3、嵌入件4、第一水平轮5、加粉机6、钙线端口7、压线轮8、料粉9、钙丝10、第二竖向轮11、第二水平轮12、第三水平轮13、斜辊轮14、外层钢带15、单层包芯线16、第三竖向轮17、第四竖向轮18、第四水平轮19、第五竖向轮20、底座21、长折边22、短折边23、搭扣结构24、第五水平轮25、第一竖直段26、第一支撑段27、第六水平轮28、第七水平轮29、第一突出部30、第一收缩部31、第六竖向轮32、支撑轮33、第二竖直段34、第二支撑段35、第八水平轮36、第九水平轮37、第二突出部38、第二收缩部39。

实施例：如图1-21所示，本实施例具体涉及一种双层包芯线材的生产方法，通过内层机组和外层机组反复辊压，能够生产出密闭圆润且内部不易断线的双层包芯线。

如图1-21所示，本实施例中，内层机组辊压生成单层包芯线16，外层机组将单层包芯线16和外侧钢带辊压为圆润的双层包芯线。

内层机组包括依次设置的辊压段机组、加料段机组、封闭段机组，呈平面状的内层钢带2从辊压段机组进入，辊压段机组将内层钢带2的截面辊压为u形，加料段机组将内部填料添加到内层钢带2的凹槽内部，封闭段机组对加料后的内层钢带2辊压封口以生成单层包芯线16。

外层机组包括依次设置的收包段机组、折边段机组、收束段机组；外层钢带15和单层包芯线16从收包段机组进入，收包段机组将外层钢带15辊压卷曲并将单层包芯线16包在外层钢带15的内部；折边段机组将外层钢带15的两侧边缘辊压为搭扣结构24，外层钢带15的两侧边缘分别为长折边22和短折边23，长折边22的高度大于短折边23的高度；收束段机组将外层钢带15外缘和搭扣结构24辊压为圆柱状。外层机组在单层包芯线16外侧辊压外层钢带15，通过将外层钢带15的边缘辊压生成用以封闭双层包芯线的搭扣结构24，通过进一步的辊压将双层包芯线辊压圆润，同时将双层包芯线压细。

如图1-9所示，本实施例中，辊压段机组包括依次设置的第一辊轮组、整形装置、第二辊轮组。辊压段机组将内层钢带2辊压为u形，使得内层钢带2能够承载料粉9和钙丝10，封闭段机组对加入了料粉9和钙丝10的内层钢带2进行收口并辊压圆润。

如图1-2所示，第一辊轮组包括上下两个相互贴近的第一竖向轮1，上部的第一竖向轮1的边缘截面向外突出，下部的第一竖向轮1的边缘截面向内凹陷，内层钢带2从两个第一竖向轮1之间穿过，穿过第一辊轮组的内层钢带2的截面呈弧形。第一辊轮组通过上下两个第一竖向轮1对水平的内层钢带2进行辊压使得内层钢带2初步弯折。

如图3所示，整形装置包括托底台面3和嵌入件4，嵌入件4的底面紧贴钢带的上表面，托底台面3的顶面紧贴钢带的下表面，嵌入件4的底面和托底台面3的顶面均呈u形。针对内层钢带2自身的弹性使得内层钢带2回弹，采用整形装置在施加一定的压力来抵消内层钢带2的回弹量。u形的辊压面能够使得内层钢带2在辊压下由弧形面进一步变为u形面。第一辊轮组和整形装置能够避免依次辊压成型导致的回弹问题，使得内层钢带2的形状更为稳定。

如图4所示，第二辊轮组包括两个第一水平轮5，第一水平轮5的边缘分别抵在内层钢带2上半部的两侧，两个第一水平轮5的最小间距小于进入第二辊轮组前的内层钢带2的上半部的间距。第二辊轮组对u形的内层钢带2的上半部进行辊压，使得u形的内层钢带2的上半部的间距缩小，使得内层钢带2在后续步骤中更容易盛装内部添加的材料，不容易将内部填料洒出。

如图5-6所示，本实施例中，加料段机组包括依次设置的加粉机6、钙线端口7、压线轮8。内部填料包括加料粉9和钙丝10，加粉机6的出粉口设置在内层钢带2的正上方，料粉9从出粉口进入所述内层钢带2，钙线端口7设置在内层钢带2位的正上方，钙丝10从钙线端口7进入内层钢带2，压线轮8竖直设置在内层钢带2的上部，压线轮8的底部伸入内层钢带2的内部且抵在钙丝10上。通过压线轮8将钙丝10压埋在加料粉9中，使得内层的包芯线辊压后结构对称，容易辊压圆润。

如图7-9所示，本实施例中，封闭段机组包括依次设置的第三辊轮组、第四辊轮组、第五辊轮组。第三辊轮组包括一个第二竖向轮11、两个第二水平轮12，第二竖向轮11的底部伸入内层钢带2的内部，第二水平轮12分别抵在内层钢带2外部的两侧边，两个第二水平轮12的最小间距小于进入第三辊轮组前的内层钢带2的上半部的间距。第二竖向轮11对内层钢带2施压上方的束缚避免料粉9和钙丝10洒出，第二水平轮12则将内层钢带2外部的两侧边进行部分收缩，使得内层钢带2容易通过第四辊轮组。第四辊轮组包括两个第三水平轮13，两个第三水平轮13的边缘截面左右对称且共同围成一环形结构，内层钢带2穿过环形结构。通过环形结构使得内层钢带2能够在通过的过程中辊压为封闭的单层包芯线16。所述第五辊轮组包括两个倾斜设置的斜辊轮14，斜辊轮14的外缘分别抵在内层钢带2的顶部连接缝的两侧。为了克服内层钢带2的顶部连接缝处的回弹，采用倾斜的斜辊轮14对连接缝两侧的边缘辊压，保证了内层包芯线的圆润性和封闭性。

如图10-12所示，本实施例中，收包段机组包括依次设置的第六辊轮组、若干前后排布的第七辊轮组、第八辊轮组；第六辊轮组包括上下设置的两个第三竖向轮17，外层钢带15和单层包芯线16在两个第三竖向轮17之间通过，单层包芯线16抵在外层钢带15的上表面，上部的第三竖向轮17的底部抵在单层包芯线16上，下部的第三竖向轮17的顶部抵在外层钢带15下表面，下部的第三竖向轮17边缘的截面呈u形。第六辊轮组通过第三竖向轮17边缘将外层钢带15辊压弯折，并使得单层包芯线16处在外层钢带15的弯折区域的中心。每个第七辊轮组均包括一个第四竖向轮18和两个第四水平轮19，第四竖向轮18的底面抵在单层包芯线16顶面上，两个第四水平轮19的边缘截面左右对称且共同围成一顶部敞开的圆弧面，外层钢带15的下表面抵在圆弧面中，后方的第二辊轮组的圆弧面的周长大于前方的第二辊轮组的圆弧面的周长。第七辊轮组逐步对外层钢带15进行收束，使得外层钢带15在压力下均匀地围在单层包芯线16的外部。第八辊轮组包括底座21和第五竖向轮20，第五竖向轮20的底面呈弧形且抵在外层钢带15的短折边23一侧的上方，外层钢带15的底部抵在底座21的上表面。第八辊轮组对短折边23一侧施加压力，使得短折边23能够贴近长折边22，进入折边段机组的外侧钢带结构更为稳定。

如图18-20所示，本实施例中，折边段机组包括依次设置的第九辊轮组、第十辊轮组、第十一辊轮组；

如图13和图18所示，第九辊轮组包括左右对称设置两个第五水平轮25，第五水平轮25的边缘包括上部的第一竖直段26和下部的第一支撑段27，第一竖直段26呈垂直状，第一支撑段27呈内凹的弧形，两个第一支撑段27围成一顶部敞开的圆弧，外层钢带15和单层包芯线16从圆弧处通过，长折边22和短折边23夹在两个竖直段之间。第五水平轮25使得长折边22和短折边23相互紧贴便于后续搭扣处理。

如图14和图19所示，第十辊轮组包括位于长折边22一侧的第六水平轮28和位于短折边23一侧的第七水平轮29，第六水平轮28的边缘包括上部的第一突出部30和下部的第一收缩部31，第一收缩部31和第七水平轮29的边缘均与短折边23齐平，第一突出部30向短折边23一侧突出，第六水平轮28和第七水平轮29的边缘均抵在外层钢带15上。第一突出部30将长折边22宽于短折边23的部分初步弯折，弯折后的部分与原先的长折边22和短折边23垂直，使得第十一辊轮组能够进一步辊压。

如图15和图20所示，第十一辊轮组包括上部的第六竖向轮32和下部左右设置的支撑轮33，位于长折边22一侧的支撑轮33的边缘包括上部的第二竖直段34和下部的第二支撑段35，第二竖直段34呈垂直状并抵在长折边22上，第二支撑段35呈内凹状，位于短折边23一侧的支撑轮33的边缘呈内凹状，第二支撑段35和位于短折边23一侧的支撑轮33的边缘围成一弧形面，外层钢带15的底部抵在弧形面上，第六竖向轮32位于短折边23的一侧且底部与短折边23的底部齐平，第六竖向轮32的底部的侧边面将长折边22中突出短折边23的部分辊压在短折边23的外侧面上，辊压后的长折边22和短折边23构成搭扣结构24。支撑轮33能够将单层包芯线16和外部的外侧钢带支撑起来，第六竖向轮32的边缘将长折边22宽出短折边23的部分包到短折边23的外侧，形成初步的搭扣结构24。

如图16和图21所示，本实施例中，收束段机组包括第十二辊轮组，第十二辊轮组包括第八水平轮36和第九水平轮37，第八水平轮36的截面包括上部的第二突出部38和下部的第二收缩部39，第二突出部38朝向短折边23一侧突出，第二突出部38的底面抵在搭扣结构24上，第二收缩部39与第九水平轮37的边缘构成支撑结构，外层钢带15底部抵在支撑结构上。第二突出部38将搭扣结构24压到外层钢带15的外缘上，使得长折边22翻出部分能够抵在外层钢带15的外缘上，避免搭扣结构24松开。

如图17所示，收束段机组包括还包括设置在第十二辊轮组之后的若干重复间隔设置的第十三辊轮组和第十四辊轮组，外层钢带15从第十三辊轮组和第十四辊轮组的圆形通道中通过；第十三辊轮组包括两个第七竖向轮，两个第七竖向轮的边缘截面上下对称共同围成圆形通道，第十四辊轮组包括两个第十水平轮，两个第十水平轮的边缘截面左右对称共同围成圆形通道，圆形通道从前至后逐步缩小至预设直径。第十三辊轮组和第十四辊轮组将外层钢带15外缘和搭扣结构24辊压圆润，同时对外层钢带15及内部的单层包芯线16进行尺寸收束，使得整体的直径减小。

本实施例中，上述的第一竖向轮1至第七竖向轮的转轴均水平设置且与内层钢带2或外层钢带15的前进方向垂直。上述的第一水平轮5至第十竖向轮的转轴均竖直设置且与内层钢带2或外层钢带15的前进方向垂直。

本实施例具有如下优点：能够生产出密闭圆润且内部不易断线的双层包芯线；流水线加工，生产效率高；设备结构简单便于操作，检修相对便捷。