CN1226850A - 改进的海狸尾形管组件和换管方法 - Google Patents

Abstract

发明一种很容易在薄板坯铸模(20)上方位置用普通换管机构(22)进行更换的改进的海狸尾形管组件(30a,30b),该管组件含有:一个矩形的板件(3)和一个具有一个安装到上述板件的孔内用于接纳金属液的圆形上端(8)和一个沿其宽度方向延伸用于将金属液浇入薄板坯铸模的长形开口内的下端(15)的管体(7)。在本发明的管组件中,管体的上端安装在板件的孔内使得管体的长形下端的纵轴线与一条垂直于板件(3)的平行侧面(4a,4b)的线( L2)成大约25°～55°的角度(A)。这样带角度的安装法可使两个或多个本发明的管组件成排设置,并可使相邻管组件的板件互相接合,但各组件管体的长形下端不能接触。上述的特征允许在不采用垫板或不改造换管机构的情况下在薄板坯铸模上方用普通的换管机构将本发明的一个改进的海狸尾形管组件更换成另一个同样的管组件。

Description

改进的海狸尾形管组件和换管方法

本发明总体上涉及将浇铸的金属液(例如钢液)流导入连续铸造模内所用的浇注套管或者说浇注管，具体地涉及一种适宜于使用普通的提升式换管机构的改进的海狸尾形管组件。

人们在铸钢技术中已熟知使用导引金属液流入铸模中的浇注管，这种浇注管通常含有一个带有一个下开口端和一个安装在一种耐火材料板件的圆形孔内的上开口端的耐火材料管体。在使用中，上述的板件固定在盛有钢液的浇注漏斗的注孔下面，该注孔的排料端与板件上固定管体上端有圆孔对准。耐火材料管的底端与连续铸造模的入口端对准。这种浇注管在导引钢液流入连续铸造模内的同时，又可将钢液流与大气中的氧隔离开，这种隔离作用对于连续铸造过程特别重要，因为在连续铸造过程中钢液与大气中的氧接触可形成损害铸件质量的氧化物夹杂。

经过一段时间，制造上述浇注管的耐火材料会因与钢液持续接触而受侵蚀，因此，这些浇注管必须定期更换。为了在连续铸造作业中使进行换管操作所需中断的时间减至最少，已发展出多种自动换管机构。在这类机构中，用一对平行轨道将两个或多个一排的浇注管悬挂在环绕它们的上开口端的板件上，使上述浇注管可沿轨道滑动。将一个浇注管置于浇注漏斗的注孔与连续铸造模的入口之间的工作位置上，而将未用的浇注管置于上述工作管的旁边，使其板件的一个侧面直接靠紧工作管的板件的一个侧面，当工作管用坏时，一个液压驱动的柱塞就推动替换管的板件的一个侧面，从而将损坏的浇注管滑动地更换成未用过的浇注管。

虽然上述的换管机构能有效地更换带有圆筒形管体的浇注管，但是它们不能更换用于导引钢液流入薄板坯铸模的“海狸尾”形浇注管组件，其原因可从图1A和1B清楚地了解到。这两个图示出第一和第二海狸尾形管组件1a、1b，每个管组件含有一个带有用来安装管体7的上端8的圆孔5的板件3，管组件1a、1b各自的板件3有一对相对的侧面4a、4b。如图1A所示，管组件1a的入口9对准浇注孔11的排料口10。上述注孔11设置在浇注漏斗13的底板12上。浇注漏斗13盛有钢液14，该钢液14流过注孔11，并通过管体的入口9流到管体7的长形下端15。管体7的长形下端1 5又与薄板坯铸模20的长形入口17相对准。

使用一种提升式换管机构22在适当的时候将用过的管组件1a更换成未用过的管组件1b。该换管机构22含有一对在铸模20上方悬挂两种管组件1a、1b的轨道(以虚线表示)。使用一种液压驱动的柱塞26将未用过的管组件1b沿轨道24推到管组件1a现在占据的工作位置上。但是，由于板件3的宽度W1小于管体7的长形下端15的宽度W2，故柱塞26产生的推动力不能通过侧边4a、4b从管组件1b的板件3传递到管组件1a的板件3，除非在它们之间加上一块垫板28。在PCT公开专利申请No.WO95/03906中公开和规定了这种使用适合于海狸尾形管组件的换管机构的加垫板的具体方法。在不设置垫板28的情况下，柱塞26只将管组件1b的长形下端15推到管组件1a的长形下端15的位置，这就在各组件1a、1b的管体7与它们各自的板件3之间产生有破坏性的弯矩力。

虽然上述的公开专利申请所述的结构看来可有效地解决上述的问题，但是，还存在三个明显的缺点：首先，使用垫板28必须制造附加的零件并将其安装在换管机构22中，这都增加附加费用。更坏的情况是：这种垫板偶尔会掉落到换管机构22的轨道24的外面，并落入铸模20的入口17内，这就可能使一炉价值两万美元的钢报废。最后，使用垫板28必需加长柱塞26必需的工作冲程，才能将一个管组件更换成另一个管组件，因此可能需要对这种换管机构进行昂贵的改造。

显然，需要一种可以不依靠采用具有上述附加缺点的垫板而使普通的换管机构适用于更换海狸尾形管组件的其他技术，这种技术最好是不必要制造用于换管机构或用于管组件本身的任何附加零件，也不必要对换管机构进行任何的改造。

根据上述目的，提出了本发明。

总的说来，本发明是一种克服了现有技术的上述缺点并且无需采用垫板或不改造换管机构的改进的海狸尾形管组件和换管的方法。

在本发明的海狸尾形管组件中，管体的圆形上端安装在板件上使管体的长形下端的纵轴线与一条垂直于其板件的平行侧面的线成大约25°～55°的角度。在最佳实施例中，该斜角约为30°～45°。这种斜角在换管机构中当一个管组件的板件与另一个管组件的板件相接合时足以防止两个相邻管组件的管体的长形下端之间互相接触。

在本发明的方法中，本发明的一个第一海狸尾形管组件安装在换管机构的轨道上，位于金属液浇注孔的出口端与连续铸造模(可以是薄板坯铸模)的入口之间的工作位置上，本发明的一个第二海狸尾形管组件安装在换管机构的轨道上位于第一海狸尾形管组件的旁边，使第一管组件的板件的一个平行侧面与第二管组件的板件的一个平行侧面相接合。当第一管组件由于损坏而需要更换时，使用管换机构的柱塞推动第二管组件，使它占据第一管组件的工作位置，与此同时，也就将第一管组件推出其工作位置。实际上，由于各管组件管体的上端与各自的板件之间互成夹角，故第一和第二管组件的管体的长形下端不会互相接触，这就可使普通的换管机构在不需要在管组件的板件之间加垫板的情况下滑动地更换一对本发明的改进的海狸尾形管组件。

下面结合附图说明本发明，附图中：

图1A是一种置于浇注漏斗的注孔与薄板坯铸模的入口之间的正在工作的现有技术的海狸尾形管组件的局部侧剖视图，在它旁边有一个用来替换的管组件；

图1B是沿图1A的1B-1B线看的现有技术的海狸尾形管组件和铸模的平面图；

图2A是本发明的三个改进的海狸尾形管组件的局部侧剖视图，其中一个管组件正处在浇注漏斗的注孔与薄板坯铸模之间的工作位置；和

图2B是沿图2A的2B-2B线看去的本发明的改进的海狸尾形管组件和铸模的平面图。

下面参看图2A和图2B，图中所示的改进的海狸尾形管组件30a、30b在各方面与上面所述的现有技术的管组件1a、1b是相同的，但有一点重要差别，其管体7的上部8与板件3的圆形孔5连接在一起，并使得每个长形下端15的纵轴线L1与垂直于每个板件3的平行侧面4a、4b的线L2成一个角度A。在最佳实施例中，上述角度A约为25°～55°，最好是约为30°～45°。然而，角度A的最重要的意义在于，它是一个允许相邻的海狸形管组件30a、30b的板件3的平行侧面4a、4b彼此直接接合并同时防止各组件30a、30b的长形下端15之间互相接触的值。由于某些海狸尾形管组件是将分别模制和熔烧的板件3和管体7连接在一起而制成的，所以制造本发明的一个改进的管组件是十分容易的事。但是，即使在现有技术中将上述部件3和7整体地模压在一起的情况下，要改进这类组件的模型来制造本发明的组件也不是特别困难的工作。在上述两种情况下都以制造工艺简单而成为本发明的重要优点。

如图2A和2B所示，相邻两管体7的长形下端15的上述角度取向可使每个组件30a、30b的板件3在普通换管机构22的轨道24上以一种与具有圆筒形管体的管组件的板件十分相同的方式彼此互相接合。因此，不需要采用例如上面结合图1A和1B所述的垫板28，而不采用这种垫板28就可使换管机构22在无需具有较长柱塞冲程的情况下应用于本发明改进的管组件30a、30b。

在本发明的方法中，将各管体7的上端安装到各自板件3的圆形孔5内而制成本发明的两个或多个改进的海狸尾形管组件30a、30b，所以它们的长形下端15均呈角度A的取向，见图2B。本发明方法之下一步就是将改进的管组件30a、30b装在换管机构22的轨道24上，使第一管组件30a位于浇注孔11与薄板坯铸模20的入口17之间。使用第一管组件30a，直到它由于钢液的侵蚀使其完整性开始损坏为止。此时，启动换管机构22的柱塞26，对管组件30b的板件3施加一个推动。施加这种推动使管组件30a滑动到浇注孔11之右边，由车间工人将它取下，与此同时，未用过的管组件30b滑动到浇注孔11与薄板坯铸模20的入口17之间的工作位置。上述操作可通过将管组件30a、30b各自的板件3的平行侧面4a、4b直接靠紧来进行。当管组件30b也由于钢液流的持续侵蚀而损坏时，便将另一个改进的管组件(未示出)装在换管机构22的轨道24上管组件30b的左边，并使其板件3紧靠着管组件30b的板件3。再次启动换管机构22，由柱塞26将新的管组件(未示出)推到原先由管组件30b占据的位置。虽然在图中未具体地示出，但在换管操作过程中要将浇注漏斗13升高以便使管组件30a、30b升高到与铸模20之顶部离开一段小的距离而使管体7的长形下端15的底边与铸模20之间形成一个必需的间隙。另外，在换管操作过程中，在浇注孔11的上部安放一个止流棒(未示出)或者推入一种闸阀(未示出)使经常持续流出浇注孔11的钢液流中断大约两秒的时间。

在几个附图中，示出各管组件30a,30b的板件3是正方形的，其各边长度相等，但是，板件3也可以是矩形的，在此情况下进行换管操作时，各板件3的较长边将互相接合。

虽然上面结合在一个最佳实施例说明了本发明的改进的管组件和换管方法。但是，凡熟悉本技术的人们对此进行的各种补充、改进和改变是显而易见的。因此所有这些改进、改变和补充都应纳入仅由所附权利要求限定的本专利的范围之内。

Claims (19)

1．一种改进的海狸尾形管组件，含有：一个具有至少一对平行侧面的板件和一个具有一个安装在上述板件上用于接纳金属液的上端以及一个沿其宽度方向延伸一个大于上述板件的平行侧面之间距离的长度的下端，其特征在于，

上述管体的上端安装在上述板件上，使该管体的上述长形下端的纵轴线相对于一条垂直于上述板件的平行侧面的直线成大约25°-55°的角度。

2．根据权利要求1的海狸尾形管组件，其特征在于，上述的角度约为30°～45°。

3．根据权利要求1的海狸尾形管组件，其特征在于，上述板件的形状大致为正方形。

4．根据权利要求1的海狸尾形管组件，其特征在于，上述板件的形状大致为矩形，而上述的直线垂直于两个最短的平行边。

5．一种改进的海狸尾形管组件，含有：一个具有至少一对平行侧面的板件和一个具有一个安装在上述板件上用于接纳金属液的上端。和一个沿其宽度延伸一个大于上述板件的平行侧面之间距的长度的下端的管体，其特征在于，

上述管体的上端安装到上述板件上，与一条垂直于上述板件的平行侧面的直线成一角度，该角度足以防止该管体的长形下端与结构上与上述第一改进的海狸尾形管组件相同的第二改进的海狸尾形管组件的管体的长形下端相接触，并使其板件与第一改进的管组件之板件相接合。

6．根据权利要求5的海狸尾形管组件，其特征在于，上述的角度在上述第二改进的海狸尾管组件的板件的一个平行的侧面与上述第一改进的海狸尾形管组件的板件的一个平行侧面相接合时足以防止上述长形下端间的互相接触。

7．根据权利要求6的海狸尾形管组件，其特征在于，上述的角度约为25°～55°。

8．根据权利要求6的海狸尾形管组件，其特征在于，上述的角度约为30°～45°。

9．根据权利要求6的海狸尾形管组件，其特征在于，上述第一和第二管组件的上述板件都是大致为正方形的。

10．根据权利要求6的海狸尾形管组件，其特征在于，上述第一和第二管组件的上述板件都是大致为短形的，并且，一个管组件的一个较短的侧面与另一个管组件的一个较短的侧面相接合。

11．一种用第二海狸尾形管组件更换位于铸模上方的第一海狸尾形管组件的方法，其中，每个组件含有一个板件和一个具有一个安装在上述板件上的上端和一个沿其其宽度方向延伸一个大于上述板件宽度的长度的下端的管体，上述的方法包含如下步骤：

将每个管组件的管体的上端安装在其各自的板件的一个位置上，使上述各组件的板件可相接合但各管体的长形下端之间不相接触，和

推动靠在上述第一管组件的板件上的上述第二管组件的板件，将上述第二管组件移至铸模上方的位置上，以便导引金属液流流入上述铸模中。

12．根据权利要求11的更换第一海狸尾形管组件的方法，其特征在于，上述的铸模是长形的，上述的第二海狸尾形管组件沿相对于上述铸模之纵轴线倾斜的方向推动上述的第一管组件。

13．根据权利要求11的更换第一海狸尾形管组件的方法，其特征在于，每个上述管组件的板件分别具有一对相隔一个小于各管体的长形下端宽度的距离的平行侧面。

14．根据权利要求13的更换第一海狸尾形管组件的方法，其特征在于，使上述第二管组件的板件的一个平行侧面与上述第一管组件的板件的一个平行侧面相接合，并推动该平行侧面以便将上述第二管组件移至上述铸模上方的上述位置，导引金属液流流入该铸模内。

15．根据权利要求12的更换第一海狸尾形管组件的方法，其特征在于，上述的铸模是一种在一端具有长形开口的薄板坏铸模，上述的长形开口可与上述第一和第二管组件管体的长形下端相对准。

16．根据权利要求14的更换第一海狸尾形管组件的方法，其特征在于，上述第一和第二管组件的长形下端的纵轴线安装成相对于一条垂直于上述板件的上述平行侧面的线成大约25°～55°的角度。

17．根据权利要求14的更换第一海狸尾形管组件的方法，其特征在于，上述第一和第二管组件的长形下端的纵轴线安装成相对于一条垂直于上述板件的上述平行侧面的线成大约30°～45°的角度。

18．根据权利要求11的更换第一海狸尾形管组件的方法，其特征在于，用换管机构推动紧靠上述第一管组件的板件的上述第二管组件的板件。

19．根据权利要求11的更换第一海狸尾形管组件的方法，其特征在于，上述各管组件的板件是矩形的，并且当要将上述第二管组件移至铸模上方的上述位置时，便使上述第二管组件的矩形板件的较长侧面推压第一管组件的矩形板件的较长侧面。

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