CN101247910A - 带有多孔插入件的耐火浇注管 - Google Patents

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Abstract

本发明一般地涉及用于将熔化的金属从一个冶金容器浇注到另一个冶金容器中的耐火浇注管。本发明还涉及包含这种浇注管的相应的组件。

Description

带有多孔插入件的耐火浇注管
技术领域
本发明一般地涉及用于将熔化的金属从一个冶金容器浇注到另一个冶金容器中的耐火浇注管。本发明还涉及包含这种浇注管的相应的组件。
背景技术
在熔化金属的连续铸造工艺中使用浇注管，以便将熔化的金属从一个冶金容器转移到另一个冶金容器是众所周知的。这些冶金容器包括浇包、浇口盘、铸锭模等。在浇铸工艺中，冶金熔料与周围空气之间的任何的接触都是必须要予以避免的。
国际专利公开WO 01/66284 A1公开了一种用于这些目的的开槽的耐火浇注管。该浇注管包括第一端，该第一端具有垂直于管的纵向轴线的第一接触平面，以及包括从所述第一接触平面向该管的第二端延伸的浇注通道，其中的浇注通道终止于浇注管第二端上的一个或多个排出口。为了避免空气进入到熔流中，第一接触平面设有所谓的充注槽。这些槽连同第一接触平面形成了至少部分地包围所述浇注通道的流体注入通道。
根据文献WO 01/66284 A1，该通道自身可能会闭塞，也就是说在浇铸过程中被阻塞。当充注槽成形在耐火浇注管的某一表面上，该表面承靠于用来在浇铸操作中进行替换的另一个耐火元件的表面时，例如，当充注槽成形在承靠浇铸套管的上表面或者沉入式进入注口的上表面的内部注口的下表面上时，就能够看到这一现象。因此，文献WO 01/66284 A1中建议沿着所述另外的耐火元件的相应接触表面设置附加的槽，以便在浇铸过程中至少所述槽的其中之一能够正常地工作。
这种建议无法避免在工作中一个或两个所述槽被阻塞，从而导致气体保护作用的失效，以及可能会发生空气吸入。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种耐火浇注管以及相应的组件，它/它们易于制造并且提供了用来保护流经所述浇注管的金属熔流、防止周围空气渗入的有效措施。
本发明免除了任何的所谓充注槽，而是将透气件结合在浇注管的与相应耐火元件相接触的表面区域中。一种作业气体，尤其是惰性气体，在相距第一接触平面一段距离处提供给所述透气件。该气体被引导流经所述透气件，然后越过其(自由、开放的)上表面而离开透气件，所述上表面构成了第一接触平面的一部分。
在工作中，当第二耐火元件以其相应的接触表面直接与浇注管的第一接触平面相接触的方式而设置时，在压力下供入所述透气件的气体就逸散到这些相应接触表面之间的任何可能的缝隙中，于是避免了渗入任何不希望的空气的危险。
类似于由槽来提供气体的方式，由透气件所提供的气体也像屏障一样围绕着浇注通道，而且不会有被阻塞的任何危险。
在本发明的最通常的实施例中，本发明涉及一种耐火浇注管，它包括：具有垂直于浇注管纵向轴线的第一接触平面的第一端，以及从所述第一接触平面向该管的第二端延伸的浇注通道，该浇注通道终止于浇注管第二端处的至少一个排出口；其中，该浇注管的第一端配备有至少一个透气件，该透气件被设置成它的表面之一构成了第一接触平面的一部分，以及能够将气体引向透气件。
透气件可以是环形的。这样就能够围绕着浇注通道(相距浇注通道一段径向距离处)提供连续的、环形的气体屏障。透气件(环)可以具有任何尺寸的宽度，例如5-25mm。它的深度(高度)可以处于与宽度相同的范围。所述透气环可以具有矩形的横截面。
透气件可以是位于所述浇注管第一端中的独立的实体。透气件可以是与管形元件(浇注管)形成一体，或者是制造成一个独立的实体，并且在装配过程中定位在浇注管内。
为了将气体导向所述的透气件，本发明公开了多种设计方案。根据一个实施例，浇注管的第一端还配备有至少一个气体通道，该气体通道从透气件的至少一个表面而不是从构成第一接触平面的一部分的那个表面延伸至浇注管的第一端的至少一个另外的外表面。
因此，气体通道能够从所述透气件的与第一接触平面相反的表面延伸至第一接触平面的不同区域和/或延伸至浇注管的任何的圆周区域。
为了提供恒定的气流和恒定的气压，在本发明的另一个实施例中建议在透气件和气体通道之间提供气体分配腔(增压腔)。这个气体增压分配腔可以沿着所述透气件的一定长度延伸，但也可以沿着所述透气件的整个长度延伸。
透气件可以沿着第一接触平面设置在任意位置。根据一个实施例，该实施例表示在说明书之后的附图中，透气件被设计成是一个沿着第一接触平面外周的透气环。这样就能够提供独立于浇注管的供气部件，例如，该供气部件沿着浇注管相应的支撑件或者设置在支撑件内。
浇注管的第一端处通常具有扩张的截面(直径)，于是提供了类似突缘状的第一端(处于装配位置时浇注管的上部)。然后浇注管以其类似突缘状的该部分定位在所述的支撑件中。以后就可以从外部将气体引入到透气件中。例如，气体分配腔可以相对于透气件径向地设置，并且直接在透气件中开口。通过同样是设置在所述支撑件中的相应的供气管线，气体就能够供入到该分配腔中。
在另一个实施例中，透气件设置在第一接触平面的内周边和外周边之间。外周边可以是任意的形状，例如矩形、椭圆形、圆形。内周边大多是圆形横截面。在这个实施例中，气体通道可以从透气件的任何表面、但不是从构成第一接触平面的一部分的那个表面，穿过浇注管的耐火材料体，延伸至浇注管的连接有相应供气管路的任何的表面区域。
另一种可能性是通过相应的独立的耐火元件来提供气体，例如，通过具有承靠浇注管的第一接触平面的平表面的注口。该气体通道可以设置成与安排在浇注管中的相应气体通道对准，并且气体通道从第一接触平面延伸到透气件，或者延伸到至少部分地围绕着透气件的增压腔中。这一实施例的优点在于，供气装置设置在固定元件(注口)中，在任何时候当浇注管更换时都不需要更换供气装置。同样，沿着各个气体通道也可以设置气体分配装置(增压腔)。
从透气耐火元件表面上的众多惰性气体排出点提供了相交于滑动面的两个尺寸范围，这使得在任何一处发生阻塞的危险性降至最小，从而能够提供空气渗入的路径。
供气通道可以设置在浇注通道的侧面上，其位置远离浇注通道与接触平面的相交线，在更换过程中浇注管的浇注通道必然沿着该接触平面发生移动。在这一实施例中，有可能在使用中发生阻塞的平面上都没有设置供气通道。
从权利要求书以及申请文件其它的部分可以获知本发明的进一步的特征。
附图说明
下面结合附图对本发明作更详细的描述。
附图示意性地表示了带有相应注口的浇注管的垂直截面视图。
具体实施方式
在附图中，附图标记10代表耐火陶瓷注口，而标记12代表相应的浇注管。注口10和浇注管12两者具有在装配位置中(如图所示)相互轴向对齐的浇注通道14。这里所说的轴向对齐包括浇注管具有较大直径的可能的替换形式。
浇注管12具有设有第一接触平面18的第一(扩张的)端16(装配位置中的上端)。沿着所述管12的外周边12p环形的透气件20以这样的方式定位在第一端16中，该方式是它的上表面20s构成第一接触平面18的一部分，而它的外周面构成管外周边12p的一部分。该透气件20由多孔的陶瓷耐火材料制成，并且在装配过程中定位在管12的第一端16中。
浇注管12牢牢地固定在支撑件22中，该支撑件包括金属外壳24和内部的耐热部分26。
浇注管12的下部是通常的设计，并且在图中没有表示。
注口10也是由陶瓷耐火材料制成，并且在其下端(如图所示)具有第二接触平面28。
在相应的接触平面18，28之间通常没有间隙，以避免任何的空气沿着所述接触平面渗入到流经浇注通道14的金属熔流中。
注口10的固定是一般性的并且在图中没有表示。
该附图表示了将气体提供给透气件20的两个不同的示例(实施例)。
在附图的右半部分，环形的气体增压分配腔30设置于支撑件22内表面处，直接面对着透气件20。供气管32从气体分配环30延伸至气压站(未示出)。沿着供气管32提供的气体被吹入到气体增压分配腔30中，然后供入给透气件20。在理想的情况下，透气件20处于恒定的气压下，并且没有气体(惰性气体)沿着第一接触平面18逸散。实际上，在所述第一和/或第二接触平面18，28中总会有缝隙、沟槽或其它的缺陷，于是处于压力下的一些惰性气体会向内流入到管道14中，或者向外流出到组件的外部，因而填充了所有的这些空间，并且提供了惰性气体的屏障，该屏障能够阻止任何的周围空气被吸入到管道14内的金属熔流中。
附图的左半部分表示替换的设计形式。尽管气体增压分配腔34直接设置在透气件20的下方，但有气体通道36从所述的气体增压分配腔34(它是环形件)延伸至第一接触平面18上介于所述透气件20的内周面和浇注管的通道14之间的中间位置处。
注口10设有相应的气体通道38，该气体通道的下端配备了流体连接到气体通道36的扩张部分38e。气体通道38的相对端与适配件汇合，该适配件设置在注口10中并且适于接纳供气管。
按照该实施例，任何的一种惰性气体经过气体通道38(38e)和气体通道36被引入到气体增压分配腔34中，然后再引入到透气件20中。

Claims (12)

1.一种耐火浇注管，包括具有垂直于浇注管纵向轴线(A)的第一接触平面(18)的第一端(16)；以及从所述第一接触平面(18)向管的第二端延伸的浇注通道(14)，该浇注通道(14)终止于浇注管第二端处的至少一个排出口，其中，浇注管的第一端(16)配备有至少一个透气件(20)，该透气件(20)被设置成它的表面之一(20s)构成第一接触平面(18)的一部分，并且能够将气体引向透气件。
2.如权利要求1所述的浇注管，其中，所述透气件(20)是环形的。
3.如权利要求1所述的浇注管，其中，所述透气件(20)是位于所述浇注管的第一端(16)中的独立的实体。
4.如权利要求1所述的浇注管，其中，所述透气件(20)在浇注管的制造过程中共同形成。
5.如权利要求1所述的浇注管，其中，所述第一端(16)进一步配备有至少一个气体通道(36)，该气体通道从透气件(20)的至少一个表面而不是从构成第一接触平面(18)的一部分的那个表面(20s)延伸至浇注管的第一端(16)的至少一个另外的外表面。
6.如权利要求5所述的浇注管，其中，所述气体通道(36)延伸至第一接触平面(18)。
7.如权利要求5所述的浇注管，其中，所述气体通道(36)延伸至浇注管的圆周面积。
8.如权利要求5所述的浇注管，其中，所述在透气件(20)和气体通道(36)之间设有气体分配腔(34)。
9.如权利要求1所述的浇注管，其中，所述透气件(20)设置成沿着第一接触平面(18)的外周边(12p)。
10.一种按照权利要求1-9中任一项和第二耐火元件(10)所述的浇注管组件，第二耐火元件设有第二接触平面(28)和第二浇注通道(14)，其设计成用第二接触平面(28)承靠浇注管的第一接触平面(18)，并且在第一和第二浇注通道(14)之间的过渡区提供连续的浇注通道(14)，其中，第二耐火元件(10)配备有至少一个供气通道(38)，该供气通道的出口端终止于第二接触平面(28)，而供气通道的入口端(40)适于接纳供气装置。
11.如权利要求10所述的浇注管组件，其中，所述供气通道(38)在它的出口端处具有扩大的横截面积。
12.如权利要求10所述的浇注管组件，其中，所述在供气通道的装配位置供气通道(38)终止于浇注管的至少一个气体通道(36)处。
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