CN1019458B - 排放冶金容器内金属熔体的闭合和/或控制机构 - Google Patents

排放冶金容器内金属熔体的闭合和/或控制机构

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
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Abstract

本发明涉及排放冶金容器内液态金属熔体的闭合和/或控制机构。有一个固定的耐火零件和一个可相对于上述零件密封地转动和/或移动的耐火零件。这两个耐火零件各有一个彼此相配的圆柱形密封面。为保证工作时两个耐火零件始终能彼此自由活动并防止金属溶体侵入密封面之间的环状间隙区域中，建议匹配这两个耐火零件的膨胀系数，以达到工作状态下，密封面之间仍能形成一个密封熔体的动配合的环状间隙。

Description

本发明涉及的是排放冶金容器内金属熔体的闭合和/或控制机构。该机构有一个固定的耐火零件和一个可相对于上述零件密封地转动和/或移动的耐火零件。这两个耐火零件各有一个圆柱形密封面，两个密封面彼此密封相配。此耐火零件一般是用陶瓷材料做的，但也可以用其它材料，如金属，必要时也可用复合材料制做。决定性的因素仅仅是这些零件应具有耐火性能，即在工作条件下，不但能经受机械和化学负荷，而且能承受金属熔体的温度负荷。
此类闭合和/或控制机构如由DE-PS3540202中所介绍，其特点是：可以取消在传统的直线和旋转滑阀中所需要的、用来压紧可运动的闭锁零件以密封熔体和空气的压紧装置。这样，一方面可以用较小的驱动力来操纵闭合和/或控制机构，另一方面可以将其耐火零件安置在冶金容器的内腔中，从而使耐火零件在工作时浸没在金属熔体内。这样能防止外部空气接触闭合和/或控制机构的耐火零件，也就是说，可以阻止外部空气经过耐火零件进入金属熔体。
对此种闭合和/或控制机构来讲，耐火零件两个圆柱形密封面之间的环状间隙的尺寸，对闭合和/或控制机构在工作中能否发挥正常功能有决定性的意义。环状间隙必须这样来确定，即一方面它应使两个耐火零件在工作中能相对自由运动，但另一方面该间隙又应足够小，以阻止金属熔体侵入环状间隙内。当然，不同的冶金参数，如金属熔体的性质，耐火零件的浸湿性，熔体的液相温度等也起一定的作 用。
本发明的任务是，对以上类型的闭合和/或控制机构，根据上述要求，使耐火零件密封面之间的环状间隙具有最恰当的宽度。
根据本发明，为解决该项任务，建议匹配这两个耐火零件的膨胀系数，使得在工作状态下，两个耐火零件的圆柱形密封面之间仍具有一个形成动配合并密封熔体的环状间隙。
根据本发明的建议，此耐火零件密封面之间的环状间隙的尺寸，根据这些零件彼此匹配的膨胀系数来确定，这样就可以设计冷却状态下的环状间隙，使其从开始至结束的整个工作过程中，不仅保证两个耐火零件相互自由地运动，而且也能确保闭合和/或控制机构对冶金容器内的金属熔体具有良好的密封性。
本发明的闭合和/或控制机构最佳实施例的特征是，两个耐火零件的膨胀系数是相同的。由此可使用性质相同的耐火零件，从而更容易设计耐火零件的结构并易于确定圆柱形密封面之间的环状间隙。此外，在此种情况下还可使闭合和/或控制机构的制造得以简化。
同样为了便于制造，本发明还建议，在工作状态下仍形成一种可密封熔体的动配合的环状间隙，在耐火零件两个共同工作的圆柱形密封面的全部长度上具有相同的尺寸。
与上述不同的另一种方案，还可以根据闭合和/或控制机构的类型，把在工作状态下仍形成可密封熔体的动配合的环状间隙，局限在耐火零件的两个共同工作的圆柱形密封面的一个区段中，两个耐火零件的开启及闭锁区就位于此区段的范围内。在这种结构形成中例如可以将耐火零件之间的环状间隙的宽度定得大一些，而只在密封面的上述区段中才减少环状间隙，例如可通过只在一个或同时在两个耐火零件上 涂一层表面涂膜来达到此目的。
为使耐火零件尽可能均匀膨胀，并考虑到尽可能便于生产这些零件，以下做法有其优越性，即至少在其共同工作的圆柱形密封面所在范围内将这些零件设计成圆柱形的管。
根据本发明，从实际上须浇铸的熔体以及供闭合和/或控制机构的耐火零件使用的材料出发，最好使在工作状态下仍能形成密封熔体的动配合的环状间隙，它在冷却状态下的尺寸在0.05-0.07mm之间。
下面根据附图所示的实际可用的实施例，详细介绍本发明。
其中：
图1：按本发明的闭合和/或控制机构垂直安装在一个中间容器内。
图2：图1中的Ⅰ部分放大图。
按本发明的闭合和/或控制机构1由一个管形定子2和一个同样是管形的转子3组成。定子和转子均用陶瓷耐火材料做成。
定子2用灰浆固定在中间容器5的耐火炉衬4内，并对空气和熔体密封，它与排放喷嘴6贯通。闭合和/或控制机构1开启时，金属熔体可经排放喷嘴流出中间容器5。
螺栓7将转子3同支架8不可相对转动地连接在一起。支架8又通过万向节9同传动臂10相连接。传动臂10支承在中间容器5的轴承座11上，在其最外端有一个杠杆臂12。借助杠杆臂经传动臂10和万向节9可在支架8上并从而在闭合及控制机构1的转子3上作用一个扭矩。
由此，转子3可相对于定子2围绕共同的纵轴线13沿两个旋转 方向转动。
定子2和转子3各设有两个沿直径相对的通孔14和15。在图中所表示的闭合和/或控制机构1处于开启位置时，通孔14和15沿其轴向对齐。此外，定子2和转子3在轴向段16中各设有一个圆柱形的密封面17和18。这两个密封面17和18彼此密封相配。两个密封面17和18的直径应这样来确定，即能在它们之间形成一个环状间隙19。
在图示的这种结构情况下，在轴向段16以外，定子2的外径约为73mm。转子3的外径约为93mm。定子2和转子3的内径分别约为33mm和40mm。在轴向段16内，环状间隙19所在区域内的平均直径约为63mm。
定子2和转子3用含富氧化铝的、焙烧过的耐火材料制成，其成份如下：
AL2O3-约占重量的70%
锆莫来石-约占重量的20%
含碳量-约占重量的10%
定子2和转子3都用同样的材料制成，所以这两个耐火零件的膨胀系数也相同。
应这样来确定密封面17和18的直径，使它们在冷却状态下相差约0.4mm。这样，两个密封面之间的环状间隙19约为0.2mm。
闭合和/或控制机构1开始工作之前，在密封面17和18上涂一层含石墨的润滑剂。因此，在作此操作后，密封面17和18的直径差只剩下约0.25mm，环状间隙19现在约为0.125mm。
在上述条件下，在空的中间容器4及冷却的状态下，转子3可借助于传动臂10毫无困难地相对于定子2转动。
接着把定子2与转子3均匀予热至约950℃。然后，把钢水灌入中间容器4内，到液面20为止。
其后，在约1560℃时，把商用的易流动的钢水浇出。为把两个零件的通孔14和15或多或少地对齐，并以此来调节从中间容器5内流出的熔体流量，在此期间总是要重新使转子3相对于定子2转动。多次转动转子3直至通孔14和15不再处于对齐位置。这样熔体通道完全被闭合和/或控制机构切断。
经闭合和/或控制机构1共浇铸4炉熔料，工作时间约需占用4小时。每一炉只能让熔体液面20降至使闭合和/或控制机构的轴向段16仍能浸没在金属熔体内的程度。以此来确保外部空气既不能经通孔14和15，也不能经闭合和/或控制机构1的环状间隙侵入。
在整个工作过程中，用少许人力便可顺利地使转子3相对于定子2转动。
经上述工作时间4小时后，拆下闭合和/或控制机构的零件并检查可能的金属侵入。可以肯定，在工作过程中，环状间隙19所在区内没有明显的金属侵入。

Claims (5)

1、排放冶金容器内液态金属熔体的闭合和/或控制机构，该机构有一个固定的耐火零件和一个可相对于上述零件密封地转动和/或移动的耐火零件，这两个耐火零件各有一个圆柱形密封面，两个密封面彼此密封相配，其特征是：这两个耐火零售的膨胀系数应相互匹配，使得在工作状态下，两个耐火零件的圆柱形密封面之间仍具有一个形成动配合并密封熔体的环状间隙，该环状间隙在冷却状态下的尺寸在0.05和0.7mm之间。
2、根据权利要求1的闭合和/或控制机构，其特征是，两个耐火零件具有相同的膨胀系数。
3、根据权利要求1或2所过的闭合和/或控制机构，其特征是：在工作状态下，仍形成可密封熔体的动配合的环状间隙，在耐火零件两个共同工作的圆柱形密封面的全部长度上具有相同的尺寸。
4、根据权利要求1或2所述的闭合和/或控制机构，其特征是：在工作状态下仍形成能密封熔体的动配合的环状间隙，局限在耐火零件的两个共同工作的圆柱形密封面的一个区段中，两个耐火零件的开启及闭锁区就位于此区段范围内。
5、根据权利要求1或2所述的闭合和/或控制机构，其特征是：至少在其共同工作的圆柱形密封面所在区内，耐火零件设计为圆柱形的管。
CN89104923A 1988-08-02 1989-07-20 排放冶金容器内金属熔体的闭合和/或控制机构 Expired CN1019458B (zh)

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