用于線性滑動水口的多孔、多邊緣控制板制造技術

本發明專利技術公開了一種用于熔融金屬鑄造中的滑動水口閥板組件。該組件包括固定板以及有多個孔的滑動板。滑動板的行程的末端將產生至少兩個切割邊緣和一個緊急情況關閉位置，該緊急情況關閉位置獨立于傳感器、檢測器或操作人員的判斷。板可以包括橢圓形孔，用于增加關閉余量，或者包括偏移孔，用于提高熔融金屬流過通過使固定孔與滑動孔對齊而確定的澆鑄槽道的流量。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及熔融金屬的連續鑄造。尤其是，本專利技術涉及用于在連續鑄造過程中控制流動液體金屬的物件。
技術介紹
滑動水口閥(slide gate valve)和它們的相關耐火材料件用于控制熔融金屬從冶金容器(包括熔爐、澆包和澆口盤)中流出。滑動水口閥設置在容器的外表面以及側部或底部上。閥包括至少一個第一耐火材料板，該第一耐火材料板與第二耐火材料板滑動嚙合。板通常包括靜止板和滑動板。各板包括至少一個孔。使孔對齊布置將確定澆鑄槽道，并使液體金屬能夠從容器流出并流過該閥。使板彼此相對滑動將使孔越來越錯開，從而減慢熔融金屬的流動，直到關閉澆鑄槽道。滑動水口閥包括旋轉和線性類型。旋轉閥中的滑動板繞固定板旋轉。線性閥中的滑動板相對于固定板平動。用于旋轉閥的耐火材料板可以包括多個孔。滑動板與靜止板配合，并繞中心軸線旋轉，直到在滑動板中的孔與在靜止板中的孔流體連通。缺點是，旋轉閥沒有緊急情況關閉位置，也就是，在緊急情況下，操作人員必須調節旋轉板的配置，以便使孔不再對正。旋轉閥必須依賴于位置反饋，例如電傳感器或機械標記或者操作人員的視覺確認，以便保證確實關閉。相反，線性閥可以有獨立于位置反饋或操作人員確認的內置緊急情況關閉位置。線性閥可以設計成使滑動板完全運動至一側而迫使滑動板抵靠物理止動件。在該極端位置，板中的孔錯開，并確實形成關閉。其它線性閥包括板，該板包括兩個孔，其中，一個孔位于滑動板的極端行程極限處或附近，也就是，孔在滑動板的任意一端。在該多孔板中，只有通過將板調節成使滑動板的中心與固定板的孔對齊，才能使液體金屬流斷開。與旋轉閥一樣，多孔線性閥不能確實進行緊急情況時的關閉。旋轉和線性滑動水口閥的耐火材料件都可以包括至少局部環繞板中的孔的切割邊緣。在滑動板和固定板的交界面處可能形成沉積物。這些沉積物包括橫跨兩板的交界面的固化金屬和氧化物。切割邊緣切斷該沉積物，并使板能夠運動。例如，US5348202公開了包括環繞澆鑄槽道的硬陶瓷材料的切割邊緣。切割邊緣可以隨著使用或時間而損壞。液體金屬流可能侵蝕該邊緣。還有，由沉積物引起的破裂可能使該邊緣變鈍或斷裂。沉積物例如氧化鋁也可能堵塞孔。對邊緣的侵蝕或磨損將使得熔融金屬在板之間泄漏。堵塞可能阻止鑄造。因此，當孔的損壞超過最小允許規格時，必須放棄該磨損的孔。旋轉板可以包括多個孔，這可以通過簡單地使板旋轉以便利用第二組孔產生新的澆鑄槽道，從而延長單個板的使用壽命。線性板通常沒有第二組孔，因此，具有磨損的孔的線性板必須更換。具有多個切割邊緣的多個孔將解決該問題，但是通常需要更長的板、更長的滑動水口機構以及更高成本。克服在線性板中的該單孔限制的方法包括US4890665，其中，在線性板中的孔的近側和遠側邊緣都用作切割邊緣。需要一種滑動水口閥，它有多個孔以及多個邊緣控制，同時能夠在緊急情況時確實關閉。
技術實現思路
本專利技術公開了一種在熔融金屬的鑄造中用于線性滑動水口閥的物件。該物件包括固定板，該固定板可滑動地與滑動板嚙合。滑動板包括多個孔，熔融金屬可以通過這些孔流動。使孔對齊確定了熔融金屬的澆鑄槽道。對齊孔的偏移將節流熔融金屬流。在第一實施例中，滑動板的運動使得固定孔能夠越過滑動板孔的外邊緣。優選是，這使得板組件有(i)至少兩個切割邊緣和一個緊急情況停止位置，或者(ii)超過兩個切割邊緣。緊急情況停止位置的確實定位并不需要傳感器或操作人員進行判斷。可選實施例提供了在板的孔之間的停止位置。其它實施例包括橢圓形孔。橢圓形孔可以增加停止位置的尺寸，同時保持熔融金屬的相同流量。偏移孔使得液體金屬流動通路更直，并提供更對稱和更少湍流的排出，從而減小了由于堵塞和腐蝕水口部件而影響熔融金屬流過該閥。板還可以包括錐形外邊緣。優選是，該錐形邊緣便于將板夾在閥組件內。附圖的簡要說明附圖說明圖1是現有技術的滑動水口閥板的俯視平面圖；圖2是圖1的滑動水口閥板的俯視平面圖，其中有擴大的孔；圖3是圖1的滑動水口閥板的俯視平面圖，其中有橢圓形的孔；圖4是包括本專利技術的滑動水口閥板和夾環的組件的俯視平面圖；圖5是圖4的組件沿軸線5-5的縱向剖視圖；圖6是圖4的組件沿軸線6-6的縱向剖視圖；圖7是圖4的組件的俯視平面圖，表示了偏移的孔。具體實施例方式線性滑動水口閥包括至少兩個耐火材料板，它們能夠彼此相對運動。通常，只限于一個板(也就是滑動板)能運動。其它的板固定。滑動板相對于固定板線性運動。板通常通過夾子和框架而固定在閥中。圖1表示了現有技術的線性、多孔滑動水口閥的一部分，該滑動水口閥包括由框架2環繞的耐火材料滑動板1。框架2用于將板1保持在閥中，并使板沿運動軸線A-A平動。滑動板1包括兩個孔(3A和3B)。固定板(未視出)包括由虛線圓表示的單孔。在固定板和滑動板的第一相對位置B處，滑動板處于閥內的行程極端位置，也就是在行程的末端。固定板的孔10沿運動方向延伸超過滑動板的孔3A。在第二相對位置C處，滑動板處于行程的相對末端。固定板的孔10沿運動方向延伸超過滑動板的孔3B。在第三相對位置D處，固定板的孔10的中心在滑動板的孔(3A和3B)之間。關閉余量是在滑動孔3和固定孔10的邊緣之間的距離。使板運動成使得固定板孔處于關閉區域將需要例如傳感器或操作人員控制，以便保證關閉。沒有機械裝置能使固定孔確實處于關閉區域。而且，行程末端的限制使得現有技術的滑動水口閥只有兩個切割邊緣。該邊緣在滑動板孔3的內側邊緣8上。現有技術的多孔閥包括最多兩個切割邊緣以及一個關閉區域，該關閉區域取決于操作人員的控制。圖2表示了現有技術的耐火材料板1，它類似于圖1的耐火材料板，除了固定板孔10和滑動板孔3擴大。由于孔3的尺寸增加，關閉余量7減小。還有，調節率(也就是容積流量從完全打開位置的可能減小率)隨著孔的尺寸而減小。因此，當孔增加時，關閉區域減小，流動的控制程度減小。圖3表示了孔形的變化形式，以便減小關閉余量和降低調節率。滑動板孔(3A和3B)和固定板孔10為橢圓形。與圓形孔的情況相比，關閉余量7增加。還有，與具有相同面積的圓形孔相比，調節率增加。該設計并沒有解決現有技術的兩個主要缺陷，即提供超過兩個切割邊緣和確實用于緊急情況關閉的止動件。圖4表示了本專利技術的板。耐火材料滑動板1由框架2環繞。框架2用于將板1保持在閥中，并使該板沿運動軸線A-A平動。滑動板1包括兩個滑動孔(3A和3B)。固定板(未示出)包括單個孔10(由虛線圓表示)。滑動孔和固定孔表示為橢圓形，但是也可以為圓形或任意其它合適形狀。使用橢圓形孔使得關閉位置D和位置B和E之間的關閉余量7更大。板通常不對稱，有較大端11和較小端12。不對稱減小了框架2錯誤插入的可能性，但是也可以為對稱板。也可選擇，框架或板可以包括凹槽13，該凹槽13防止板在閥中反向。孔有四個工作位置。在第一末端行程B處，滑動板孔3和固定板孔10至少部分對齊，以便產生澆鑄槽道。圖4表示了完全對齊時的孔。在第二末端行程位置C處，滑動板孔3與固定板孔10錯開。這表示緊急情況停止位置。在緊急情況下，操作人員可以將滑動板推向第二末端位置C處，閥將確實關閉。末端行程位置C是閥的機械限制，并不取決于傳感器或操作人員的準確性。傳感器或位置反饋傳感器的失效對緊急情況關閉沒有影響。在末端B和C之間存在第二關閉位置D和第二孔對齊位置本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于線性滑動水口閥中的耐火材料板組件，用于控制液體金屬從冶金容器中的流出，它包括固定耐火材料板，該固定耐火材料板有確定了固定孔的第一內表面，該固定板與滑動耐火材料板進行滑動嚙合，該滑動耐火材料板有確定了滑動孔的第二內表面，因此，固定孔與滑動孔的對齊確定了用于將液體金屬從冶金容器中排出的澆注槽道，其特征在于：該滑動板包括多個滑動孔，且固定孔和滑動孔確定了（ｉ）至少兩個切割邊緣和一個在確實停止位置處的緊急情況關閉區域，或者（ｉｉ）超過兩個切割邊緣。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：帕特里克D金，道格拉斯H羅斯，
申請(專利權)人：維蘇維尤斯克魯斯布公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]