TWI564098B - 澆桶底部及澆桶 - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種澆桶底部及對應冶金澆桶，該澆桶底部係用以處理一金屬熔融物之一冶金澆桶之一部份。
該澆桶底部係由一耐火陶瓷本體構成，該耐火陶瓷本體提供一上表面、一下表面及在上表面與下表面之間延伸之一澆注通道。該澆桶底部係嵌合在一對應壁部之一端內作為該澆桶之一部份，其中該壁由該澆桶底部之外周緣延伸。
澆桶及澆桶底部各如下所述地在該澆桶底部水平地配置且在該澆桶之下端之一位置。
一金屬熔融物透過該澆桶之一開口上端澆(注)入該澆桶。在被重新導入而沿該澆桶底部之上表面向該澆注通道(出口噴嘴)流動前，該金屬流先撞擊該澆桶底部，且該澆注通道在許多應用中在這鑄造程序之階段被一填砂封閉以避免該金屬熔融物之不受控制之流出。在這鑄造程序之階段產生數個問題，其中包括：
- 當該金屬流撞擊該耐火材料時耐火材料沿該衝擊區
域之相當大之磨損。
- 該填砂，特別是由該澆桶底部之上表面突出之任一填充材料以一不受控制之方式被該金屬流沖走，因此在後續鑄造程序中產生多數凹凸及/或缺陷。
為解決磨損問題，已提出多種建議。為減少該磨損，將比較不會磨損之耐火材料用於該衝擊區域及/或提供配置在該上底表面之頂部上之一分開的所謂衝擊墊是已知的。
該填砂問題尚未解決。
該填充材料在以氣體處理該澆桶中之該熔融物時更產生許多問題。通常該處理氣體係透過配置在該澆桶之底及/或壁部中之所謂氣體沖灌栓送入該金屬熔融物中，在該熔融物體積內產生渦流。在放液開始前，填砂又被這些渦流意外地沖走。
這在所謂“硬攪拌”時尤真，且該“硬攪拌”係藉由用於包含100,000至300,000公斤金屬熔融物之一工業用澆桶之>40m3/h(通常40至70m3/h)之一氣體體積定義。“軟攪拌”表示以在該40m3/h以下之氣體體積，特別是10至30m3/h之體積的氣體處理。
由氣體沖刷所造成之問題亦尚未解決。
另一課題係減少在放流(金屬熔融物流出至接續之設備)後留在該澆桶中之金屬量。通常大量金屬熔融物留在澆桶底部上，固化且必須在再填充該澆桶之前處理。
因此本發明之目的在於提供一技術解決方法以改善一或一以上之下列課題：
- 為減少或避免不受控制地清除(沖走)沿該澆注通道且在該澆注通道之頂部上配置之填砂，且該澆注通道係由該澆桶底部之上表面向其下表面及例如噴嘴/滑板等之對應設備延伸。
- 為減少在該澆桶清空後留在該澆桶中之金屬熔融物之體積。
在包括水模型化及數學研究之多次調查中，已發現多種因素造成上述缺點，其中包括：- 該熔融物之總質量及該熔融物速度。在包含150,000至250,000公斤鋼熔融物之一典型冶金澆桶中，該填充時間只為大約4至6分鐘，- 最嚴苛條件係在該鑄造程序開始及在該澆桶中該熔融物之氣體處理時，- 該澆桶底部之總尺寸及在衝擊區域與澆注通道間之距離，- 該熔融物由該衝擊區域前進至該澆注通道之路徑及方向。
考慮這些及其他因素，發現上述缺點至少可藉由使用包含以下特徵之一澆桶底部減少：- 它係由一耐火陶瓷本體構成，該耐火陶瓷本體具有一上表面、一下表面及延伸在上表面與下表面間之一澆注通道，
- 它包含一擴散箱，該擴散箱係藉由該上表面之一加深部份界定，其中該擴散箱之特徵在於以下特徵：- 它配置在相對該澆桶底部之一表面區域一距離處，該表面區域係作為一金屬熔融物澆注在該澆桶底部上的一衝擊區域使用，特別是如果，- 它配置在相對該澆桶底部內之各氣體沖灌元件一距離處，- 它具有至少沿面向該衝擊區域之邊界之一階部，其中該階部具有一在40與200mm間之垂直高度，及/或
- 它具有一最小水平面積及一最
大水平面積，其中r=該澆桶底部之半徑
且r0.75m，並且對具有2m之一有效半徑之所有澆桶底部而言，rmax=2m，且π=圓周率=3.14(以下稱為公式I)，及/或- 該澆注通道之一入口端係配置成偏離沿面向該衝擊區域之邊界之該階部。
主要之特徵係該所謂擴散箱，該用語“擴散箱”實現其主要工作，即減緩該金屬熔融物前進至該澆注通道之速度。
如果這擴散箱係以它包含另一凹部(在該擴散箱底部中之加深部份)之方式改變，則可有相當多之改
良。這漸變(在該金屬熔融物之流出方向上較小擴散箱接著一較大擴散箱)可重覆一或多次，例如，該凹部後可有由該底部區域之一部份，或該凹部等延伸之一凹陷空間。
換言之，除了(任意尺寸之)上述(主)擴散箱以外，這些實施例之特徵在於配置如下(以該熔融物由該澆桶前進通過該澆注通道至後續設備中之流動方向來看)之一或一以上另外之擴散箱：- 一後續擴散箱由前一擴散箱之底部(其上表面)延伸，- 一後續(下游)擴散箱具有比前一擴散箱小之橫截面，表示任何後續擴散箱只由前一擴散箱之底部(上表面)之一部份延伸。任一後續加深部份之水平尺寸可為前一加深部份之10至90%或15至85%或20至80%。最低加深部份(由該澆注通道之下部份開始)之水平尺寸可為該主擴散箱之10至50%，例如10至32%。
已證實的是留在該澆桶中之熔融物之大部份沿環繞該出口通道之連續配置加深部份流動。這明確地導致大幅減少在放液/排空後留在該澆桶中之金屬熔融物體積。
因此本發明係有關於-在其最上位實施例中一種澆桶底部，係由一耐火陶瓷本體構成，該耐火陶瓷本體具有一上表面、一下表面及延伸在上表面與下表面間之一澆注通道，且更包含一擴散箱，該擴散箱係藉由該上表面之一加深部份界定，其中該擴散箱之特徵在於以下特徵：- 它配置在相對該澆桶底部之一表面區域一距離處，該表面區域係作為一金屬熔融物澆注在該澆桶底部上的
一衝擊區域使用，- 它界定出該澆桶底部之係垂直地低於該上表面的一第二上表面，- 一凹部，係由該第二上表面朝向該澆桶底部之下表面延伸，且界定出該澆桶底部之係垂直地低於該第二上表面的一第三上表面，其中- 該澆注通道佈延通過該擴散箱及凹部。
該澆注通道界用於該金屬熔融物之一出口通道，即該熔融物離開該澆桶之一通路。就不同尺寸之該等至少兩後續擴散箱而言，該澆注通道之上截面係由該等擴散箱(主擴散箱及凹部)界定且因此特徵在於一大橫截面之上端(該擴散箱之水平延伸)，一中間尺寸橫截面之中間部份(該凹部)及一小橫截面之下端。換言之，依據本發明之澆注通道的特徵在於一階狀上部及一實質固定橫截面之習知下部。
如上所述，這設計係藉由在該底部布置中增加一或一以上其他加深部份來完成。因此該澆桶底部-特別地-可更包含- 一凹陷空間，係由該澆桶底部中之該第三上表面朝向該下表面延伸，且界定出該澆桶底部之係垂直地低於該第三上表面的一第四上表面，其中- 該澆注通道此時亦貫穿該凹陷空間。
“第二、第三、第四上表面”界定該流出區域之連續加深部份之底部區域。
具有一、二或三加深部份之實施例係顯示且進一步揭露在附圖及對應說明中。
該垂直下(下游)凹部永遠具有比配置在垂直上方(上游)之凹部小之(水平)尺寸的該等階狀凹部之上位觀念可藉由多種特徵變化/達成，其中包括：- 該澆桶底部之以下表面中至少一表面可相對水平傾斜：上表面，第二上表面，第三上表面，第四上表面。該傾斜角可相當小，且具有一1°之下值及一10°之上值以及2與6°之間的較佳範圍。傾斜之方向及角度可在垂直相鄰/後續上表面之間改變。可保留一或一以上水平定向之上表面。
- 該澆桶底部之以下表面中至少一表面可具有一三維輪廓：上表面，第二上表面，第三上表面，第四上表面。
- 該輪廓可為包含：肋部、圓丘、角柱、凹陷、通道之群組中至少一者。任一公與母輪廓可向該澆注通道之下垂直定向截面延伸，與該澆注通道呈徑向，與該澆注通道之下部之一或一以上切線平行或與該澆注通道之下部之外周緣平行，或其組合。公輪廓不應分別突出該對應擴散箱、凹部及/或凹陷空間之對應垂直高度，且可限制於其2/3。
- 該澆桶底部之以下表面中至少一表面可具有一多邊形、圓形或橢圓形：第二上表面，第三上表面，第四上表面。就一矩形而言，在長度/寬度間之關係可為-例如->1.5或>2.0或>2.5或>3.0。相同關係適用於長度與寬度係由在
相對部份間之最長及最短距離界定之橢圓形。
- 該澆桶底部之後續上表面之尺寸可作成使得任一下游表面具有一總面積，且該總面積係該上游(上方)配置之上表面的<80%、<60%或甚至<40%。
- 該澆桶底部之後續上表面之尺寸可作成使得它們垂直地偏移，因此形成至少環繞其各個周緣之一部份的一階部(S)。這沿該熔融物流動之該底凹穴之外壁賦予一階狀輪廓。
- 本發明提供沿在撞擊該衝擊區域後且在進入該澆注通道之下部前該金屬流所採用之路徑的一或一以上階部。
- 該用語“階部”係定義為一幾何不連續部。具有相鄰表面部份之兩直角顯示該理想階部，但是在技術條件下亦可接受些許變化(<+/-30度，較佳的是<+/-20度，更佳的是<+/-10度)。各階部之至少一部份亦可彎曲或傾斜。
- 這階部顯著地減少該熔融物速度。該階部之(垂直)高度宜設定在20與200mm之間，其中上限亦可設定在160mm、150mm、140mm、125mm或甚至在100mm，而最小高度亦可設定在45mm、50mm、55mm或甚至60mm。小於20mm之一高度不會充分地影響該金屬熔融物之速度以保護在該澆注通道中之填砂。由於過大飛濺，大於200mm之一高度抵消該效果。
- 這階部可沿該下(下游)表面之周緣之至少一部份，例如沿至少50%或>70%、>80%、>90%延伸。
- 依據一實施例，該第二上表面(擴散箱之全部底部區
域)具有依據公式I之一最小水平面積。這些尺寸已被證明是有用的。
-利用具有一水平區域的擴散箱而該水平區域對應於該澆桶底部之總上表面積之3.7至32.9%，可達到良好結果。該最小值亦可設定在5.8%，而該上值可等於或小於該澆桶底部之總表面積之25.5%。
- 已證明有用的是將該等加深部份(擴散箱、凹部、凹陷空間)配置成偏離該澆桶之衝擊區域且偏離任何氣體沖灌元件；換言之，靠近該澆桶壁，其中該澆桶壁可與一或一以上該等加深部份部份地鄰接。
- 任一下游配置加深部份(凹部、凹陷空間等)應至多提供兩共用壁部份具有任一上游加深部份(凹部、擴散箱)。
該擴散箱、凹部及/或凹陷空間以及任何其他凹陷之設置及設計對於在該熔融物到達該澆注通道之下部之入口端前且因此在該熔融物與在該澆注通道內及/或在該澆注通道頂部上之任一填充材料(填砂)接觸前，減少該金屬熔融物之動能是重要的。它對於在氣體沖灌處理時減少在該澆桶內之熔融物之渦流亦是重要的。
該(上)擴散箱係配置在相對該衝擊區域一距離處以減少環繞該衝擊區域飛濺之效果及在衝擊區域與該澆注通道間提供一足夠距離。
依據一實施例，在沿該衝擊區域之上表面之一中心點與沿該擴散箱之上表面之一中心點間之距離係該澆桶底部之最大水平延伸之大約30至75%，且可能下限在
40、45或50%並且可能上限在65與70%。當該澆桶底部之最小直徑係界定在1.5m時，可以500至1200mm之距離達成良好之結果。當在上述公式中考慮之最大直徑係設定在4m時，即使是具有>4m之一有效直徑之一澆桶底部，對大澆桶底部而言，亦可以>1500mm之距離達成良好之結果。
該衝擊區域之“中心點”可定義為流入該澆桶之金屬流之中心縱軸撞擊之點。該擴散箱之中心點係可落在由該澆注通道之入口端所界定之區域中(在對應垂直延伸中)之幾何中心。
該擴散箱之總尺寸(以m2表示)係由上述公式I界定，特別是在沒有其他加深部份時。在具有一或一以上(n)其他加深部份之設計中，該最上方擴散箱之尺寸比較不重要。該等上與下限判明在該澆桶中一熔融物之一第二冶金處理時氣體沖灌之影響。這些界限對於減少在由該擴散箱界定之空間中及特別鄰近其表面之渦流是有用的。
通常鄰近該澆桶底部之上表面之該金屬熔融物之速度達到0.3m/s。高速度係因為“硬攪拌”，在“軟攪拌”時會以較低值為主。在此情況下，Amax主要是受“軟攪拌”影響，而在“硬攪拌”時Amin界定該較佳尺寸。
換言之：該熔融物通常在該澆桶中藉由“軟攪拌”及“硬攪拌”間隔氣體處理。在此情況下該擴散箱之總尺寸係由兩者界定。
當“硬攪拌”決定該擴散箱之表面區域之總尺寸可為<(Amin+Amax)/2時，最好儘可能接近Amin，而當以“軟
攪拌”為主時它可為>(Amin+Amax)/2且儘可能接近Amax。一正好(Amin+Amax)/2之表面積係在兩選擇對象間之一折衷。類似結果可以在(Amin+Amax)/2之+/-10%或+/-20%之範圍內之該擴散箱之一總表面積達成。
如果是“硬攪拌”，則更佳的是提供一擴散箱，且該階部之高度在上述範圍之上端，特別是>80mm或>100mm。
在所有實施例中，與上述澆桶底部之習知設計比較，填砂在氣體沖灌時被沖走比較少。
為減少填充材料之意外磨損，更有利的是在任一氣體沖灌元件與該澆注通道之間保持一最小距離。較佳地，在該擴散箱區域中沒有氣體沖刷/沖灌元件且該最小距離係對應地界定為在該衝擊點與澆注通道間之最小距離。
以下表提供該擴散箱之所謂第二上表面之有用上與下值[以m2表示]：
它可依據如該等凹部及凹陷空間之後續加深部份之數目(1...n)改變。
該絕對上值(Amax)可設定在2.3m2、2.2m2、2.1m2或2.0m2。該擴散箱之總尺寸(Amin)對於容許該金屬熔融物分布在該擴散面積上且因此進一步減速亦是重要的。Amax
對於容許在衝擊區域(及/或氣體沖灌元件)與澆注通道間之一足夠(最小)距離是重要的。對於在一下游方向上該擴散箱之後之任何其他加深部份同樣為真。
最後，該澆注通道之連續加深部份及下部份之位置影響所需效果。在此建議的是配置該澆注通道之下部份之垂直軸偏離該邊界且偏離該澆桶壁。
如果是具有一Xmm(例如：40mm)之直徑之一澆注通道，則在該澆注通道之下部與任一對應階部之間的最小距離應為3X(例如120mm)，且可到達7X或7X以上。
本發明包括如上所述之一底部之一澆桶。兩者(澆桶及澆桶底部)係顯示在附圖中。
本發明更提供一實施例，其特徵在於在衝擊區域與擴散箱間之一堰狀突起以便進一步減少沿該底部區域由該衝擊區域向該擴散箱流動之熔融物速度。這突起實質垂直於該對應金屬熔融物在撞擊該衝擊區域後由該衝擊區域流入該擴散箱之一方向延伸。換言之：該熔融物暫時被擋在該突起(障壁)前方且只會在已通過該障礙後繼續其流動。
本發明之其他特徵可由申請專利範圍依附項或其他申請文獻得到。
該擴散箱之尺寸可藉由以下公式II相對該公式I替代地界定或界定為另一條件：因此該擴散箱之較佳面積之特徵在於公式I及公式II分別之交集。
Amin=x+10/161．ln[M]
Amax=5y+4/25．ln[M]
且x=0.16至0.20且y=0.20至0.16
M=在相關澆桶中之公稱質量(以1000公斤表示)且Amin及Amax為平方公尺(m2)，且可能之限制範圍係：x=0.16至0.17且y=0.20至0.19
x=0.16至0.18且y=0.20至0.18。
10‧‧‧底部；澆桶底部
10d‧‧‧底部
10i‧‧‧衝擊區域
10o‧‧‧上水平表面；上表面
10od‧‧‧第二上表面
10oi‧‧‧第三上表面
10or‧‧‧第四上表面
10p‧‧‧外周緣
10u‧‧‧下水平表面；下表面
12‧‧‧澆桶壁
14‧‧‧開口端；開口上端
16‧‧‧澆注通道
18‧‧‧井型噴嘴
20‧‧‧內噴嘴
22‧‧‧外噴嘴
24,26‧‧‧滑板
B‧‧‧邊界(邊界線)
CP1,CP2‧‧‧中心點
DB‧‧‧擴散箱
F,F',F"‧‧‧箭號
FS‧‧‧填砂
GP‧‧‧氣體沖灌栓
h‧‧‧高度
IN‧‧‧凹部
M‧‧‧箭號；金屬流
R‧‧‧肋部
RS‧‧‧凹陷空間
S,S2,S3‧‧‧階部
SC‧‧‧砂錐
附圖示意地顯示：圖1係在一縱截面圖及一俯視圖中之一習知澆桶。
圖2係在一縱截面圖及一俯視圖中之具有一單一擴散箱之一澆桶。
圖3係具有相鄰組件之一擴散箱之稍微不同形狀之放大縱截面圖。
圖4係在另一示意橫截面圖中之圖3的實施例。
圖5係在依據圖4之一圖中具有另一凹部之另一實施例。
圖6係在依據圖4之一圖中具有另一凹部及另一凹陷空間之第三實施例。
對提供相同或至少類似特徵之部件使用相同符號。
圖1之澆桶具有一圓形、水平延伸底部10，該底部10具有一上水平表面10o及一下水平表面10u。一實質圓
柱形澆桶壁12由該澆桶底部10之外周緣10p向上延伸。該澆桶之一開口上端係以符號14表示。
一金屬流係以箭號M顯示，由其開口端14進入該澆桶，在撞擊澆桶底部10之上表面10o之一衝擊區域10i之前垂直向下流動。
該金屬流之至少一部份向配置成偏離該衝擊區域10i之一澆注通道16繼續流動(箭號F)，且該澆注通道16由上表面10o返回下表面10u。
如圖1所示，該澆注通道16填滿一所謂填砂FS且可在通道16之頂部看到一砂錐SC。該填充材料在填充該澆桶時保持該金屬熔融物偏離該通道。它用以避免在填充該澆桶時意外放液。在這情況下，它在鑄造程序內具有一重要功能。
在依據圖1之一習知澆桶中，該砂SC會被該熔融物流(箭號F)沖走，在後續鑄造程序中造成嚴重不確定性及風險。在藉氣體沖灌栓氣體處理該熔融物之情形下，會進一步至少部份地沖走這填充材料，且一氣體沖灌栓係藉GP顯示及代表。
依據圖2、3之澆桶設計提供環繞該澆注通道16之上部且偏離(以一距離分開)該衝擊區域10i之一擴散箱DB。
該擴散箱DB之特徵在於在上表面10o內之一凹孔，即相對上表面10o之相鄰區域加深且因此沿該擴散箱DB之邊界(邊界線；周緣)B提供一階部S之一部份。擴散箱
DB之上表面部份以下被稱為一第二上表面10od。該階部S之垂直部份相對該上底表面10o及第二上表面10od之兩相鄰部份形成一直角。
該擴散箱DB具有一大致矩形第二上表面10od。一井型噴嘴18係配置在該擴散箱DB之底部10d中。該井型噴嘴18之中央貫穿孔界定澆注通道16之一上部，而該擴散箱DB本身界定澆注通道16之加寬上部。
一本身習知之內噴嘴20係配置在下游且在該井型噴嘴18之下部內，以一習知方式再加上具有滑板24、26之一滑閘及界定該澆注通道16之中間及下部之一外噴嘴22。
該澆注通道16之下部係以填砂FS填充，且該填砂FS包括在井型噴嘴18之頂部之一砂錐SC(類似圖1)。
該擴散箱DB之尺寸如下：
- 階部S之高度h：100mm
- 長度：1370mm，寬度：1085mm
- 沿噴嘴20、22之澆注通道16之直徑：80mm
- 在該衝擊區域10i之一中心點CP1(沿該上表面10o)與沿該擴散箱DB之第二上表面之一中心點CP2間之距離：2200mm
- 該澆桶底部10之內徑：3530mm
該金屬流M以一習知方式撞擊該衝擊區域10i(且CP1係中心撞擊點)，但是它的速度接著在前進至該澆注通道16途中被該擴散箱DB且特別被該階部S減慢，同時該階
部S重新導引該金屬流M兩次(圖3：F、F'、F")。
藉由這裝置，該填充材料FS受到保護而不會被沖走直到該澆桶大致完全被充滿且該澆注通道16以一習知方式打開為止。
因為該接著旋轉之熔融物以一相當慢之速度“溢流”該擴散箱之該區域至一相當大範圍，故即使在該熔融物之一(習知)氣體處理之情形下，該填充材料亦保持大致完整及在其原位。安裝在澆桶底部10之數個氣體沖灌栓中之一氣體沖灌栓係顯示為GP。在其中心縱軸與CP2間之距離係1020mm。
圖3顯示配置成偏離澆桶壁12之一擴散箱DB，即具有一圓周地延伸之邊界線B及階部S。它更包括成形為一肋部R之一障壁的一任選特徵，該肋部R係在該階部S之前方及/或在該澆注通道16之前方(以該金屬熔融物MS之流動方向F來看)以進一步減少該熔融物速度。在此情況下，該障壁係配置成垂直於在CP1與CP2間之一直線，且該直線係在該熔融物在其由衝擊區域10i前進至澆注通道16之下部之路徑上以箭號F、F'、F"表示之主要方向。這障壁可以包括凹凸表面部份、堰、角柱等之一或一以上突起形狀取代。
圖4以一更示意方式顯示圖3之實施例以改善圖示且與圖5、6之實施例比較。
圖5之澆桶底部10與圖4之澆桶底部不同處在於以下特徵：
- 第二上表面10od(擴散箱DB之底表面)包括另一加深部份，以下稱為凹部IN。
- 這凹部IN具有比擴散箱DB小之水平橫截面且以一距離延伸至擴散箱DB之周緣階部S，因此提供其他階部S2及一第三上表面10oi。
- 澆注通道16之下部份此時由該第三上表面10oi向下延伸。
在圖6之實施例中，該凹部IN之後(在金屬流F之一下游方向上)是一凹陷空間RS，因此提供一第四上表面10or，在3側上之其他階部S3(第4側係與相鄰階部S2齊平)，及小於凹部IN之一水平橫截面。當澆注通道16之上部份係藉由擴散箱DB之中空空間、凹部IN及凹陷空間RS界定時，其下部此時由凹陷空間RS向下延伸。
在這實施例中，第三上表面10oi係相對水平傾斜4°。
所有實施例之特徵在於在該金屬流前進至澆注通道16之下部途中該金屬流之偏移，其係藉由該等加深部份(分別是擴散箱DB、凹部IN、凹陷空間)及其對應階部S、S2、S3提供，因此減緩該熔融物速度且讓任何留下之熔融物可幾乎完全離開該澆桶。
10d‧‧‧底部
10i‧‧‧衝擊區域
10o‧‧‧上水平表面；上表面
10od‧‧‧第二上表面
10u‧‧‧下水平表面；下表面
16‧‧‧澆注通道
18‧‧‧井型噴嘴
B‧‧‧邊界(邊界線)
CP1,CP2‧‧‧中心點
DB‧‧‧擴散箱
F,F',F"‧‧‧箭號
GP‧‧‧氣體沖灌栓
M‧‧‧金屬流
S‧‧‧階部
Claims (13)
- 一種澆桶底部，係由一耐火陶瓷本體構成，該耐火陶瓷本體具有一上表面、一下表面及延伸在上表面與下表面間之一澆注通道，且更包含一擴散箱，該擴散箱係藉由該上表面之一加深部份界定，其中該擴散箱之特徵在於以下各者：a)相對於該澆桶底部中之用來作為一衝擊區域以供一金屬熔融物澆注在該澆桶底部上的一表面區域，該擴散箱係配置在距其一水平距離處，b)該擴散箱界定出該澆桶底部的一第二上表面，該第二上表面係垂直地低於該上表面，c)其中該第二上表面具有一最小水平面積 及一最大水平面積，其中r=該澆桶底部之半徑且 r0.75m，並且對具有2m之一有效半徑之所有澆桶底部而言，rmax=2m，d)一凹部，係由該第二上表面朝向該澆桶底部之下表面延伸且界定出該澆桶底部的一第三上表面，該第三上表面係垂直地低於該第二上表面，其中e)該澆注通道佈延通過該擴散箱及凹部。
- 如請求項1之澆桶底部，更包含： a)一凹陷空間，係由該澆桶底部中之該第三上表面朝向該下表面延伸且界定出該澆桶底部的一第四上表面，該第四上表面係垂直地低於在該第三上表面，其中b)該澆注通道亦佈延通過該凹陷空間。
- 如請求項1或2之澆桶底部，其中該澆桶底部之以下表面中至少有一表面係相對於水平呈傾斜狀：上表面，第二上表面，第三上表面，第四上表面。
- 如請求項1或2之澆桶底部，其中該澆桶底部之以下表面中至少有一表面具有一三維輪廓：上表面，第二上表面，第三上表面，第四上表面。
- 如請求項4之澆桶底部，其中該輪廓係以下各者所組成之群組中的至少一者：肋部、圓丘、角柱、凹陷、通道。
- 如請求項1或2之澆桶底部，其中該澆桶底部之以下表面中至少有一表面具有一多邊形、圓形或橢圓形：第二上表面，第三上表面，第四上表面。
- 如請求項1之澆桶底部，其中該澆桶底部之相鄰上表面之尺寸係作成使得該澆桶底部中較靠近下表面的上表面具有一總面積，且該總面積係為配置在上方之表面的<60%。
- 如請求項1或2之澆桶底部，其中該澆桶底部之相鄰上表面係垂直地偏移20至200mm，因此形成至少環繞其各個周緣之一部份的一階部。
- 如請求項8之澆桶底部，其中該階部沿著該等上表面之下方周緣之至少50%延伸。
- 如請求項1或2之澆桶底部，其中該擴散箱具有一水平面積而其對應於該澆桶底部之總上表面積之3.7至32.9%。
- 如請求項1或2之澆桶底部，其中在沿該衝擊區域之上表面之一中心點、與沿該擴散箱之上表面之一中心點之間的一距離，係該澆桶底部之最大水平延伸之30至75%。
- 如請求項1或2之澆桶底部，其中在配置於該澆桶底部中之一氣體沖灌栓之一中心縱軸、與沿該擴散箱之上表面之一中心點之間的一距離，係該澆桶底部之最大水平延伸之30至75%。
- 一種冶金澆桶，具有如請求項1之澆桶底部，且可與請求項2至12中之一或更多項的所請特徵選擇性地組合。
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