CN106312033A - 中间包出口稳流器 - Google Patents

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Abstract

被构造成围绕出口的耐火部件块10在耐火容器内修改通过所述出口的熔融金属流。所述部件块采用基座12和壁16的形式，主孔口13通过所述基座12，所述壁16围绕所述基座的周缘向上延伸。可包括在所述部件块中的结构特征包括：周向唇缘20，其围绕所述壁16的外部19；内部容积37，其中半径向下朝着所述主孔口减小而形成多个阶状物54；和，在所述壁中的流开口56，其被构造成在所述部件块10的所述内部容积37中引发流型的漩涡。

Description

中间包出口稳流器
背景技术
(1)技术领域
本发明涉及连续铸钢，并且尤其涉及钢离开耐火容器的出口的长停留时间和堵塞可能性增加，以及非金属夹杂物在耐火容器的出口处沉积的问题。本发明被构造成预防涡流管到达出口和携带熔渣到出口，并且在出口中引入受控湍流以延缓非金属夹杂物的沉积。本发明还被构造成以受控方式将耐火容器底部处的冷钢与容器主体中的钢结合，以使从容器流出的钢的温度均匀化并且避免因过大比例的冷钢的通过而产生的堵塞。本发明具体而言，是一个用于耐火材料容器内来引导液钢走向的耐火材料组件。所述耐火件可结合塞棒实现这些效果。本发明还涉及一种包括如先前所述的与塞棒结合的耐火件的组件。所述塞棒可具有波纹状外部；波纹可在塞棒接近耐火容器出口的端部上形成同心环。
随着对质量和性质控制的需求不断增长，钢的清洁度变得越来越重要。如控制化学组成和均质性等的问题仍然是重要的，但也需要考虑由于非金属夹杂物的存在和由堵塞产生的问题。
氧化铝和尖晶石夹杂物的存在被认为对生产工艺自身和钢材性能两者都有害。这些夹杂物主要在大包中的钢的脱氧期间形成，而脱氧是连续铸造所必需的。二次冶金期间非金属夹杂物的不完全移除和熔融钢的再氧化导致水口在连续铸造期间堵塞。堵塞物普遍含有大量氧化铝沉积，其厚度与钢铸量以及钢的清洁度有关。水口堵塞导致生产力下降，这是因为每单位时间可铸造的钢变少了(由于直径减小)并且由于更换水口的同时发生的铸造中断。除了堵塞之外，再氧化产品的存在还可引起对水口的腐蚀以及钢中夹杂物缺陷的形成。
堵塞也可因熔融金属的表面处或表面附近的材料(例如，熔渣)的夹带入熔融金属自身中而产生。从冶金容器转移熔融金属还涉及将含有杂质的熔渣(上层轻相)与下方精细或部分精细金属(钢)分离。随着来自容器的金属流流动，常见的是产生漏斗流或涡流，其可将大量熔渣夹带到液体金属流中，从而在下游产生金属质量问题。
(2)相关领域描述
排空容器中的流体流动行为受到流体旋转速度分量的影响。在不存在此类速度分量的情况下，排空容器过程中离开的液体主要来源于围绕出口处的水口的半球状区域，并且远离排放水口的上方的表面液体很少呈现出运动。在朝向排放水口的最末端处，当无旋漏斗流通过漏斗中心时，确实发生上层流体的夹带。
因此，将需要提供一种解决方案，其将产生经过耐火容器的出口的熔融钢的温度的均匀化以及出口中或下方非金属夹杂物的沉积的减少或延缓，同时避免涡流和来自耐火容器上层流体的夹带。
发明内容
本发明的目的为均匀化流过耐火容器的出口的熔融钢的温度，以及减少或延缓出口中或下方非金属夹杂物的沉积。
通过修改耐火容器内部导向出口的液体钢流的耐火件或部件块(或座砖)来实现上述目的。其可单独地或结合其它耐火件来防止涡流管到达出口。它可以控制冷钢或长时间驻留的钢水与高温钢水和短驻留时间的钢水的混合。其可在耐火容器出口的下游引入湍流以延缓例如在位于耐火容器出口处的铸造通道的入口处非金属夹杂物的沉积。
具体地说，这些功能通过使用部件块以及周围其他耐火材料组件，即水口和部件块以及相关耐火材料组件，或者整体拼接设计的水口和部件块以及周围耐火材料组件组成的耐火容器，类似于中间包一样。其中所述部件块或周围耐火元件带有具有上表面的基座、底部和从主表面向上延伸的壁，所述壁通常在主表面的周缘处向上延伸。所述壁可为连续的或可由从主表面向上延伸的多个突出部构成。所述部件块或周围耐火元件在基座中包括开口，所述开口可被设置成与耐火容器的出口流体连通。在此构型中，所述部件块或周围耐火元件的基座围绕耐火容器的出口。
所述部件块或周围耐火元件的此基本构型可通过以任何组合包括一个或多个设计特征而修改以实现本发明的期望效果。
第一设计特征是从部件块或周围耐火元件的壁的周向外表面向外径向延伸的周向唇缘。周向唇缘下方的体积的内容物被阻止直接流过出口，并且以受控方式与周向唇缘上方的内容物混合。
第二设计特征是在部件块或周围耐火元件的内表面上存在一个或多个翅片。所述翅片向内延伸。在某些构型中，所述翅片不延伸到由出口的向上投影描述的容积中，或不延伸到出口的向上投影的限定径向延伸部内的容积中。
第三设计特征是将粗糙表面引入到部件块或周围耐火元件的内表面上。所述粗糙可采用突出部或阶状物的形式。在某些构型中，所述阶状物可被取向成使得其面向出口的向上投影的表面可通过围绕出口的主轴线的旋转而产生，并具有一系列半径，该一系列半径的长度朝向基座下表面逐步减小。
第四设计特征为存在从壁周向外表面延伸到壁周向内表面的一个或多个入口流开口。
第五设计特征是存在从装置的基座上表面的圆周向上延伸以形成壁的多个障碍体。每个障碍体在每一侧周向邻近于周向邻近的障碍体。
本发明可包含所述第一特征、所述第二特征、所述第三特征、所述第四特征、所述第五特征、特征1和2、特征1和3、特征1和4、特征1和5、特征2和3、特征2和4、特征2和5、特征3和4、特征3和5、特征1、2和3、特征1、2和4、特征1、2和5、特征2、3和4、特征2、3和5、特征1、2、3和4或特征1、2、3和5。
由于根据本发明的特定布置，在耐火容器的底部处的冷熔融钢与耐火容器的主体中的较热熔融钢以受控比率混合。此外，存在于冶金容器中的夹杂物流经部件块中的几何结构，所述几何结构在夹杂物流出时引发湍流；因此，夹杂物被夹带在流中而不是从熔融金属流中沉淀并堵塞部件块出口。
必须理解，围绕水口的元件可具有任何适当形状。根据冶金容器设计功能，其可为圆形、椭圆形或多边形；其主孔口可在中央或是偏心的。在本发明的替代实施例中，元件的适当形状可以不是圆形形状。围绕水口的元件也可被切掉以适应一个或多个中间包壁接近浇注孔口的那些情况。元件的主表面可为平坦的或不为平坦的(其可为截头圆锥形、波纹状、倾斜的)。水口可为内水口(例如，在熔融钢流用滑板控流的情况下，或若装置配置有套管或定径水口快换机构)或浸入式水口或SEN(例如，在塞棒控制的情况下)。冶金容器或中间包可配备有一个或多个此类装置。
由于围绕水口的元件可以不是圆形的，并且由于所述元件可放置在不具有圆对称性的容器中，所以可能重要的是将所述元件与水口匹配并且因此与水口周围物体相匹配，以在水口附近产生期望的流型。据此，所述元件和所述水口可构造有匹配的视觉指示器或标记，所述视觉指示器或标记在接触对准或放置时产生所述元件和所述水口的期望几何布置。或者，所述元件和所述水口可构造有配合的几何结构，使得当这些几何结构配合时，产生所述元件和水口的以及组合元件与水口及其周围物体所期望的几何布置。配合的几何结构可为匹配的凹部或突出部、匹配的凹槽和唇缘、匹配的销钉和孔、匹配的凹口和突出部、匹配的凹坑和凸块(mogul)、匹配的脊部和凹槽、匹配的螺纹接收器、匹配的键或卡口接收器、或匹配的非圆形表面几何结构(例如，椭圆形或多边形面)。元件的配合几何结构可放置在其主孔口内或基座底部上。所述元件在单独考虑时可在其主孔口内或其基座上包含一个或多个取向几何结构，例如，销钉、孔、突出部、凹部、凹口、斜面、凹坑、凸块、脊部、凹槽、用于螺丝或卡口装置的壳体、或者成形的接收器部分或螺纹接收器部分。所述元件的孔的形状可为不对称的、椭圆形的或多边形的。
根据本发明，耐火元件包括基座，所述基座具有主表面和围绕主表面的壁，周边的上表面高于耐火元件的基座表面。必须理解，壁的上表面无需为平坦的。其沿着其圆周可为波形或具有不同高度(例如，在其圆周接近容器侧壁的区域中较高，而在另一侧较低)。所述壁可包含一个或多个中断或开口。所述壁可包含阶状的高度改变，或可包含逐渐的高度改变。所述壁的上面可具有锯齿构型、半圆形凹口构型、正方形凹口构型、波状构型、半圆形突出部构型或可包含一个或多个阶状物。所述壁的上面可与向外突出的唇缘连通。所述壁的上面可与向内突出的唇缘连接。在本发明的某些实施例中，所述壁的上面可完全外露，与部件块的任何其它元件无直接接触。所述壁可由多个圆筒或呈多边形的垂直投影形式的实心体组成，其被布置成纵向轴线从基座的上表面延伸并且垂直于基座的上表面。所述壁可包含一个或多个入口；这些入口的形状可为圆形、椭圆形或多边形，并且所述入口可具有水平轴线、向上并向内指向的轴线、向下并向内指向的轴线、或不垂直于周边的外表面的轴线。所述入口可具有为矩形的、为具有圆角的矩形的或为由钝角形成的底部。所述入口可被构造成具有与周边内的圆相互相切的轴线。所述入口可向内张开，使得入口的横截面朝主孔口的方向增大。
在具有壁周向唇缘的本发明的实施例中，从基座的上表面到壁周向唇缘的下表面的距离(指定为“h”)和从基座的上表面到壁的上表面的距离(也被表达为装置的内部高度，指定为“H”)的关系可表示为2h<H<3h、2h<H<4h或2h<H<5h。
在具有壁周向唇缘的本发明的实施例中，从基座的上表面到壁周向唇缘的下表面的距离(指定为“h”)和从壁的外表面到唇缘的最远程度的距离(指定为“p”)的关系可表示为0.1h<p<2h、0.2h<p<2h、或0.5h<p<2h。
在具有壁周向唇缘的本发明的实施例中，从基座的上表面到壁的上表面的距离(还被表达为装置的内部高度，指定为“H”)与从壁的内表面到壁的内表面的另一部分的最大内部水平尺寸(指定为“2L”)的关系可以表示为H×tan(10°)+50mm<L<H×tan(70°)+15mm。
本发明的耐火元件的周边可采用壁的形式，其测量值与元件的其它测量值以特定比率或比率范围而相关。在某些实施例中，从基座底部测量的壁的最大高度与从基座底部测量的壁的最小高度的比率为1:1至6:1，或1.1:1至6:1。在某些实施例中，从基座底部测量的壁的最大高度与基座的最大外部直径的比率为0.1:1至10:1，或0.1:1至8.5:1，或0.2:1至8.5:1或0.5:1至8.5:1。在某些实施例中，所述壁的最小厚度为2mm、5mm或10mm。在某些实施例中，所述壁的最大厚度为60mm、80mm或100mm。在某些实施例中，基座的最大厚度为100mm或200mm。
本发明的耐火元件的周边可采用壁的形式，壁具有外表面，所述外表面具有不垂直的部分。在某些实施例中，此壁的整个外表面并不垂直，在某些实施例中，整个壁与主表面形成钝角，如从元件的内部所测量。在某些实施例中，基座的底部表面和壁的外表面之间的角具有在45度到89.5度和90.5度到135度范围内的角度。在某些实施例中，基座的底部表面和壁的外表面之间的角可围绕元件的圆周变化。在特定实施例中，所述元件具有非垂直外壁，并且所述元件部分包封横截面大小随着到水口或到水口处于其中的开口的距离的减小而减小的容积。所述壁可采用圆筒形式，其轴不与水平面正交。所述壁可采用凸出顶点在主表面的平面下方的截头锥的径向表面的形式。所述壁可采用凸出顶点在主表面的平面上方的截头锥的径向表面的形式。所述壁的上面可在不平行于主表面的平面的平面中形成圆形、椭圆形或多边形图。
耐火元件的壁的内部和耐火元件的基座可单独地或一起地与一个或多个叶片连通。叶片可被设置成使得叶片平面的投影与水口的轴线相交。叶片还可被设置成使得叶片平面的投影都不与水口的轴线相交。所述叶片可具有表面和边缘；所述表面可为平坦的，在一个或两个维度上可为弯曲的，并且可为光滑的或具有凹槽。叶片边缘可为倒角的或具有锯齿构型、半圆形凹口构型、正方形凹口构型、波状构型、半圆形突出部构型或可包含一个或多个阶状物。
周围耐火元件可由不透气材料制成。为了被认为是不透气的，此类材料(在使用温度下)具有低于20％的开孔孔隙率(因此低于常规衬里材料的开孔孔隙率，其开孔孔隙率通常高于30％)。对于耐火材料，可透性一般与孔隙率相关。因此低孔隙率材料对气体具有低可透性。此低孔隙度可通过在组成周围元件的材料中包括除氧剂材料(例如，抗氧化剂)而获得。合适材料为碳化硼或碳化硅，或例如硅或铝等的金属(或其合金)。优选地，它们的使用量不超过5重量％。另选地(或附加地)，产生熔融相的产品(例如，B2O3)也可包括在组成周围元件的材料中。优选地，它们的使用量不超过5重量％。另选地(或附加地)，形成更大量的新相(在反应或受温度影响时)并且因此关闭现有孔隙的材料也可包括在组成预成形元件的材料中。合适材料包括氧化铝和氧化镁的组合物。因此，防止了水口周围区域中的钢的再氧化。在本发明的某些实施例中，根据标准ASTM测试，耐火材料的可透性值小于15cD、20cD、25cD或30cD。可使用的材料包含0.5-1％或1-5％二氧化硅、0.005％至0.2％二氧化钛、75％至95％氧化铝、0.1％至0.5％氧化铁(III)、0.5％至1％氧化镁、0.1％至0.5％氧化钠、0.25％至2％氧化硼和1％至10％氧化锆+二氧化铪。合适材料的可具有0至5％的烧失量值。
水口或元件可由耐火氧化物(氧化铝、氧化镁、氧化钙)形成并且可用等静压方法压制。为了在本发明意义上被认为是不透气的，将100g候选材料样本放置在处于氩气气氛下的熔炉(一股轻缓的氩气流(约1升/分钟)被连续吹入熔炉中)中并且将温度升高到1000℃。接着将温度渐进地升高到1500℃(在1小时内)并且然后保留在1500℃持续2小时。然后测量样本在1000℃和1500℃之间的重量损耗。此重要损耗必须低于2％以使材料达到不透气性的标准。因此，不仅夹杂物或再氧化产物无法到达水口，而且此外，它们无法在水口或元件中形成。此特定组合因此提供协同效应，根据该协同效应，可铸造完全不含夹杂物和再氧化产物的钢。
组成所述元件的材料可选自三个不同的材料类别：
a)不含碳的材料；
b)基本上由与碳组合的不可还原的耐火氧化物组成的材料；或
c)包括将与生成的一氧化碳发生反应的元素的材料。
所选材料可具有上述类别中的两个或三个类别的性质。
第一类别的合适材料的实例为氧化铝、莫来石、氧化锆或氧化镁基材料(尖晶石)。
第二类别的合适材料为例如纯铝碳组合物。具体而言，这些组合物应当包含极低量的二氧化硅或通常在二氧化硅中发现的常规杂质(氧化钠或氧化钾)。具体而言，二氧化硅和其常规杂质应保持低于1.0重量％，优选地，低于0.5重量％。
第三类别的合适材料包括例如能够与一氧化碳组合以形成金属氧化物以及游离碳的游离金属。硅和铝适合用于此应用。这些材料也可包括或替代地包括能够与含氧化合物发生反应的碳化物或氮化物(例如，碳化硅或碳化硼)。
所选材料可属于第二或第三类别，或属于第二和第三类别。
组成在使用温度下不产生一氧化碳的层的合适材料可包括60至80重量％的氧化铝、10至20重量％的石墨和2至10重量％的碳化硅。此类材料包含吸氧剂(例如，非氧化物物质，例如，氮化物或碳化物)或可与存在的任何氧发生反应的不可还原氧化物。
本发明的周围元件包括适于匹配接合水口的外表面的至少一部分的主孔口、围绕主孔口的基座以及围绕主表面并从主表面延伸的壁。有利地，周围耐火元件由不透气材料制成。因此，防止了水口周围的区域中的钢的再氧化。例如，为此，特别合适的组合物基本上由高氧化铝材料构成，包括至少75重量％的Al2O3、小于1.0重量％的SiO2、小于5重量％的C，其余部分由在使用温度下不可被铝(尤其是溶解在熔融金属中的铝)还原的耐火氧化物或含氧化合物组成(例如氧化钙和/或尖晶石)。特别合适的材料是可获自VESUVIUS UKLtd.的CRITERION 92SR可铸材料(CRITERION 92SR castable)。此材料为用熔融的氧化铝-氧化镁尖晶石增强的高氧化铝低混凝土可铸材料。对此产物的典型分析如下：
在第二特征化中，耐火元件或部件块的组合物包括抗氧化铝沉积的树脂粘结材料。所述树脂粘结材料包括至少一个耐火骨料、可固化树脂粘结剂和反应性金属。所述可固化树脂粘结剂应当被固化而不应当被烧制。通常，所述粘结剂为有机的并且通常所述粘结剂为碳树脂，例如从沥青或树脂获得的含碳粘结剂。所述粘结剂可包括其它类型的有机粘结剂，例如酚类化合物、淀粉或木质素-亚磺酸盐。粘结剂必须以用于获得在固化后未烧制块的充分生坯强度的量存在。固化通常在约300℃以下发生。热处理包括在低于烧制温度下加热所述块，例如低于约800℃或低于约500℃。粘结剂的量将根据例如所用的粘结剂的类型和所期望的生坯强度而变化。充足的粘结剂量将通常为1-10重量％。
在根据第二特征化的组合物中，反应性金属包括铝、镁、硅、钛以及其混合物和合金。便利地，反应性金属可以粉末、薄片等等添加。反应性金属应当以充足数量存在，使得在熔融钢铸造期间，反应性金属清除可能扩散到耐火制品中或从耐火制品散发出的任何氧。从而限制氧与熔融钢或其它耐火部件接触或反应。多种因素影响将足以清除氧的反应性金属的量。例如，释氧化合物(例如，二氧化硅)的包括需要较高含量的反应性金属以便清除所释放的氧。显然的是，以惰性气体笼罩树脂粘结的材料将降低到达树脂粘结的材料的氧的量，并且因此所需的反应性金属量将减小。对反应性金属量的限制包括成本和危险性。反应性金属一般比耐火骨料更贵，并且尤其作为粉末时，反应性金属在处理期间具有爆炸性。典型的反应性金属量为0.5-10重量％。
重要的是，根据第二特征化的耐火材料被固化并且在使用前不被烧制。使用包括预加热或铸造操作。烧制趋向于破坏树脂粘结剂和反应性金属组分。在烧制期间，粘结剂可氧化，从而降低制品的物理一体性，并且反应性金属可形成不期望的化合物。例如，铝金属可在还原条件下反应以形成碳化铝或在标准气压下反应以形成氧化铝。包括碳化铝的制品易受水合作用和破坏性膨胀的影响。氧化铝不抑制氧化铝沉积并且可能实际上加速氧化铝沉积。在任一情况下，都丧失了铝金属的有益效果。
根据第二特征化的耐火组合物也可包括碳、稳定的碳化物、硼酸盐和抗氧化剂。碳通常作为石墨添加以减少由钢引起的热冲击和可湿性。碳可以高至30重量％的量存在，但是优选地，以少于约15重量％的量存在。稳定的碳化物包含以下碳化物：不形成不稳定的氧化物的、不形成具有低蒸汽压力的氧化物的、或不形成不被氧化铝、二氧化钛或在钢处理中使用的其它稀土氧化物(举例来说，例如铈和镧)还原的氧化物的。稳定的碳化物的实例包括碳化铝、碳化钛和碳化锆。应当小心谨慎以确保碳化物在使用之前不与水化合。碳化物可导致制品在预加热期间龟裂。
当术语用于描述根据第二特征化的组合物时，抗氧化剂包括优选地与氧发生反应从而使氧不可用于熔融钢的任何耐火化合物。含硼化合物特别有效并且包含元素硼、氧化硼、氮化硼、碳化硼、硼砂和其混合物。含硼化合物充当保护渣和抗氧化剂两者。作为保护渣，含硼化合物减小孔隙度和可透性，从而对氧扩散和氧进入产生物理屏障。作为抗氧化剂，含硼化合物清除游离氧，使得其不可用于钢。和反应性金属一样，烧制破坏抗氧化剂，而固化保留其效用。抗氧化剂有效量将根据所选的抗氧化剂而变化。含硼化合物有效量通常为0.5-7重量％。
根据本发明的又一方面，本发明涉及一种用于连续铸钢的工艺，其包括浇注熔融钢使其通过如上文所述的元件。本发明还涉及元件在钢的铸造中的使用。
附图说明
现在将参考附图描述本发明，其中：
图1是耐火元件部件块的横截面表示；
图2是耐火元件的立体图，所述耐火元件具有位于周向壁的顶部和底部之间的向外唇缘；
图3是耐火元件的立体表示的横截面，所述耐火元件具有位于周向壁的顶部和底部之间的向外唇缘；
图4是耐火元件的垂直横截面，所述耐火元件具有位于周向壁的顶部和底部之间的向外唇缘；
图5是耐火元件的立体表示，所述耐火元件具有位于周向壁的顶部和底部之间的向外唇缘以及两个内部翅片；
图6是耐火元件的立体表示，所述耐火元件具有位于周向壁的顶部和底部之间的向外唇缘以及四个内部翅片；
图7是耐火元件的立体表示，所述耐火元件具有周向台阶内表面和两个内部翅片；
图8是耐火元件的立体表示，所述耐火元件具有周向台阶内表面和四个内部翅片；
图9是耐火元件的立体表示，所述耐火元件具有周向台阶内表面和六个内部翅片；
图10是耐火元件的横截面表示，所述耐火元件具有位于周向壁的顶部和底部之间的向外唇缘以及周向台阶内表面；
图11是耐火元件的立体表示，所述耐火元件具有位于周向壁的顶部和底部之间的向外唇缘以及周向台阶内表面；
图12是耐火元件的立体图的横截面，所述耐火元件具有位于周向壁的顶部和底部之间的向外唇缘、周向台阶内表面和成角度的的入口流开口；
图13是耐火元件的立体图，所述耐火元件具有位于周向壁的顶部和底部之间的向外唇缘、周向台阶内表面和六个成角度的的入口流开口；
图14是耐火元件的俯视图，所述耐火元件具有位于周向壁的顶部和底部之间的向外唇缘、周向台阶内表面和六个成角度的的入口流开口；
图15是耐火元件的俯视图，所述耐火元件具有从周向壁向外延伸的向外唇缘、入口流开口以及在入口流开口和元件的垂直主轴线之间的导流器；
图16是耐火元件的立体图，所述耐火元件具有从周向壁向外延伸的向外唇缘、入口流开口以及在入口流开口和元件的垂直主轴线之间的导流器；
图17是耐火元件的立体图，所述耐火元件具有从周向壁向外延伸的向外唇缘、入口流开口以及在入口流开口和元件的垂直主轴线之间的导流器；
图18是耐火元件的俯视图，所述耐火元件具有从周向壁向外延伸的向外唇缘、入口流开口以及在入口流开口和元件的垂直主轴线之间的导流器，所述导流器与周向壁的内部直接连通；
图19是耐火元件的立体图，所述耐火元件具有从周向壁向外延伸的向外唇缘、入口流开口以及在入口流开口和所述元件的垂直主轴线之间的导流器，所述导流器与周向壁的内部直接连通；
图20是耐火元件的俯视图，所述耐火元件具有从周向壁向外延伸的向外唇缘、其中开口底部和开口壁的相交处为倾斜或圆形的入口流开口、以及在所述入口流开口和所述元件的垂直主轴线之间从周向壁向内突出的导流器；
图21是耐火元件的立体图，所述耐火元件具有从周向壁向外延伸的向外唇缘、其中开口底部与开口壁的相交处为倾斜或圆形的入口流开口、以及在所述入口流开口和所述元件的垂直主轴线之间从周向壁向内突出的导流器；
图22是耐火元件的俯视图，所述耐火元件具有在周向壁的顶部和底部之间从周向壁向外延伸的向外唇缘、其中开口底部和开口壁的相交处为倾斜或圆形的入口流开口、以及在所述入口流开口和所述元件的垂直主轴线之间从周向壁向内突出的导流器；
图23是耐火元件的立体图，所述耐火元件具有在周向壁的顶部和底部之间从周向壁向外延伸的向外唇缘、其中开口底部和开口壁的相交处为倾斜或圆形的入口流开口、以及在所述入口流开口和所述元件的垂直主轴线之间从周向壁向内突出的导流器；
图24是耐火元件的立体图，所述耐火元件具有在周向壁的顶部和底部之间从周向壁向外延伸的向外唇缘、其中开口底部和开口壁的相交处为倾斜或圆形的入口流开口、以及在所述入口流开口和所述元件的垂直主轴线之间从周向壁向内突出的导流器；
图25是耐火元件的俯视图，其中周向壁采用多个圆筒的形式；以及
图26是耐火元件的立体图，其中周向壁采用多个圆筒的形式。
具体实施方式
图1是本发明的耐火元件10的某些部件的横截面表示，其示出了部件的几何关系。耐火元件10包含基座12，基座12的形状被描绘为圆柱形并且具有从基座上表面14到基座下表面15通过基座的主孔口13。壁16从基座上表面14向上延伸。壁16设置为围绕基座12的周缘。所述壁具有壁内表面17、壁上表面18和壁外表面19。壁周向唇缘20从壁16向外延伸。壁周向唇缘20具有壁周向唇缘上表面22、壁周向唇缘下表面24和壁周向唇缘外表面25。在图1中的表示中，壁上表面18和壁周向唇缘上表面22是共面的。遮蔽的体积26是位于壁周向唇缘下表面24下方的体积。操作遮蔽高度28是基座上表面14和壁周向唇缘下表面24之间的距离。操作遮蔽体积30是位于壁周向唇缘下表面24下方的在基座上表面14的平面和壁周向唇缘下表面24的平面之间的体积。内部高度32是基座上表面14和壁上表面18之间的距离。壁周向唇缘突出距离34是壁外表面19和壁周向唇缘20的最远径向程度之间的距离。遮蔽高度36是基座下表面15的平面与壁周向唇缘下表面24的平面之间的距离。内部容积37部分由壁内表面17和基座上表面14限定。
图2描绘耐火元件10，其具有位于周向壁的顶部和底部之间的向外延伸的壁周向唇缘。所述元件具有基座12，主孔口13垂直通过基座12。壁16从基座12的基座上表面14向上延伸。壁具有壁上表面18。壁周向唇缘20从壁16向外径向延伸。壁周向唇缘20具有壁周向唇缘上表面22。在图2中的表示中，壁上表面18和壁周向唇缘上表面22占据不同水平面。壁周向唇缘下表面24的平面位于基座上表面14的平面上方和基座下表面15的平面上方。
图3描绘耐火元件10，其具有位于周向壁的顶部和底部之间的向外延伸的壁周向唇缘20。所述元件具有基座12，主孔口13垂直通过基座12。壁16从基座12的基座上表面14向上延伸。壁具有壁上表面18。壁周向唇缘20从壁16向外径向延伸。壁周向唇缘20具有壁周向唇缘上表面22和壁周向唇缘下表面24。在图3中的表示中，壁上表面18和壁周向唇缘上表面22占据不同水平面。壁周向唇缘下表面24的平面位于基座上表面14的平面上方和基座下表面15的平面上方。高度“H”是基座上表面14和壁上表面18之间的距离，并且等同于内部高度32。高度“h”是基座上表面14的平面和壁周向唇缘下表面24的平面之间的距离，并且等同于操作遮蔽高度28。壁周向唇缘22从壁外表面19的径向向外程度(指示为“p”)等同于唇缘水平突出距离34。
图4描绘了耐火元件10，其具有位于周向壁的顶部和底部之间的向外延伸的壁周向唇缘20。所述元件具有基座12，主孔口13垂直通过基座12。壁16从基座12的基座上表面向上延伸。壁具有壁内表面17和壁上表面18。壁周向唇缘20从壁16向外径向延伸。壁周向唇缘20具有壁周向唇缘下表面24。在图4中的表示中，内部最大水平尺寸38表示壁内表面17的一部分和壁内表面17的另一部分之间在水平面中的最大直线距离，并且也被指定为“2×L”或“2L”。主孔口中央轴线40纵向或垂直通过主孔口13。元件壁内部仰角42被描述为形成在第一线和第二线的相交点的顶点处的角，其中第一线在(a)壁内表面17和壁上表面18之间的相交点和(b)基座上表面14的平面中从主孔口中央轴线40朝(a)移位距离44(指定为“WDD”)的点之间延伸，第二线由第一线在基座上表面14的平面上的垂直投影形成。WDD 44可具有15mm的值。WDD也可表示主孔口13的最小半径。唇缘下表面仰角46被描述为形成在第一线和第二线的相交点的顶点处的角，其中第一线在(a)壁周向唇缘外表面25和壁周向唇缘下表面24的相交点与(b)在基座上表面14的平面中从主孔口中央轴线40朝(a)移位距离48(由“LDD”表示)的点之间延伸，第二线由第一线在基座上表面14的平面上的垂直投影形成。LDD可具有50mm的值，或可具有主孔口13在其与基座上表面14的相交点处的半径的值，或可具有主孔口13的最小半径的值。
在本发明的某些实施例中，元件壁内部仰角42可具有在从60度至5度、从60度至10度、从60度至20度、从50度至5度、从50度至10度或从50度至20度范围内的小于60度的非零值。
在本发明的某些实施例中，唇缘下表面仰角46可具有在从10度至80度、15度至80度、10度至60度、10度至50度或10度至45度范围中的值。
在本发明的某些实施例中，内部高度32(“H”)可以以下关系式而与L(内部水平最大尺寸38的长度的一半)相关：
H×tan(10°)+LDD<L<H×tan(70°)+WDD
2×L是本发明装置的最大内部水平尺寸。对于具有圆筒形内部的装置，2×L表示直径，但是装置也可具有正方形、矩形、八边形、三角形或其它多边形内部，或椭圆形内部。
塞棒体积50表示装置内部可在使用中被塞棒占据的体积。在所示构型中，塞棒棒采用圆柱形实心体的形式，其中半球状实心体通过相应圆形表面的接触连通到所述圆柱形实心体。
图5描绘了耐火元件或部件块10的实施例，其中一对内部翅片52从壁内表面17向内延伸到内部容积中。内部翅片52与占据塞棒体积50的塞棒协作以减少部件块10的内部容积中涡流的形成。壁周向唇缘20移位为在壁上表面18的平面下方、移位为在基座下表面的平面上方，并且移位为在基座上表面的平面上方。在各种实施例中，本发明的部件块可包含1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12个内部翅片。
图6描绘了耐火元件或部件块10的实施例，其中四个内部翅片52从壁内表面17向内延伸到内部容积中。内部翅片52与占据塞棒体积50的塞棒协作以减少部件块10的内部容积中涡流的形成。壁周向唇缘20被设置成使得壁周向唇缘上表面22的平面是在壁上表面18的平面下方，并且壁周向唇缘下表面的平面是在基座下表面的平面上方和在基座上表面的平面上方。在本实施例中，所有熔融金属必须在壁周向唇缘上表面22之上和在壁上表面18之上流动以通过主孔口流出。壁上表面18是部件块10的最上部分或最高高度。
图7描绘了耐火元件或部件块10的实施例，其中两个内部翅片52向内延伸到内部容积中。所描绘的实施例包含形成在壁内表面的面中的三个内部阶状物54。所述阶状物可由直角、钝角形成，或可采用离散隆起物的形式。在某些实施例中，需要多个阶状物。在本实施例中，壁周向唇缘20的壁周向唇缘上表面22与壁上表面18占据相同的平面。
图8描绘了耐火元件或部件块10的实施例，其中四个内部翅片52向内延伸到内部容积中。所描绘的实施例包含形成在壁内表面的面中的四个高度的内部阶状物54。翅片52和阶状物54与占据塞棒体积50的塞棒协作以使涡流的形成最小化并在通过主孔口的流中产生湍流以使沉积最小化。壁周向唇缘20的上表面22从壁16的壁上表面18的平面向下移位。壁周向唇缘的下表面从基座下表面向上移位。在本实施例中，所有熔融金属必须在壁周向唇缘上表面22之上和在壁上表面18之上流动以通过主孔口流出。壁上表面18是部件块10的最上部分或最高高度。在各种实施例中，本发明的部件块可包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或16个高度的内部阶状物54。
图9描绘了耐火元件或部件块10的实施例，其中六个内部翅片52向内延伸到内部容积中。所描绘的实施例包含形成在壁内表面的面中的四个高度的内部阶状物54。翅片52和阶状物54与占据塞棒体积50的塞棒协作以使涡流的形成最小化并在通过主孔口的流中产生湍流以使沉积最小化。壁周向唇缘20的上表面22从壁16的壁上表面18的平面向下移位。壁周向唇缘的下表面从基座下表面向上移位。在本实施例中，所有熔融金属必须在壁周向唇缘上表面22之上和在壁上表面18之上流动以通过主孔口流出。壁上表面18是部件块10的最上部分或最高高度。
图10描绘了耐火元件或部件块10的实施例，其包含形成在壁内表面的面中的多个高度的内部阶状物54。切线55是相切于占据塞棒体积50的塞棒的前部(nose)的表面和部件块10的内部容积中的此塞棒的底座的表面的线。在本发明的各种实施例中，切线与一个内部阶状物54、多个内部阶状物54或至少三个内部阶状物54相交。所有内部阶状物54位于高于基座上表面14的高度的高度处。基座上表面14与用于模制铸造通道的中间包的开口在相同的高度，其中在中间包中使用部件块10。在此类构型中，用于模制铸造通道的中间包始于表面14的高度或下方。一个阶状物或多个阶状物54存在于本发明的部件块中；此构型与在用来模制铸造通道的中间包的底座中使用单个阶状物不同。
图11描绘了耐火元件或部件块10的实施例，其包含形成在壁内表面的面中的多个高度的内部阶状物54。翅片52和阶状物54与占据塞棒体积50的塞棒协作以使涡流的形成最小化并在通过主孔口13的流中产生湍流以使沉积最小化。壁周向唇缘20在壁上表面18的平面下方移位，并且从基座下表面15的平面移位。
图12描绘了耐火元件或部件块10的实施例，其包含形成在壁内表面的面中的多个高度的内部阶状物54。翅片52和阶状物54与占据塞棒体积50的塞棒协作以使涡流的形成最小化并且在通过主孔口13的流中产生湍流以使沉积最小化。壁周向唇缘20从部件块10的壁的外部水平并向外延伸。入口流开口56在其开口处具有等同于壁周向唇缘上表面22的下表面。入口流开口56在水平面中由相邻的内部翅片52的表面限定。入口流开口56与装置或部件块的内部流体连通并且将流引导到内部阶状物54上。入口流开口56在水平面中向内张开(flare)。在某些实施例中，入口流开口56具有壁，所述壁具有初始垂直表面57，初始垂直表面57包含在不与塞棒体积50相交的平面中。此几何结构使流围绕塞棒的旋转最大化。
图13描绘了耐火元件或部件块10的实施例，其包含形成在壁内表面的面中的多个高度的内部阶状物54。翅片52和阶状物54与占据塞棒体积50的塞棒协作以使涡流的形成最小化并且在通过主孔口的流中产生湍流以使沉积最小化。壁周向唇缘20从部件块10的壁的外部水平并向外延伸。入口流开口56在其开口处具有等同于壁周向唇缘上表面22的下表面。入口流开口56在水平面中由相邻内部翅片52的表面限定。入口流开口56与装置或部件块的内部容积37流体连通，并且将流引导到内部阶状物54上。入口流开口56在水平面中向内张开。在某些实施例中，入口流开口56具有壁，所述壁具有初始垂直表面57，初始垂直表面57包含在与塞棒体积50不相交的平面中。此几何结构使流围绕塞棒的旋转最大化。在本实施例中，入口流开口56具有外壁58，外壁58具有入口流开口外壁凹形段59。在某些实施例中，由入口流开口外壁凹形段59形成的角度是在从90度至160度、从190度至150度、从90度至140度、从90度至130度、从90度至120度、从90度至110度、从100度至160度、从100度至150度、从100度至140度、从100度至130度、从100度至120度或从100度至110度的范围中。
图14是耐火元件或部件块10的实施例的俯视图，其包含形成在壁内表面的面中的多个高度的内部阶状物54。翅片52和阶状物54与占据塞棒体积50的塞棒协作以使涡流的形成最小化并且在通过主孔口的流中产生湍流以使沉积最小化。壁周向唇缘20从部件块10的壁的外部水平并向外延伸。入口流开口56在其开口处具有等同于壁周向唇缘上表面22的下表面。入口流开口56在水平面中由相邻内部翅片52的表面限定。入口流开口56与装置或部件块的内部容积流体连通，并且将流引导到内部阶状物54上。入口流开口56在水平面中向内张开。在某些实施例中，入口流开口56具有壁，所述壁具有初始垂直表面57，所述初始垂直表面57包含在与塞棒体积50不相交的平面中。在图14中，包含壁初始垂直表面57的平面由不与占据体积50的塞棒相交的虚线指示。此几何结构使流围绕塞棒的旋转最大化。在本实施例中，入口流开口56具有外壁58，外壁58具有入口流开口外壁凹形段59。入口流开口外壁凹形段59将通过入口流开口56的流的外部部分向内转向。在本实施例中，入口流开口56在水平面中的主轴线与塞棒体积的任何水平半径不共线。此构型引起流在部件块10的内部容积中旋转。
图15是本发明的部件块10的实施例的俯视图。在本实施例中，壁从基座上表面14向上延伸，并且壁上表面18在此视图中是可见的。壁周向唇缘从壁向外突出；壁周向唇缘上表面22在此视图中是可见的。壁和壁周向唇缘由入口流开口56周向中断。在本实施例中，每个入口流开口56在水平面中的主轴线与塞棒体积50的水平半径共线。每个入口流开口56在水平面中的主轴线与从基座上表面14向上延伸的偏转器60相交。每个偏转器60在面向相应入口流开口56的方向上包括成角度的切面62，成角度的切面62与相应的入口流开口在水平面中的主轴线成除直角以外的角度。所述除直角以外的角度可在91°至179°、95°至175°、100°至170°、100°至160°、100°至150°、100°至140°、115°至155°或120°至150°的范围中。所述偏转器还可具有沿周向于塞棒体积50的水平半径的方向将通过入口流开口的流转向的任何其它几何结构。
图16是图15中所示的部件块10的实施例的立体表示。在本实施例中，壁16从基座12的基座上表面14向上延伸；壁内表面17、壁上表面18和壁外表面19在此视图中是可见的。主孔口13在基座上表面14和基座下表面之间垂直通过基座12。壁周向唇缘20从壁16向外突出；壁周向唇缘上表面22在此视图中是可见的。壁和壁周向唇缘由入口流开口56周向中断。在本实施例中，各入口流开口56在水平面中的主轴线与部件块10的纵向轴线的水平半径共线。各入口流开口56在水平面中的主轴线与从基座上表面14向上延伸的偏转器60相交。每个偏转器60在面向相应的入口流开口56的方向上包括成角度的切面62，所述成角度的切面62与相应的入口流开口在水平面中的主轴线成除直角以外的角度。
图17是图15中所示的部件块10的实施例的另一立体表示。在本实施例中，壁16从基座12的基座上表面14向上延伸；壁内表面17、壁上表面18和壁外表面19在此视图中是可见的。壁周向唇缘20从壁16向外突出；壁周向唇缘上表面22在此视图中是可见。壁上表面18和壁周向唇缘上表面22共面。壁和壁周向唇缘由入口流开口56周向中断。在本实施例中，各入口流开口56在水平面中的主轴线与部件块10的垂直纵向轴线的水平半径共线。每个入口流开口56在水平面中的主轴线与从基座上表面14向上延伸的偏转器60相交。每个偏转器60在面向相应的入口流开口56的方向上包括成角度的切面62，所述成角度的切面62与相应的入口流开口在水平面中的主轴线成除直角以外的角度。入口流开口56的底板是平坦的，并且与相应的入口流开口56的壁形成直角。
图18是本发明的部件块10的实施例的俯视图。在本实施例中，壁从基座上表面14向上延伸，并且壁上表面18在此视图中是可见的。主孔口13在基座上表面14和基座下表面之间垂直通过基座12。壁周向唇缘20从壁向外突出；壁周向唇缘上表面22在此视图中是可见的。壁和壁周向唇缘由入口流开口56周向中断。在本实施例中，每个入口流开口56在水平面中的主轴线与从部件块10的中央垂直轴线延伸的水平半径共线。每个入口流开口56在水平面中的主轴线与从基座上表面14向上延伸的偏转器60相交。每个偏转器60在面向相应的入口流开口56的方向上包括成角度的切面62，所述成角度的切面62与相应的入口流开口在水平面中的主轴线成除直角以外的角度。在所描绘的实施例中，每个偏转器60与壁内表面17的一部分直接连通。在所示的实施例中，每个偏转器60沿着作为在水平面中为锐角的角的顶部的一条线段以及沿着作为在水平面中为钝角的角的顶部的另一线段与壁内表面的一部分相交。所述钝角由入口流开口56的壁与成角度的切面62的相交形成。
图19是图18中所示的本发明的部件块10的实施例的立体表示。在本实施例中，壁16从基座上表面14向上延伸，并且壁内表面17、壁上表面18和壁外表面19在此视图中是可见的。壁周向唇缘20从所述壁向外突出；壁周向唇缘上表面22在此视图中是可见的。所述壁和所述壁周向唇缘由入口流开口56周向中断。在本实施例中，每个入口流开口56在水平面中的主轴线与从部件块10的中央垂直轴线延伸的水平半径共线。每个入口流开口56在水平面中的主轴线与从基座上表面14向上延伸的偏转器60相交。每个偏转器60在面向相应的入口流开口56的方向上包括成角度的切面62，所述成角度的切面62与相应的入口流开口在水平面中的主轴线成除直角以外的角度。在所描绘的实施例中，每个偏转器60与壁内表面17的一部分直接连通。在所示实施例中，每个偏转器60沿着作为在水平面中为锐角的角的顶部的一条线段和沿着作为在水平面中为钝角的角的顶部的另一线段与壁内表面的一部分相交。所述钝角由入口流开口56的壁与成角度的切面62的相交形成。
图20是本发明的部件块10的实施例的俯视图。在本实施例中，壁从基座上表面14向上延伸，并且壁上表面18在此视图中是可见的。主孔口13在基座上表面14和基座下表面之间垂直通过基座。壁周向唇缘20从壁向外突出；壁周向唇缘上表面22在此视图中是可见的。壁和壁周向唇缘由入口流开口56周向中断。在本实施例中，每个入口流开口56在水平面中的主轴线与从部件块10的中央垂直轴线延伸的水平半径共线。每个入口流开口56在水平面中的主轴线与从基座上表面14向上延伸的偏转器60相交。每个偏转器60在面向相应的入口流开口56的方向上包括成角度的切面62，所述成角度的切面62与相应的入口流开口在水平面中的主轴线成除直角以外的角度。在所描绘的实施例中，每个偏转器60与壁内表面17的一部分直接连通。在所示实施例中，每个偏转器60沿着作为在水平面为钝角的角的顶部的垂直线段与壁内表面的一部分相交。钝角由入口流开口56的壁与成角度的切面62的相交形成。在所示实施例中，每个偏转器60还与壁内表面的由水平面中的凹形曲线描述的一部分相交。此弯曲表面将壁内表面17附近的流朝向部件块10的内部容积转向。入口流开口56的底板是水平的并且在圆角或半径64处与入口流开口56的壁交汇。在其它实施例中，入口流开口56的底板是水平的并且通过斜面与入口流开口56的壁交汇。入口流开口出口65是入口流开口的底板与基座上表面的衔接部，并且可采用阶状物的形式。
图21是图20中所示的本发明的部件块10的实施例的立体图。在本实施例中，壁16从基座12的基座上表面14向上延伸，并且壁内表面17、壁上表面18和壁外表面19在此视图中是可见的。主孔口13在基座上表面14和基座下表面之间垂直通过基座。壁周向唇缘20从壁向外突出；壁周向唇缘上表面22在此视图中是可见的。壁和壁周向唇缘由入口流开口56周向中断。在本实施例中，每个入口流开口56在水平面中的主轴线与从部件块10的中央垂直轴线延伸的水平半径共线。每个入口流开口56在水平面中的主轴线与从基座上表面14向上延伸的偏转器60相交。每个偏转器60在面向相应的入口流开口56的方向上包括成角度的切面62，所述成角度的切面62与相应的入口流开口在水平面中的主轴线成除直角以外的角度。在所描绘的实施例中，每个偏转器60与壁内表面17的一部分直接连通。在所示的实施例中，每个偏转器60沿着作为在水平面中为钝角的角的顶部的垂直线段与壁内表面的一部分相交。钝角由入口流开口56的壁与成角度的切面62的相交形成。在所示实施例中，每个偏转器60还与壁内表面的由水平面中的凹形曲线描述的一部分的相交。此弯曲表面将壁内表面17附近的流朝向部件块10的内部容积转向。入口流开口56的底板是水平的并且在圆角或半径64处与入口流开口56的壁交汇。在其它实施例中，入口流开口56的底板是水平的并且通过斜面与入口流开口56的壁交汇。
图22是本发明的部件块10的实施例的俯视图。在本实施例中，壁从基座上表面14向上延伸，并且壁上表面18在此视图中是可见的。主孔口13在基座上表面14与基座下表面之间垂直通过基座。壁周向唇缘20从壁向外突出；壁周向唇缘上表面22在此视图中是可见的。在本实施例中，壁上表面18和壁周向唇缘上表面22不共面；壁周向唇缘上表面22是在壁上表面18的高度下方。壁在壁周向唇缘上表面22上方的顶部部分由入口流开口56周向中断。在本实施例中，每个入口流开口56在水平面中的主轴线与从部件块10的中央垂直轴线延伸的水平半径共线。每个入口流开口56在水平面中的主轴线与从基座上表面14向上延伸的偏转器60相交。每个偏转器60在面向相应的入口流开口56的方向上包括成角度的切面62，所述成角度的切面62与相应的入口流开口在水平面中的主轴线成除直角以外的角度。在所描绘的实施例中，每个偏转器60与壁内表面17的一部分直接连通。在所示的实施例中，每个偏转器60沿着作为在水平面中为钝角的角的顶部的垂直线段与壁内表面的一部分相交。钝角由入口流开口56的壁与成角度的切面62的相交形成。在所示实施例中，每个偏转器60还与壁内表面的由水平面中的凹形曲线描述的一部分相交。此弯曲表面将壁内表面17附近的流朝向部件块10的内部容积转向。入口流开口56的底板是水平的并且在圆角或半径64处与入口流开口56的壁交汇。在其它实施例中，入口流开口56的底板是水平的并且通过斜面与入口流开口56的壁交汇。入口流开口出口65位于入口流开口的底板与中间入口流开口底板水平面67的衔接部处，并且可采用阶状物的形式。在所示实施例中，中间开口开口流底板水平面67与成角度的切面62和壁内表面17的相交处呈圆角或半径64的形式。中间容积出口68位于中间入口流开口底板水平面67的底板和基座上表面14的衔接部处，可呈阶状物的形式。
图23是图22所示的本发明的部件块10的实施例的立体图。在本实施例中，壁从基座上表面14向上延伸，并且壁内表面17、壁上表面18和壁外表面19在此视图中是可见的。主孔口13在基座上表面14和基座下表面之间垂直通过基座。壁周向唇缘20从壁向外突出；壁周向唇缘上表面22在此视图中是可见的。在本实施例中，壁上表面18和壁周向唇缘上表面22是不共面的；壁周向唇缘上表面22低于壁上表面18的高度。壁在壁周向唇缘上表面22上方的顶部部分由入口流开口56周向中断。在本实施例中，每个入口流开口56在水平面中的主轴线与从部件块10的中央垂直轴线延伸的水平半径共线。每个入口流开口56在水平面中的主轴线与从基座上表面14向上延伸的偏转器60相交。每个偏转器60在面向相应入口流开口56的方向上包括成角度的切面62，所述成角度的切面62与相应的入口流开口在水平面中的主轴线成除直角以外的角度。在所描绘的实施例中，每个偏转器60与壁内表面17的一部分直接连通。在所示实施例中，每个偏转器60沿着作为在水平面中为钝角的角的顶部的垂直线段与壁内表面的一部分相交。所述钝角由入口流开口56的壁与成角度的切面62的相交形成。在所示实施例中，每个偏转器60还与壁内表面的由水平面中的凹形曲线描述的一部分相交。此弯曲表面将壁内表面17附近的流朝向部件块10的内部容积转向。入口流开口56的底板是水平的并且在圆角或半径64处与入口流开口56的壁交汇。在其它实施例中，入口流开口56的底板是水平的并且通过斜面与入口流开口56的壁交汇。入口流开口出口65位于入口流开口的底板与可相对于入口流开口的底板压低的中间入口流开口底板水平的衔接部处，并且可采用阶状物的形式。
图24是图22所描绘的本发明的部件块10的实施例的另一立体图。在本实施例中，壁16从基座上表面14向上延伸，并且壁内表面17、壁上表面18和壁外表面19在此视图中是可见的。主孔口13在基座上表面14和基座下表面之间垂直通过基座。壁周向唇缘20从壁16向外突出；壁周向唇缘上表面22在此视图中是可见的。在本实施例中，壁上表面18和壁周向唇缘上表面22是不共面的；壁周向唇缘上表面22是在壁上表面18的高度下方；壁16在壁周向唇缘上表面22上方的顶部部分由入口流开口56周向中断。在本实施例中，每个入口流开口56在水平面中的主轴线与从部件块10的中央垂直轴线延伸的水平半径共线。每个入口流开口56在水平面中的主轴线与从基座上表面14向上延伸的偏转器60相交。每个偏转器60在面向相应的入口流开口56的方向上包括成角度的切面62，所述成角度的切面62与相应入口流开口在水平面中的主轴线成除直角以外的角度。在所描绘的实施例中，每个偏转器60与壁内表面17的一部分直接连通。在所示实施例中，每个偏转器60沿着作为在水平面中为钝角的角的顶部的垂直线段与壁内表面的一部分相交。钝角由入口流开口56的壁与成角度的切面62的相交形成。在所示实施例中，每个偏转器60还与壁内表面的由水平面中的凹形曲线描述的一部分相交。此弯曲表面将壁内表面17附近的流朝向部件块10的内部容积转向。入口流开口56的底板是水平的，与壁周向唇缘上表面22共面，并且在圆角或半径64处与入口流开口56的壁交汇。在其它实施例中，入口流开口56的底板是水平的并且通过斜面与入口流开口56的壁交汇。入口流开口出口65位于入口流开口的底板与中间入口流开口底板水平面67的衔接部处，并且采用阶状物的形式。在所示实施例中，中间开口开口底板水平面67与成角度的切面62和壁内表面17的相交处是呈圆角或半径64的形式。中间容积出口68位于中间入口流开口底板水平面67的底板与基座上表面14的衔接部处，并且采用阶状物的形式。入口流开口56通过入口流开口出口65与中间入口底板水平面67上方的容积流体连通；中间入口底板水平面67上方的容积通过中间入口流开口出口68与基座上表面14上方的容积流体连通。
图25是本发明的部件块10的实施例的俯视图。在本实施例中，从基座上表面14向上延伸的壁采用设置为围绕基座上表面14的圆周的多个圆柱或柱形壁部件70的形式。柱形壁部件70的上表面代表壁上表面18。主孔口13在基座上表面14和基座下表面之间垂直通过基座。入口流开口56由相邻柱形壁部件70之间的空间形成。本实施例利用多个柱形壁部件70。例如，可使用2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23或24个柱形壁部件。偏转器60在柱形壁部件70和部件块10的中央垂直轴线之间在部件块10的内部容积中从基座上表面14向上延伸。在水平面中的通过入口流开口56的中点的线与相应偏转器60相交。每个偏转器60在面向相应的入口流开口56的方向上包括成角度的切面62，所述成角度的切面62与相应入口流开口在水平面中的主轴线成除直角以外的角度。在所描绘的实施例中，偏转器60采用圆柱或柱的形式，其在径向表面上具有多个成角度的切面。
图26是图25中所描绘的部件块10的实施例的立体图。在本实施例中，从基座上表面14向上延伸的壁采用设置为围绕基座上表面14的圆周的多个圆柱形或柱形壁部件70的形式。柱形壁部件70的上表面代表壁上表面18。主孔口13在基座上表面14和基座下表面之间垂直通过基座。入口流开口56由相邻柱形壁部件70之间的空间形成。本实施例利用多个柱形壁部件70。偏转器60在柱形壁部件70和部件块10的中央垂直轴线之间在部件块10的内部容积中从基座上表面14向上延伸。在水平面中通过入口流开口56的中点的线与相应偏转器60相交。每个偏转器60在面向相应入口流开口56的方向上包括成角度的切面62，所述成角度的切面62与相应入口流开口的水平面中的主轴线成除直角以外的角度。在所描绘的实施例中，偏转器60采用圆柱或柱的形式，其在径向表面上具有多个成角度的切面。
本发明的实施例的元件包括：
10.耐火元件或部件块
12.基座
13.主孔口或流出孔口
14.基座上表面
15.基座下表面
16.壁
17.壁内表面
18.壁上表面
19.壁外表面
20.壁周向唇缘
22.壁周向唇缘上表面
24.壁周向唇缘下表面
25.壁周向唇缘外表面
26.唇缘遮蔽体积
28.操作遮蔽高度
30.操作遮蔽体积
32.内部高度
34.唇缘水平突出距离
36.唇缘遮蔽体积高度
37.内部容积
38.内部容积最大水平尺寸
40.主孔口中央轴线
42.壁上表面仰角
44.WDD(壁仰角顶点移位距离)
46.唇缘下表面仰角
48.LDD(唇缘下表面仰角顶点移位距离)
50.塞棒体积
52.内部翅片
54.内部阶状物
55.与塞棒前部/阻塞底座接触件的切线
56.入口流开口
57.入口流开口初始垂直表面
58.入口流开口外壁
59.入口流开口外壁凹形段
60.偏转器
62.成角度的切面
64.半径或圆角
65.入口流开口出口
67.中间入口流开口底板水平面
68.中间入口流开口出口
70.柱形壁部件
本发明的众多修改和变动是可行的。因此应理解，在下列权利要求书的范围内，本发明可以除如具体描述以外的方式实践。

Claims (18)

1.一种用于控制来自耐火容器的流的部件块10，其包括：
a)基座12，其设置为围绕具有主轴线的铸造通道，所述基座12具有基座上表面14和基座下表面15，所述基座上表面14具有基座上表面圆周；
b)壁16，其从所述基座上表面14的所述圆周延伸，所述壁16具有壁上表面18；
其中，所述部件块10包括选自由下列特征组成的组的设计特征：
a)第一设计特征，其中所述壁包括具有顶部和底部的周向外表面19，并且其中，所述部件块进一步包括从所述壁的所述周向外表面19向外径向延伸的壁周向唇缘20；
b)第二设计特征，其中所述壁包括具有顶部和底部的周向内表面17，并且其中，所述部件块进一步包括从所述壁的所述周向内表面17向内延伸的内部翅片52；
c)第三设计特征，其中所述壁包括具有顶部和底部的周向内表面17，其中，所述壁周向内表面包括多个阶状物54，并且其中所述壁周向内表面17具有相对于所述铸造通道主轴线的朝所述壁周向内表面17的所述底部减小的半径；
d)第四设计特征，其中所述壁包括具有顶部和底部的周向外表面19，其中，所述壁包括具有顶部和底部的周向内表面17，并且其中，所述壁包括从所述壁周向外表面19延伸到所述壁周向内表面17的至少一个入口流开口56；和
e)第五设计特征，其中所述壁16包括多个障碍体，所述多个障碍体从所述基座上表面的所述圆周向上延伸，并且其中，每个障碍体在每一侧周向邻近于周向邻近的障碍体。
2.根据权利要求1所述的部件块，其中所述部件块10包括所述第一设计特征，其中所述壁周向唇缘20从所述壁的所述周向外表面19的所述底部移位，并且其中唇缘遮蔽体积25被限定在所述壁周向唇缘20下方以及限定在所述壁的所述周向外表面19的外部。
3.根据权利要求2所述的部件块，其中所述壁周向唇缘20从所述壁的所述周向外表面19的所述顶部移位。
4.根据权利要求1所述的部件块，其中所述部件块包括所述第四设计特征，并且其中所述至少一个入口流开口56向上延伸到所述壁上表面18。
5.根据权利要求4所述的部件块，其中所述至少一个入口流开口56包括在水平面中的主轴线，其中所述部件块进一步包括至少一个偏转器60，所述至少一个偏转器60从所述基座上表面14向上延伸并且设置在所述入口流开口56和所述铸造通道的所述主轴线之间。
6.根据权利要求5所述的部件块，其中所述至少一个偏转器60包括成角度的切面，所述成角度的切面面向所述至少一个入口流开口56在水平面中的所述主轴线，其中，所述至少一个入口流开口56的所述主轴线与所述偏转器60的所述成角度的切面相交，并且其中，所述至少一个入口流开口56的所述主轴线与所述偏转器60的所述成角度的切面的相交处在水平面中具有除90度以外的角。
7.根据权利要求5所述的部件块，其中所述至少一个入口流开口56在水平面中的所述主轴线不与所述铸造通道的所述主轴线相交。
8.根据权利要求5所述的部件块，其中所述至少一个偏转器60与所述壁的所述周向内表面17连通。
9.根据权利要求8所述的部件块，其中所述壁的所述周向内表面17相对于所述铸造通道的所述主轴线呈凹形，其中，所述至少一个偏转器60包括与所述壁的所述周向内表面17连通的表面，并且其中，与所述壁的所述周向内表面17连通的所述偏转器表面相对于所述铸造通道的所述主轴线呈凸形。
10.根据权利要求1所述的部件块，其中所述部件块包括所述第五设计特征，其中每对周向邻近的障碍体限定入口流开口56，并且其中，每个入口流开口56包括中央垂直平面，其中所述部件块进一步包括至少一个偏转器60，所述至少一个偏转器60从所述基座上表面14向上延伸并且设置在所述入口流开口56和所述铸造通道的所述主轴线之间，并且其中，所述至少一个偏转器60包括在切面平面中的面向入口流开口的中央平面的成角度的切面，其中所述入口流开口56的所述中央垂直平面与所述偏转器60的所述切面平面相交，并且其中所述入口流开口56的所述中央垂直平面与所述切面平面的相交处具有除90度以外的角。
11.根据权利要求1所述的部件块，其中所述部件块包括所述第一设计特征，并且其中所述部件块包括所述第三设计特征。
12.根据权利要求1所述的部件块，其中所述部件块包括所述第一设计特征，其中所述部件块包括所述第二设计特征，并且其中所述部件块包括所述第三设计特征。
13.根据权利要求1所述的部件块，其中所述部件块包括所述第一设计特征，其中所述部件块包括所述第四设计特征，其中所述至少一个入口流开口56向上延伸到所述壁上表面18，其中所述至少一个入口流开口56包括在水平面中的主轴线，其中所述部件块进一步包括至少一个偏转器60，所述至少一个偏转器60从所述基座上表面14向上延伸并且设置在所述入口流开口56和所述铸造通道的所述主轴线之间，其中所述至少一个偏转器60包括成角度的切面62，所述成角度的切面62面向所述至少一个入口流开口56在水平面中的所述主轴线，其中所述至少一个入口流开口56的所述主轴线与所述偏转器60的所述成角度的切面62相交，并且其中所述至少一个入口流开口56的所述主轴线与所述偏转器60的所述成角度的切面62的相交处具有在水平面中除90度以外的角。
14.根据权利要求13所述的部件块，其中所述至少一个偏转器60与所述壁16的所述周向内表面17连通。
15.根据权利要求14所述的部件块，其中所述壁16的所述周向内表面17相对于所述铸造通道的所述主轴线呈凹形，其中所述至少一个偏转器60包括与所述壁16的所述周向内表面17连通的表面，并且其中与所述壁16的所述周向内表面17连通的所述偏转器表面相对于所述铸造通道的所述主轴线呈凸形。
16.根据权利要求15所述的部件块，其中所述入口流开口56位于所述壁周向唇缘20上方。
17.根据权利要求1所述的部件块，其中所述部件块包括所述第三设计特征，并且其中所述多个阶状物54位于高于所述基座12的所述上表面14的高度的高度处。
18.一种用于控制来自耐火容器的流的部件块，包括权利要求1至17中的任意一个技术特征或者技术特征的任意组合。
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