CN1416375A - 用于冶金铸造的有槽耐火材料浇铸管、耐火材料部件的组件、铸造设备以及用于修复耐火材料部件的表面的方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种耐火材料浇铸管，该耐火材料浇铸管包括接触表面(15)，该接触表面能够抵靠另一耐火材料部件(9)的接触表面(11)，所述浇铸管布置成能够移动。所述浇铸管的特征在于：它的接触表面(15)包括一清洁槽(26、27)，特别是该清洁槽的壁有一边缘，当所述浇铸管移动时，该边缘能够至少局部对其它耐火材料部件的接触表面的预定部分施加刮去作用。该清洁槽能够保持该其它耐火材料部件的接触表面的整体性，从而保护形成于两部件之间的连接表面。

Description

用于冶金铸造的有槽耐火材料浇铸管、 耐火材料部件的组件、铸造设备以及用于 修复耐火材料部件的表面的方法

本发明涉及有槽的耐火材料部件，尤其是涉及用于冶金铸造的耐火材料浇铸管，本发明还涉及耐火材料部件的组件、铸造设备以及用于修复耐火材料部件的接触表面的方法。

已知钢的铸造需要充装连续的冶金容器，特别是浇包、浇口盘和铸锭模，且在金属从一个上部冶金容器流向下部冶金容器的过程中，该金属必须尽可能完全不与外界空气接触。

因此，由耐火材料制成的水口套或浸没式引入水口(entry nozzle)形成上部容器(分别是浇包或浇口盘)的浇铸孔的延伸部分，并进入下部容器(分别是浇口盘或铸锭模)的熔融金属中，这样，该熔融金属在不暴露于周围空气中的情况下从浇包进入浇口盘或从浇口盘进入铸锭模。

上部容器的浇铸孔包括耐火材料内水口，该内水口通过设计成与在水口套或浸没式引入水口上的接触表面相配合的接触表面而开口于该容器的下面，这两接触表面形成两部件的连接表面。

通常，铸造设备还包括调节熔融金属流量的装置。该装置可以包括塞棒，该塞棒伸入上部容器的、与浇铸孔相对的金属池中，该塞棒浸没在所述金属池中的程度确定了所述浇铸孔的打开程度。也可以选择使用滑阀，该滑阀包括一组分别有孔的耐火材料板。这些板通常位于内水口和水口套或浸没式引入水口之间。相邻板中的孔的对齐程度确定了熔融金属的流量。

因此，连续浇铸装置包括多个装配起来的耐火材料部件，这些耐火材料部件之间的交界面由接触表面形成，该接触表面可以为平面或非平面，例如如USP5984153所述。

应当知道，沿熔融金属浇道出现的截面减小将产生相当大的负压，该负压又会引起空气吸入。

连接表面通常要有效避免空气吸入问题，但是发现，在每次更换水口套或浸没式引入水口的时候都有使该问题恶化的趋势。

该更换可以以已知方式进行，即通过将一个新管布置在将更换的管旁边，然后同时移动这两管，从而使新管代替旧管，并使新管位于内水口的下面。

在每次更换之前，浇口盘浇铸孔关闭，但是可能有熔融金属液滴残留在连接表面上，并在管的浇铸孔和内水口之间的交界面处。这些固化的液滴被抽入连接表面内，将使得内水口的接触表面产生某种程度的严重损坏。由于不能够在浇铸过程中更换该内水口，必要的是保持该内水口的整体性，尤其是它的底部接触表面，因此，由管的接触表面形成的连接表面将尽可能保持密封，因此，浇铸操作不能过早中断。

当连接表面包括用于流体的注入槽道时，该问题将进一步恶化，该流体例如惰性气体，它可以有防止外界空气进入连接表面的功能，和/或允许密封剂注入连接表面(如文献WO98/17420和WO98/17421所述)，以便处理总是在内水口的接触表面上传播的裂纹以及在更换管的过程中所产生的划痕或刮痕的功能。

困在连接表面处的金属液滴堆积在注入槽道中，并能使该注入槽道阻塞，从而使它无法起到防止外界空气进入和对裂纹和划痕或刮痕进行处理的功能。

当管为了更换而移动时，阻塞注入槽道的外部材料在两接触表面之间剪切运动，特别是扩展到内水口的接触表面部分上面。

本发明的目的是以简单和经济的方式解决这些问题。

本发明的目的是提供一种耐火材料浇铸管，该耐火材料浇铸管形成浇道的一部分，并包括至少一个接触表面，该至少一个接触表面能够抵靠形成浇道的相邻部分的另一耐火材料部件的接触表面，所述浇铸管布置成能够沿预定轨道移动，它的接触表面能够沿该预定轨道滑动，并保持与其它耐火材料部件的接触表面的抵靠接触，所述浇铸管的特征在于：它的接触表面包括一清洁槽，特别是该清洁槽的壁有一边缘，当所述浇铸管移动时，该边缘能够至少局部对其它耐火材料部件的接触表面的确定部分施加刮去作用。

本发明目的的浇铸管例如可以是浸没式引入水口或水口套。

应当知道，当清洁槽从其它耐火材料部件的接触表面上经过时，该清洁槽吸收堆积在该接触表面上的全部外部材料，特别是在两耐火材料部件的相对运动过程中带入的任何金属液滴。

因此，对于耐火材料浇铸管，它的更换这样进行，即使所述浇铸管和将替换它的浇铸管替换件同时运动，并使浇铸管替换件处于工作位置，所形成的清洁槽将高效清洁连接表面的所有污渍和外部物质，例如在两耐火材料部件运动过程中夹带的金属液滴。

根据该清洁槽相对于两部件的运动方向是位于该浇道的前面还是后面，当耐火材料管替换在先的耐火材料管时，它自身能够实现刮去作用，或者当所述耐火材料管将由下一个耐火材料管代替时，随后的耐火材料管能够实现刮去作用。

在本发明的一个优选实施例中清洁槽布置成使得清洁边缘能够刮过另一耐火材料部件的接触表面的整个预定部分。

实现该目的的一种可能方法是使清洁槽位于沿耐火材料浇铸管的运动方向在浇道的后面，这样，该清洁槽经过接触表面的整个预定部分，从它的浇铸孔边界一直到它的边缘。这时，该清洁槽并不是针对包含它的耐火材料浇铸管而起作用，而是针对浇铸管替换件。

根据本发明的一个特殊特性，该清洁槽是盲槽。

优选是，该清洁槽的宽度为这样，即当该槽在浇铸孔水平高度处时(例如当更换管时)，它不会与注入槽连通。这样，当一些熔融金属遗留在内水口的浇铸孔和浸没式引入水口之间的交界面处时，这些熔融金属也不能到达注入槽。因此，根据本发明的优选特征，该清洁槽比在浇铸孔各侧的注入槽的相对部分之间的在浇铸孔水平高度处的最小宽度更短。

在本发明的一个特殊实施例中，耐火材料浇铸管的接触表面包括基本平行于清洁槽的第二槽。

该第二槽可以相对于第一槽在浇道的另一侧。它甚至可以与该清洁槽相对于浇道对称，当耐火材料浇铸管能够用于两个可能的位置时，这样将特别有利，实际上它自身轴对称，就象某些水口套或浸没式引入水口那样。

在本发明的一个特殊实施例中，该第二槽局部覆盖在形成一注入槽道的另一耐火材料部件中的注入槽。这时，该第二槽执行与清洁槽不同的功能，即它允许注入到注入槽道中的流体由旁路绕过所述槽道可能被堵塞的部分。

为了避免注入槽道的进口或出口堵塞，特别是被由注入流体携带的密封剂堵塞，第二槽可以形成为覆盖流体注入槽道的输送管的开口，合适的是还覆盖流体注入槽道的排出管的开口。

在本发明的一个特殊实施例中，耐火材料浇铸管包括几个槽，该槽能够至少局部刮过其它耐火材料部件的接触表面的预定部分。

本发明的目的是还提供一种耐火材料部件的组件，该耐火材料部件形成浇道，且各耐火材料部件都包括至少一个接触表面，该接触表面抵靠另一相邻耐火材料部件的接触表面，其特征在于，一个耐火材料部件是如前所述的耐火材料浇铸管。

在该组件的一个特殊实施例中，该其它耐火材料部件包括注入槽，该注入槽与包含清洁槽的耐火材料管的接触表面一起形成注入槽道，该注入槽道将位于一个或多个耐火材料部件中的输送管引入清洁槽，合适的是，该注入槽道还将位于一个或多个耐火材料部件中的排出管引入注入槽道。

本发明的目的是还提供一种铸造设备，该铸造设备包括通过浇道连接的上部冶金容器和下部冶金容器，特别是，该浇道由如上所述的耐火材料部件的组件确定。

根据一个特殊特征，耐火材料部件的组件装备有注入槽道，铸造设备包括一个与流体注入槽道的输送管线相连的流体源。

根据另一个特征，该铸造设备还包括一个将密封剂例如石墨粉注入流体中的装置。

本发明的还一目的是提供一种修复耐火材料部件的接触表面的方法，该耐火材料部件形成浇道的一部分，所述接触表面能够起到支承另一耐火材料部件(即浇铸管)的接触表面的支承表面的作用，该另一耐火材料部件形成浇道的相邻部分，所述另一部件布置成能沿预定轨道移动，它的接触表面沿该预定轨道滑动，并保持与待修复的接触表面抵靠接触，而由所述另一部件形成的浇道部分确定了待修复的接触表面的预定部分，该方法的特征在于：当更换浇铸管时，待修复的接触表面的预定部分将至少部分被形成于所述浇铸管的接触表面上的清洁槽刮过，特别是，该清洁槽的壁的边缘形成为适于该目的。

为了更好地解释本发明，下面将参考附图介绍实施方式，该实施方式是作为实例，而不是对本发明范围的限定，附图中：

图1是浇口盘的内水口和浸没式引入水口的轴向剖视图；

图2是内水口的接触表面的底侧视图；

图3是浸没式引入水口的接触表面的上部视图；

图4所示为内水口和浸没式引入水口的重叠接触表面；

图5是类似于图1的视图，表示插入内水口和浸没式引入水口之间的滑阀；

图6是滑阀的固定底板的底侧视图。

图1所示为浇口盘的底壁1，表示了它的环绕一个浇铸孔2的区域。

浇口盘装有用于更换管4的装置3，该装置3包括：安装板5，该安装板5与浇口盘的底壁成一体；导轨6，该导轨6装有两个浸没式引入水口的套环7，因此，这两引入水口保持成靠近安装板5；以及气缸8，该气缸8将沿导轨推动这两个浸没式引入水口4。

浇口盘的浇铸孔2衬有由耐火材料制成的内水口9，该内水口9穿过安装板5，并通过平接触表面11支承在安装板5的底表面上。

导轨6使两个浸没式引入水口4以等于几吨重的高压保持抵靠内水口的接触表面11。在图1中，右侧的浸没式引入水口就是与内水口9一起形成熔融金属的浇道12的一部分的那个。而左侧的引入水口通过在气缸8作用下沿导轨6的运动而恰好被替换。

塞棒10能够抵靠内水口的上部孔13，以便调节金属流或中断浇铸，特别是能够更换浸没式引入水口。

图2表示了内水口的接触表面11。

浇铸孔具有沿方向17的细长剖面，该方向17平行于导轨6，即当更换两引入水口中旧的一个时该浸没式引入水口运动的方向。

在浇铸孔周围，接触表面包括一个注入槽18，该注入槽18成四分之三圆弧的形式，并延伸出一直线部分，该直线部分的端头20靠近在一起，但并不彼此连通。一个端头20与形成于内水口9中的输送管的、或者各自的排出管的出口21连通。

在图3中可以看见，各浸没式引入水口4有浇道的细长横截面部分24(沿方向17)，它的套环7为矩形形状，并能够由浸没式引入水口更换器3的导轨6引导。

各浸没式引入水口的接触表面15由它的套环7的上表面(根据图1的方向)形成，当浸没式引入水口4处于工作位置时，该接触表面15覆盖内水口9的注入槽18，因此形成流体和/或密封剂的注入槽道，以便防止外界空气进入浇道和/或防止构成内水口的位于裂纹或划痕25周围的耐火材料被损坏。

当更换该浸没式引入水口4时，两个浸没式引入水口的接触表面15沿方向17抵靠内水口的接触表面11滑动。

在内水口和浸没式引入水口之间的交界面处，即在连接表面处，在浇道周围的熔融金属液滴通过浸没式引入水口进入内水口接触表面的预定部分22，该预定部分位于浇铸孔的、沿浸没式引入水口运动方向的后侧。

这些金属液滴有两个有害作用。

首先，它们通过阻碍在内水口和浸没式引入水口的接触表面之间建立正确的表面接触淤塞该预定部分22。

第二个有害作用是它们堆积在注入槽的与所述预定部分22相交的部分23处(图2中以粗线标出)，在更换浸没式引入水口之后的使用过程中有堵塞该注入槽道的危险。

在引入水口更换时的使用过程中所产生的堵塞本身就是一个危险因素，因为构成阻塞的外部材料在内水口和浸没式引入水口的接触表面之间剪切运动，并进入预定部分22。

两个清洁槽26和27形成于各浸没式引入水口4的接触表面15中。各清洁槽的边界由边缘确定，该边缘的形状确定成能刮过内水口的接触表面，并能除去困留在该内水口上的全部外部材料。本领域技术人员可以使该边缘形成一定的尖锐形状，以便使该边缘能获得很好的刮去效果。

清洁槽布置成当浸没式引入水口沿导轨移动时，该清洁槽至少部分刮过内水口的接触表面的预定部分22。

在所示实例中，两个清洁槽26和27关于接触表面的中心28中心对称，该中心28基本与浇道的横截面的中心一致，因为各浸没式引入水口可以用于使它的矩形套环7与导轨6啮合的两个可能位置。

实际上，在更换引入水口时，只有位于浇道前面的清洁槽26起到清洁内水口的接触表面11的作用。实际上，当将更换的浸没式引入水口的清洁槽到达内水口的接触表面11的预定部分22的垂直位置时，它刮过该预定部分22，并在后面留下清洁表面，从而保证内水口和换上的浸没式引入水口的接触表面之间有良好的接触。

不管已经更换的浸没式引入水口的刮去作用如何，当注入槽部分23在使用换上的浸没式引入水口的过程中发生堵塞时，送入注入槽道的流体能够通过流过该浸没式引入水口的第二槽27(该槽处于如上所述并不起到清洁作用的位置)而由旁路绕过该注入槽18的堵塞部分。该第二槽27在注入槽18的堵塞部分23的两侧与该注入槽18连通。因此，该流体能够到达注入槽的其它部分，并起到所要求的防止空气进入和/或处理裂纹的作用。

第二槽27在它的圆弧部分之后延伸成一直线，该圆弧部分覆盖注入槽的预定部分22，而该直线部分覆盖注入槽的直线部分。

因此，该第二槽不仅清洁注入槽的易堵塞部分，而且清洁它的输送管的开口21，这样，当流体携带有密封剂时，该密封剂在到达注入槽道中时有足够的容积，从而不会在进口处凝结和堵塞该槽道。

图5中的滑阀30布置在前述内水口9和浸没式引入水口4之间。

该滑阀30包括上部固定板31、中间活动板32和底部固定板33。

如上所述，内水口9可以包括注入槽。这时，该注入槽形成于上部固定板31的上表面(相对于图4)上。

在滑阀的固定板31、33和活动板32之间形成其它连接表面。应当知道，在这些连接表面中可以形成其它注入槽，以防止空气进入。

在下部固定板33和浸没式引入水口4之间有连接表面，该连接表面也有与参考图1至4所述相同的损坏危险，因为更换浸没式引入水口将引起摩擦和使形成于底部固定板33的下表面(相对于图4)上的注入槽34堵塞的危险，该注入槽34与浸没式引入水口的接触表面一起形成流体注入槽道。

由于该危险，与图3中相同的浸没式引入水口的清洁槽26和27对下部固定板所起到的作用与对图1中的内水口的作用相同。

尽管所述清洁槽用于浸没式引入水口和浇口盘出口的平连接表面之间，但是应当知道，本发明能够用于在两个耐火材料部件之间的任何交界面(平面或非平面)，这两个耐火材料部件之间形成有流体注入槽道。

参考图6，其中的参考标号相对于图2进行了一些变化，参考标号34表示形成于下部固定板的底表面(相对于图5)上的注入槽。

参考标号

1.浇口盘底壁

2.浇铸孔

3.管更换装置

4.浸没式引入水口

5.安装板

6.导轨

7.管的套环

8.气缸

9.内水口

10.塞棒

11.内水口接触表面

12.浇道部分

13.内水口的上部孔

15.浸没式引入水口的接触表面

17.方向X

18.注入槽

20.槽端头

21.输送管或排出管的开口

22.内水口的接触表面的预定部分

23.注入槽的堵塞部分

24.浸没式引入水口的浇道的沿X方向的细长横截面部分

25.在内水口上的裂纹、划痕和刮痕

26.清洁槽

27.第二槽

28.浸没式引入水口的接触表面的中心

30.滑阀

31.上部固定板

32.中间活动板

33.底部固定板

34.形成于底部固定板底表面(相对于图5)上的注入槽

Claims (16)

1.一种耐火材料浇铸管，该耐火材料浇铸管形成浇道(12)的一部分，并包括至少一个接触表面(15)，该至少一个接触表面能够抵靠形成浇道的相邻部分的另一耐火材料部件(9)的接触表面(11)，所述浇铸管布置成能够沿预定轨道移动，它的接触表面(15)能够沿该预定轨道滑动，并保持与其它耐火材料部件的接触表面的抵靠接触(11)，所述浇铸管的特征在于：它的接触表面(15)包括一清洁槽(26、27)，特别是该清洁槽的壁有一边缘，当所述浇铸管移动时，该边缘能够至少局部对其它耐火材料部件的接触表面的预定部分施加刮去作用。

2.根据权利要求1所述的耐火材料浇铸管，其特征在于：该清洁槽(26、27)布置成使得清洁边缘能够刮过另一耐火材料部件的接触表面的整个预定部分。

3.根据权利要求1或2所述的耐火材料浇铸管，其特征在于：它构成浸没式引入水口或水口套。

4.根据权利要求1和3中任意一个所述的耐火材料浇铸管，其特征在于：该清洁槽(26、27)是盲槽。

5.根据权利要求1至4中任意一个所述的耐火材料浇铸管，其特征在于：它的接触表面包括基本平行于清洁槽的第二槽(27)。

6.根据权利要求5所述的耐火材料浇铸管，其特征在于：该第二槽(27)相对于清洁槽位于浇道的另一侧。

7.根据权利要求6所述的耐火材料浇铸管，其特征在于：该第二槽(27)与该清洁槽(26)相对于浇道对称。

8.根据权利要求5至7中任意一项所述的耐火材料浇铸管，其特征在于：该第二槽(27)至少部分覆盖在确定注入槽道的其它耐火材料部件中的注入槽(18)。

9.根据权利要求8所述的耐火材料浇铸管，其特征在于：该第二槽形成为覆盖注入槽道的输送管和/或排出管的开口(21)。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的耐火材料浇铸管，其特征在于：所述浇铸管包括几个清洁槽(26、27)，该槽(26、27)能够至少局部对其它耐火材料部件的接触表面的预定部分(22)施加刮去作用。

11.一种耐火材料部件的组件，该耐火材料部件形成浇道，且各耐火材料部件都包括至少一个接触表面(15)，该接触表面抵靠另一相邻耐火材料部件的接触表面(11)，其特征在于，一个耐火材料部件是如权利要求1至10中任意一个所述的耐火材料浇铸管。

12.根据权利要求11所述的组件，其特征在于：该其它耐火材料部件包括注入槽(18)，该注入槽与包含清洁槽(26)的耐火材料管的接触表面(15)一起形成注入槽道，该注入槽道将在一个或多个耐火材料部件中的输送管引入清洁槽，合适的话，该注入槽道还将在一个或多个耐火材料部件中的排出管引入注入槽道。

13.一种铸造设备，包括通过浇道连接的上部冶金容器和下部冶金容器，特别是，该浇道由如权利要求11或12所述的耐火材料部件的组件构成。

14.根据权利要求13所述的铸造设备，其特征在于：所述设备包括如权利要求12所述的耐火材料部件的组件以及与流体注入槽道的输送管相连的流体源。

15.根据权利要求12所述的铸造设备，其特征在于：所述铸造设备还包括将密封剂注入流体中的装置。

16.一种修复耐火材料部件的接触表面(11)的方法，该耐火材料部件形成浇道的一部分，所述接触表面能够起到用于耐火材料浇铸管的接触表面(15)的支承表面的作用，该耐火材料浇铸管形成浇道的相邻部分，所述浇铸管布置成能沿预定轨道移动，它的接触表面(15)沿该预定轨道滑动，并保持与待修复的接触表面抵靠接触，而由所述浇铸管形成的浇道部分确定了待修复的接触表面的预定部分(22)，其特征在于：当更换其它的浇铸管时，待修复的接触表面的预定部分将至少部分被形成于所述浇铸管的接触表面上的清洁槽(26、27)刮过，特别是，该清洁槽的壁的边缘形成为适于该目的。

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