CN1022811C - 熔化金属的排放调节器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种熔化金属的排放调节器，它被安装在盛熔化金属容器的底部或侧部。它由一个形状可异的旋转喷嘴体、一个连于耐火砖的喷嘴体和一个套筒组成；或由除套筒之外的其余两个零件组成。在上述连于耐火砖的喷嘴体和套筒上，至少分别开有一凹槽式通孔。旋转喷嘴体上有一喷孔贯穿其中，其表面紧贴在连于耐火砖的喷嘴体或套筒的内表面上，两表面之间能作相对运动。旋转喷嘴体上还装有一旋转机构。

Description

本发明涉及一种把熔化金属从其容器（如铁水包或浇口盘）中排放的调节器。

众所周知，浇铸嘴系统和滑阀（滑动喷嘴）系统是用来把熔化金属从其容器中排放出来的调节装置。

但是，上述装置存在如下缺点：

下面结合附图对此作说明，图17是滑阀系统和浇铸嘴系统的行程-开口面积曲线图，图18～图20是已知装置的示意图。

1.浇铸嘴系统：

（a）如图20所示，由于浇铸嘴1的长度与容器长度相近，因而耐火材料造价昂贵。

（b）如图17（此图显示了浇铸嘴与滑阀之间不同的行程-开口面积曲线）所示，浇铸嘴的微小运动将导致排放量的很大变化，因而这种系统是一种较差的调节装置。

（C）由于浇铸嘴浸没在熔化金属中，因而当熔化金属冷却或热至排放调节无法进行时，浇铸嘴便会破裂。

2.滑阀系统：

（a）采用铁水包作容器时，由于对元器件和对时间等的控制，使得把熔化金属装入容器再把它们排出（以下称浇注）所需时间多达几十分钟甚至几个小时。

为防止熔化金属凝固，必须在喷嘴2中装入填料（如沙子），这 样便降低了工作效率。装入填料是基于这样一种想法，即：当滑阀打开后，填料先流出，熔化金属紧随其后，这样便使喷嘴自然张开。但是，熔化金属渗入到填料中后会被凝固，因而有时喷嘴无法张开。为开通被堵塞的喷嘴，必须使用氧气吹管。但这是一项危险的工作。

（b）当采用浇口盘作容器时，为保证熔化金属的质量，不允许使用填料或类似的东西，但必须使用耐火材料、钢管或类似的东西。把它们置于喷嘴的顶部外缘，以便当熔化金属达到预先规定的量时，喷嘴便张开。这导致施工困难，成本昂贵。

（C）采用浇口盘作容器时，为防止熔化金属在喷嘴中凝固，可从定板3和动板4（如图18所示）上向喷嘴吹入惰性气体而不采用耐火材料和钢管。但吹入惰性气体的机构复杂且造价昂贵。

并且，采用（C）中所述方法，并无百分之百的成功把握。有时金属被凝固在喷嘴中，使浇注无法进行。

（d）由于操作失误或其它任何疏忽可能使浇注过程中的喷嘴全部张开。如全部张开的时间过长，熔化金属将在喷嘴中凝固。因而必须采取强制措施使其畅通。

（e）由于此系统具有许多连接部件且存在从耐火材料的外部进入空气的很大危险，因而产品质量有可能受到影响。

图19所示的转阀是一种新型现代装置。此系统由下列零件组成：转动体20、圆顶喷嘴体21及驱动机构20a。圆顶喷嘴体21被固定在绕口盘23上。转动体20通过其旋转来调节熔化金属的流量。然而，即使采用这种系统，依然存在下列问题。

（1）由于转动体20浸没在熔化金属中，金属的冷却或过热将使其破裂。因而调节有时失灵。

（2）由于转动体20比浇口盘更长，因而系统造价昂贵。

（3）在浇注的初始阶段，喷嘴22全部张开以让熔化金属进入浇口盘中。当熔化金属达到预先规定的重量时，喷嘴22张开，浇注开始。但由于下述原因，喷嘴本身无法完成上述任务。于是，喷嘴22中的熔化金属的温度降低而使其凝固，浇注有时无法进行。

原因之一：大尺寸的喷嘴22意味着大尺寸的转动体20、圆顶喷嘴体21和其它相关零件，这样便导致成本增加，施工困难，所以喷嘴22的尺寸必须限制在一定范围内。

原因之二：在操作失误或熔化金属流出过量等类似紧急情况下，喷口有时全部张开，致使金属在其中凝固，浇注无法进行。

（4）转动体20粗且重，因而安装和操作均不容易。

本发明就是鉴于上述现有技术所存在的缺点而提出来的，本发明的目的在于提供一种能把熔化金属从其容器中安全可靠排放且性能好成本低的调节器。

根据本发明的熔化金属的排放调节器，它可安装在盛熔化金属容器的底部或侧部。它由一个旋转喷嘴体、一个连于耐火砖的喷嘴体和一个套筒组成，或由除套筒之外的其余两个零件组成，旋转喷嘴体上至少有一喷孔贯穿其中，旋转喷嘴体的表面紧贴、支持在连于耐火砖的喷嘴体或套筒的内表面上，两表面之间能作相对运动，旋转喷嘴体上还装有一旋转机构，其特征在于，上述零件的内端面与盛熔化金 属容器的底部或侧部的内表面齐平，在上述连于耐火砖的喷嘴体和套筒的至少一方上，开有一个以上凹槽或通孔。此外，本发明还提供了一种熔化金属的排放调节器，其组成零件及特征与上述调节器完全相同，只是其旋转喷嘴形如圆台。

本发明所提供的调节装置具有下列构件及特征：

（1）旋转喷嘴体形如圆台，倒圆台或圆柱。

（2）旋转喷嘴体上喷孔的截面形状为一圆或椭圆。

（3）中间喷嘴体与旋转喷嘴体下端面紧连。

（4）以上二者的配合面为球面或不规则表面。

（5）旋转喷嘴体由一进行旋转控制的挡板支承。

（6）旋转喷嘴体的上部与熔化金属接触。

以下，参照附图，以实施例的方式对本发明详加说明。

图1是本发明的熔化金属的排放调节器的一个实施例的剖面图;

图2-4是显示上述实施例凹槽部分的斜视图;

图5表示设有驱动平面的旋转喷嘴体图，图5a设有一个与轴线平行的驱动平面，图5b设有二个驱动平面，图5c和图5d分别是图5a和图5b的仰视图;

图6表示旋转喷嘴体外形为圆柱形的实施例;

图7表示旋转喷嘴体外形为倒圆台形的实施例;

图8表示喷孔为直穿孔的实施例;

图9表示喷孔为椭圆形孔的实施例，图9a是外形图，图9b是其剖面图;

图10表示套筒盖住旋转喷嘴体顶部的实施例;

图11表示取消了套筒的实施例;

图12表示一种用于支承旋转喷嘴体的具体装置，图12a是其剖视图，图12b是图12a的仰视图;

图13表示设有中间喷嘴体的实施例;

图14表示旋转喷嘴体与中间喷嘴体的接触面是球面的实施例;

图15表示旋转喷嘴体与中间喷嘴体的接触面是带有凹凸缘的啮合面的实施例;

图16表示本发明的另一个实施例的剖面图;

图17表示浇铸嘴系统与滑阀系统的行程与开口面积的关系图;

图18-图20是以往装置的示意图。

如图1所示，套筒7用胶泥固定在连于耐火砖的喷嘴体6上，喷嘴体6同样用胶泥固定在容器5的底部或侧部。旋转喷嘴体8与套筒7的内锥面或内柱面耦合，并由旋转控制挡板（下称挡板）10支承。转动旋转喷嘴体8便能调节熔化金属的排放。

参照图1至图5，对本发明进一步说明。从图中可知，旋转喷嘴体8形如圆台。如图5所示，在旋转喷嘴体8的下端开有一个或更多的与其轴线平行的驱动平面。L形喷孔9从套筒的侧锥面起始，贯通至旋转喷嘴体8的底面。在套筒7和连于耐火砖的喷嘴体6上开有 一凹槽，以便让熔化金属从锥部的入口流进喷孔9内。

从套筒7和连于耐火砖的喷嘴体6的顶部至套筒的侧面至少开一凹槽25。此凹槽可以是直线切口，也可以是曲线切口。套筒7被胶泥固定在连于耐火砖的喷嘴体6上，因而无法转动。为使套筒7和旋转喷此体8的内外表面贴紧以防熔化金属进入其间并同时保证旋转喷嘴体8能转动，可由挡板10支承旋转喷嘴体8。如图12所示，在挡板10的外表面上，装有诸如齿轮或连杆这样的传动装置。传动装置由诸如电机、油泵或油缸一类的驱动装置驱动，从而使得熔化金属的排放得以调节。

以下，就建立在调节机构基础上的调节方法对本发明进行说明。首先，转动旋转喷嘴体8使其喷孔9移离凹槽，从而使喷孔9处于阻 塞状态，以让熔化金属进入容器中。然后，转动旋转喷嘴体8使喷孔9与凹槽25交接以实现对浇注的控制。

以上用一种本发明的实施例对本发明进行了说明，但这并不排除把凹槽25开大至喷孔9不被堵住的地步。

如图16所示，我们还可取消凹槽25，而在喷嘴体6和套筒7上开出两个通孔18和19。

并且，喷孔9和凹槽25不必限制开于一个地方而是可开于几个地方。

此外，旋转喷嘴体8的外形轮廓也可以是8a（圆柱形）或8b（倒圆台形）。

再者，喷孔9也可以是图8所示的直穿孔9a或是图9a和9b所示的椭圆形孔。

如图10所示，套筒7也可形如7C，以盖住旋转喷嘴体8的顶部。

此设备也可取消套筒7而仅由图11所示的旋转喷嘴体8和连于耐火砖的喷嘴体6c组成。

图12a和12b显示了一种用于支承旋转喷嘴体8的具体装置。挡板10与旋转喷嘴体8的底部平面相配合，起支承作用并传递旋转运动。挡板10又由外侧的挡板11支承，相互之间能作相对旋转运动。挡板11被螺栓和螺母12固定在基座板15上，而基座板15被螺栓连接或焊接在容器5上。挡板10的外部周边被加工成齿形，减速齿轮装置13被置于挡板10和11之间并与挡板10的轮齿啮合。与诸如电机或油泵一类的驱动源（未图示）相连的蜗轮传动装置 14位于减速齿轮装置13的外侧。通过驱动源的转动和上述传动机构的传递，便使旋转喷嘴体8的转动得以控制。图12a是图12b的A-A剖面视图，而图12b是图12a的仰视图。

下面，参照图13，对中间喷嘴体16进行说明。

如图所示，旋转喷嘴体8、套筒7和连于耐火砖的喷嘴体6与图1所示的相同。但此种机构中多了一个中间喷嘴体16，它位于旋转喷嘴体的下端，箱体17使二者紧密相接，因而它可随喷嘴体8一起运动。

二者的接触面可以是平面，也可以是图14和图15所示的球面8c、16a或带有两个或更多凸凹缘16b、8f的啮合面。

当使用低级喷嘴（如浸没式喷嘴）和长喷嘴时，此种机构仍有效。

图16显示了本发明的另一种实施例。在连于耐火砖的喷嘴体6和套筒7上，钻有通孔18和19，它们可与喷孔9相通。其操作过程与上述机构相同。

本发明所提供的排放调节器，使在使用其它已知的调节器时所遇到的全部问题得以解决，且具有如下优点：

（1）由于在浇注开始时，熔化金属未进入喷孔9中，因而无须使用填料也不用吹入惰性气体。这样便可降低成本并使操作稳定。

（2）即使浸没式或类似的喷嘴在浇注过程中被替换，由于喷嘴被封住，所以熔化金属仍无法进入喷孔9内。因而同样能产生（1）中所述的效果。

（3）与滑阀相比，此机构连接件较少，使得从外部渗入的空气减少，从而有助于提高产品质量。

（4）由于此调节器结构紧凑，所用耐火材料较少，因而成本降低，且耐火材料易于更换。

（5）由于排放调节可在A、B两处进行（如图2），因而调节性能和调节器的寿命优于其它机构。

Claims (7)

1、一种熔化金属的排放调节器，它被安装在盛熔化金属容器的底部或侧部，它由一个旋转喷嘴体、一个连于耐火砖的喷嘴体和一个套筒组成，或由除套筒之外的其余两个零件组成，旋转喷嘴体上至少有一喷孔贯穿其中，旋转喷嘴体的表面紧贴、支持在连于耐火砖的喷嘴体或套筒的内表面上，并与一旋转机构相连，其特征在于，上述零件的内端面与盛熔化金属容器的底部或侧部的内表面齐平，在上述套筒和连于耐火砖的喷嘴体的至少一方上，开有一个以上凹槽。

2、如权利要求1所述的熔化金属排放调节器，其特征在于：旋转喷嘴体形状是圆台形、倒圆台形或圆柱形。

3、如权利要求1所述的熔化金属排放调节器，其特征在于：旋转喷嘴体上喷孔的横截面形状为圆形或椭圆形。

4、如权利要求1或3所述的熔化金属排放调节器，其特征在于：一中间喷嘴体与所述旋转喷嘴体的底面紧连。

5、如权利要求4所述的熔化金属排放调节器，其特征在于：旋转喷嘴体与中间喷嘴体的交接面为平面、球面或带有凹凸缘的啮合面。

6、如权利要求1、2、3、5中任一个所述的熔化金属排放调节器，其特征在于：旋转喷嘴体由一旋转控制挡板支承。

7、如权利要求4所述的熔化金属排放调节器，其特征在于：旋转喷嘴体由一旋转控制挡板支承。

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