CN103619513A - 耐火的陶瓷滑板和所属的滑板套件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种耐火的陶瓷滑板和所属的滑板套件。

Description

耐火的陶瓷滑板和所属的滑板套件

技术领域

本发明涉及一种耐火的陶瓷滑板(Schieberplatte)和所属的滑板套件(Schieberplattenset)。

背景技术

单个的滑板或所谓的滑板套件是用于调节金属熔融物(Metallschmelze)从冶金容器(例如钢包(Pfanne)(英文：ladle)或中间包(英文：tundish))中的流出量和流出速度的滑动闭锁件(Schieberverschluss)(滑动系统)的组成部分。

所提及类型的滑动系统包括所谓的线性滑块(Linearschieber)和旋转滑块(Drehschieber)。其可包括两个或多个板。在此，板中的至少一个可运动(对于线性滑块：可线性运动；对于旋转滑块：可旋转运动)。

每个板具有彼此平行地伸延的两个主表面和分别至少一个开口，其在主表面之间延伸、即垂直于主表面伸延。

通过可运动的板(下面称：滑板)的移动，可使板的对应的开口错位地、部分重叠地或彼此对齐地取向，以调节所引导穿过的熔融物的质量和速度或者中断熔融物流。

所有板由耐火的陶瓷材料构成，该材料适合于抵抗金属熔融物的高温(例如1500℃)。尤其在滑动闭锁件打开和关闭时引起耐火材料的强烈的腐蚀现象。

文件EP 0 373 287 A2说明了一种滑板，其具有多个通流口(Durchfluss?ffnung)，使得如果第一通流口关闭通过将第二通流口用于滑动闭锁件的调节那么还可继续利用滑板。

备选地，文件DE 103 24 801 Al设置成使滑板的通流口构造有不同的直径，从而根据一个或另一通流口的应用或多或或少的金属熔融物可流动通过调节阀(滑动闭锁件)。

发明内容

本发明目的在于提供一种滑板，其允许所引导穿过的金属熔融物的优化的流动。

基于上面提到的、已知的滑板，其带有以下特征：

-彼此平行地伸延的两个主表面，

-彼此有间距地布置的至少两个排出口(Ausguss?ffnung)，其分别在主表面之间延伸，其中，

-在至少一个主表面的区域中至少两个排出口具有不同的横截面面积，

本发明构思在于将滑板改进成使得

-沿着主表面相邻的两个排出口的最短的间距小于这两个排出口的最大的弦。

在两个圆形的开口之间的最短的间距是沿着通过开口的中点的直线的间距。在线性滑块中该直线常常限定滑板的移动方向。

概念“滑板的移动方向”在线性滑块中基本上是直线，在旋转滑块中移动方向沿着圆弧延伸。

由于滑板的相邻的排出口的根据本发明的尺寸设计(关联(Zuordnung))，滑动闭锁件的最不同的调节总地来说是可能的。接下来根据2板-滑动闭锁件来阐述这。不言而喻的是，在其中所说明的特征还类似地适用于带有多于两个板的滑动闭锁件。

a)使滑板的排出口以与另一板的排出口对齐地取向。这意味着，两个板的排出口分别具有相同的横截面面积。通流量最大。

b)移动根据示例a)的滑板，由此两个板的排出口的共同的横截面面积和相应地通流量减小。

c)继续移动滑板，直到滑板的第二排出口被带到与另一板的排出口在流动技术上相连接，产生带有两个子流动的通流轮廓(Durchflussprofil)直到滑板的开口不再与另一板的开口具有交叠。

即使在根据开头所提及的现有技术的滑动闭锁件中也可来执行根据a)和b)的措施，而根据本发明的解决方案的重要优点在于(c)，即还可同时将根据本发明的滑板的至少两个通流口带到与滑动闭锁件的另一板的排出口在流动技术上相连接。在此，熔融物流被分成至少两个子流。第一子流流动通过滑动闭锁件的另一板的排出口且之后通过第一排出口的一部分，而第二子流同样流动通过滑动闭锁件的另一(大多固定的)板的排出口且接着通过滑板的第二排出口的至少一个子截段。

通过该分开，子流的流动速度以及所引导穿过的熔融物的总质量可在较宽的界限中来调整(调节、控制)。在此产生特征不同的流动图(Str?mungsbild)。参考下面的附图说明。

滑板的重要特征即在于，经由至少一个第二浇注孔(Gie?loch)(第二排出口)使在磨损较小的情况下优化的调节成为可能，第二浇注孔可在流动技术上至少部分地平行于第一浇注孔来接通。

在较强节流(熔融物流减少)时，可经由较小的排出口将浇注束(Gie?strahl)的大部分浇出，该排出口完全被带到滑动闭锁件的所属的(另一)板的排出口之下。根据在哪个范围中将其附加地带到与另外的(多个)板的排出口在流动技术上相连接，较大的排出口可与另一开口共同用于金属熔融物的通流量的精细调节。

在前述状况中流动经过节流的排出口的减少的熔融物量仅引起较小的侵蚀/腐蚀。

此外降低了只要浇注过程尽可能经由较小的排出口实现并且仅较大的排出口的截段同样与所属的板的排出口处于流动技术上的连接中就在滑动闭锁件的区域中来抽吸空气的风险。这在于，熔融物流通过较小的排出口那么关于另外的板的排出口在中央(例如同轴地)实现。换言之：滑板的排出口在该位置中与所属的(大多固定的)板的排出口的限制壁总是具有间距。这还直观地从下面的附图说明中得出。

前述原理类似地适用于带有多于2个排出口、例如带有3或4个开口的滑板。

根据一实施形式，相邻的两个排出口(沿着相应的主表面)的最短的间距为这两个排出口的最大的弦的0.01至0.5倍。

该间距可根据一实施形式被限制到0.05的下极限值和/或0.35的上极限值上。

一备选的下极限值在0.1，另一可能的上极限值在0.25或在0.30。

本发明的一实施形式设置成，在至少一个主表面的区域中带有较小横截面面积的排出口的横截面面积与带有较大横截面面积的排出口的横截面面积的x倍的总和大于或等于带有较大横截面的排出口的横截面面积，其中，x具有≥0.4且≤0.95的值，尤其具有带有≥0.45、≥0.50或≥0.55的下极限值的≤0.9、≤0.8或≤0.7或者≤0.6的值。

上述计算可作为公式如下示出：

QS20≥QS10(1-x)。

在此，QS20表示带有较小横截面面积的排出口的横截面面积而QS10表示带有较大横截面面积的排出口的横截面面积。

在两个圆形的开口的情况中，对于x合适的下极限值可以以0.10、0.20或0.25而对于x合适的上极限值可以以0.90、0.80或0.70来说明，其中，QS定义相应的圆直径。

在多于两个排出口的情况中适用：

∑QS20≥QS10(1-x)

其中，∑QS20包括可同时与带有较大横截面(QS10)的排出口被带到与相邻的板的排出口在流动技术上相连接的排出口的横截面，其中，∑QS20不包含QS10。

不强制必需的是，(多个)排出口具有圆形横截面，尽管这是优选的。原则上，排出口可具有任意的几何形状的横截面，例如矩形或多边形。

通常，排出口的横截面面积在主表面之间恒定，从而对于圆形横截面产生柱状的排出口。本发明然而不限于这样的实施形式。其相应地还包括例如具有漏斗形的轮廓的排出口。

沿着主表面排出口的中点可在线性滑动闭锁件中处于共同的直线上而在旋转滑动闭锁件中处于共同的圆周线上。该说明不应精确地在数学意义上而应在技术上来理解，例如在考虑制造公差的情况下。其也可相对于移动方向错位地来布置，如在接下来的实施例中所示。

如所实施的那样，本发明还包括完整的滑板套件(完整的滑动闭锁件)，其相应地包括前面所提及的类型的至少一个滑板和至少一个另外的板，其中，对应的板在其功能位置中以其相应的主表面相互面对齐。在此，该至少一个另外的板具有至少一个排出口，其横截面面积和布置选择成使得其根据滑板的位置完全地和/或部分地遮盖滑板的一个或多个排出口。

不言而喻的是，滑板以及(多个)另外的板在其相应的材料或其批量生产(Konfektionierung)(例如以金属盒(Metallkassette))方面可相应于现有技术来构造。

另外的板根据一实施形式具有至少一个排出口，其横截面面积和布置选择成使得其根据滑板的位置

a)仅遮盖滑板的带有较小横截面面积的排出口或者

b)遮盖滑板的带有较小横截面面积的排出口且同时遮盖滑板的带有较大横截面面积的排出口的直至50%，或者

c)仅遮盖滑板的带有较大横截面面积的排出口。

值50%可被扩大到60%，然而更小的值(≤45%、≤40%、≤30%)是优选的，由此尽可能多的熔融物流动通过较小的开口。

沿着对应的主表面所有排出口的中点优选地处于共同的平面(其垂直于主表面伸延)中。这适用于线性滑动闭锁件。

在旋转滑动闭锁件中，沿着对应的主表面所有排出口的中点处于共同的柱体外侧面(Zylindermantel)-表面(其垂直于主表面伸延)中。

本发明的另外的特征由从属权利要求的特征以及其它的申请材料得出。在此，各个特征可单独地或相互任意组合地来实现，只要没有明确排除这些组合。

附图说明

接下来根据不同的实施例以及与现有技术相比较来详细阐述本发明。在此，分别以极其示意性的图示示出：

图1显示了通过根据本发明的滑板的横截面和俯视图。

图2显示了通过根据本发明的滑板套件的横截面。

图3显示了根据图2的滑板套件的示例性的位置。

图4显示了对于根据现有技术的滑板套件的类似图3的图示。

图5显示了对于与另一板相关联的滑板的另一实施例。

图6显示了对于与另一板相关联的滑板的另一实施例。

图7显示了对于与另一板相关联的滑板的另一实施例。

图8显示了对于与另一板相关联的旋转滑动闭锁件的另一实施例。

在附图中相同的或起相同作用的构件以相同的附图标记示出。

具体实施方式

图1显示了根据本发明的滑板S，其具有上部的主表面SO和平行于此伸延的下部的主表面SU并且在俯视图(在图1中上部)中近似具有椭圆形状。

涉及用于线性滑动闭锁件的滑板，其中，移动方向以V-V来标记。沿着移动方向V-V存在两个排出口S10、S20，其分别在主表面SO、SU之间延伸，亦即成间距s1(其中，s1是排出口S10、S20沿着移动方向V-V的最短的间距)。

较大的排出口S10具有直径SS10。较小的排出口S20的直径以SS20来表示。

两个排出口S10、S20在主表面SO、SU之间具有恒定的圆形横截面，其中，所属的中间纵轴线以MS10、MS20来表示。

图2显示了这样的滑板S在3板-滑动闭锁件中的关联。由此，对应的滑板套件包括三个板，即上面的、固定的板PO和下面的、固定的板PU。滑板S在两个或者说板PO的下侧POU与板PU的上侧PUO之间伸延。板PO、PU分别具有排出口PO10、PU10，其分别带有圆形横截面和与滑板S的排出口S10相同的尺寸。

在所示出的位置中所有排出口PO10、S10、PU10彼此对齐地取向。

滑板S的较小的排出口S20向上被板PO遮盖而向下通过板PU来限制。换言之：在示出的位置中没有金属熔融物从布置在其之上的熔融物容器SG或从所关联的套筒H通过排出口S20流动到下游的装置(其这里仅示意性地以A来表示)中。

滑动闭锁件的另外的细节、如用于板的盒容纳部(Kassettenaufnahme)、用于滑板的移动机构等未详细来阐述，因为其是现有技术。

图3显示了滑板S的一位置，其相对于根据图2的位置向左移动，使得较小的排出口S20完全处于排出口PO10的区域中，但是较大的排出口S10还未完全从与排出口PO10、PU10的重叠区域移开。这导致，一旦熔融物到达滑板S的区域，熔融物流(示意性地以M表示)被分成两个子流。这些子流以M10、M20来表示并且同时对应的流动轮廓以阴影线示出。

熔融物在排出口PO10的区域中具有速度G0(当熔融物离开下部的板PU时，其才又达到该速度)，而子流M10大约具有大于G0的速度G2。在较小的排出口S20的区域中流动轮廓这样使得在中间构造有区域，在其中流动速度为G1，G1大于G2，其中，G2在熔融物流M20的外部区域中被观察到。不言而喻的是，在各个速度数据之间的过渡不是阶梯式的、而是连续的。

根据图3的图示显示，由于排出口S20的中间位置实际排除在排出口PU10之下抽吸外来空气(Fremdluft)。无论如何在相邻的板之间熔融物流M10的过渡区域中还可抽吸剩余外来空气量。

滑板S的两个排出口的根据本发明的关联因此不仅提高了滑板套件(滑动闭锁件)的可调节性而且与现有技术相比由于较少的氧化改善了所引导穿过的金属熔融物的质量。

现有技术在图4中示出。在此，所有板的所有排出口相同。虽然在滑板S线性移动时引起金属熔融物的节流(通流量的减小)。但是以该方式同时提高了在相邻的板之间的过渡区域中不期望的空气渗入的风险。此外观察到，在滑板S的棱边K的区域中构造有金属熔融物的流动的偏转和强烈提高的流动速度，这引起高腐蚀和侵蚀。这可利用根据本发明的设计来避免。

图5显示了线性滑板S的另一实施形式。大通流口S10的直径SS10为60mm，小通流口S20的直径SS20为25mm，在两个通流口S10、S20之间的最短的间距s1为15mm。由此对于排出口S10得到2,827 mm²的横截面面积，对于S20得到491mm²的值。显示了相邻的板的开口PO10。

用于前述公式的值x相应地处于大约0.83。移动方向以V-V来说明。开口S20相对于移动方向V-V错位(与开口S20的中点的间距AB)。

在图6中示出带有以下值的线性滑板S：SS10=60mm，SS20=25mm。排出口PO10的直径同样为60mm。间距S1是17mm。

滑板S的排出口S20相应地完全而滑板S的排出口S10至大约21.9%在所示出的位置中被排出口PU10遮盖。

在图7中示出类似图6的实施例，其中，然而排出口不具有圆形横截面，而是分别具有方形的横截面。在此可容易地来识别出，在滑板S和上面的板PO的排出口PO10的所示出的关联中与较小的排出口S20的重合度为100%而与较大的排出口S10的重合度为50%。

最后图8显示了类似图5的图示，然而对于旋转滑动闭锁件，其中，圆形的移动路径以V-V示出。

利用对于排出口S20的908mm²和对于排出口S10的7,854 mm²的横截面面积(间距S1为30mm)得到大约0.88的值x。

滑板S可由与碳复合的材料构成。

Claims (15)

1. 一种耐火的陶瓷滑板(S)，其带有以下特征：

1.1彼此平行地伸延的两个主表面(SO, SU)，

1.2彼此有间距地布置的至少两个排出口(S10, S20)，其分别在所述主表面(SO, SU)之间延伸，

1.3在至少一个主表面(SO, SU)的区域中至少两个排出口(S10, S20)具有不同的横截面面积(QS10, QS20)，

1.4沿着所述主表面(SO, SU)在相邻的两个排出口(S10, S20)之间的最短的间距(s1)小于这两个排出口(S10, S20)的最大的弦(SS10)。

2. 根据权利要求1所述的滑板，在其中沿着所述主表面(SO, SU)在相邻的两个排出口(S10, S20)之间的最短的间距(s1)为这两个排出口(S10, S20)的最大的弦(SS10)的0.01至0.5倍。

3. 根据权利要求2所述的滑板，在其中沿着所述主表面(SO, SU)在相邻的两个排出口(S10, S20)之间的最短的间距(s1)为这两个排出口(S10, S20)的最大的弦(SS10)的0.05至0.35倍。

4. 根据权利要求2所述的滑板，在其中沿着所述主表面(SO, SU)相邻的两个排出口(S10, S20)的最短的间距(s1)为这两个排出口(S10, S20)的最大的弦(SS10)的0.1至0.25倍。

5. 根据权利要求1所述的滑板，在其中在至少一个主表面(SO, SU)的区域中带有较小横截面面积的排出口(S20)的横截面面积(QS20)与带有较大横截面面积的排出口(S10)的横截面面积(QS10)的x倍的总和大于带有较大横截面的所述排出口(S10)的整个横截面面积(QS10)，其中，x≥0.4且≤0.9。

6. 根据权利要求1所述的滑板，其排出口(S10, S20)在所述主表面(SO, SU)的区域中分别具有圆形横截面。

7. 根据权利要求1所述的滑板，其排出口(S10, S20)在所述主表面(SO, SU)之间分别具有恒定的横截面面积。

8. 根据权利要求1所述的滑板，在其中沿着主表面(SO, SU)所述排出口(S10, S20)的中点(MS10, MS20)处于共同的直线上。

9. 根据权利要求8所述的滑板，在其中共同的所述直线限定所述滑板的移动方向。

10. 根据权利要求1所述的滑板，在其中沿着主表面(SO, SU)所述排出口(S10, S20)的中点(MS10, MS20)处于共同的圆周线上。

11. 根据权利要求10所述的滑板，在其中共同的所述圆周线限定所述滑板的移动方向。

12. 一种滑板套件，其包括根据权利要求1至11中任一项所述的滑板(S)和用于与对应的主表面(POU, PUO)在其功能位置中对齐地贴靠的至少一个另外的板(PO, PU)，其中，另外的所述板(PO, PU)具有至少一个排出口(PO10, PU10)，其横截面面积和布置选择成使得其根据所述滑板(S)的位置完全地和/或部分地遮盖所述滑板(S)的一个或多个排出口(S10, S20)。

13. 根据权利要求12所述的滑板套件，在其中另外的所述板(PO, PU)具有至少一个排出口(PO10, PU10)，其横截面面积和布置选择成使得其根据所述滑板(S)的位置

a) 仅遮盖所述滑板(S)的带有较小横截面面积的排出口(S20)或者

b) 遮盖所述滑板(S)的带有较小横截面面积(QS20)的排出口(S20)且同时遮盖所述滑板的带有较大横截面面积(QS10)的排出口(S10)的直至50%。

14. 根据权利要求12所述的滑板套件，在其中沿着对应的主表面(POU, SO; SU, PUO)所有排出口(S10, S20, PO10, PU10)的中点(MS10, MS20, MK10)处于共同的平面中，所述平面垂直于所述主表面(SU, SO)伸延。

15. 根据权利要求12所述的滑板套件，在其中沿着对应的主表面(POU, SO; SU, PUO)所有排出口(S10, S20, PO10, PU10)的中点(MS10, MS20, MK10)处于共同的柱体外侧面-表面中，所述柱体外侧面-表面垂直于所述主表面(SU, SO)伸延。

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