防止湍流的中間包和沖擊墊制造技術

中間包沖擊墊，由能夠承受連續接觸熔化金屬的耐火合成物構成，所述沖擊墊包括具有沖擊表面的基座，和從基座向上延伸的環形外側壁，外側壁整個包圍具有放置所述熔化金屬液流的上開口的內空間，所述外壁包括帶有至少向里和向上延伸朝向所述開口的第一部分的環形內表面。（*該技術在2014年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
一般來說本專利技術涉及中間包容器，更具體地說本專利技術涉及為防止熔化的金屬在中間包里產生湍流而設計的中間包沖擊墊。中間包用于盛裝從鑄桶通過鑄桶套管輸送的大量或一罐熔化金屬，例如熔化的鐵或鋼。將中間包安放在鑄桶和鑄造設備或鑄模之間，鑄造設備或鑄模放置著熔化的金屬并在其中形成各種形狀的產品。鑄桶位于中間包和鑄桶套管上方幾英尺，以長形管子的形式從鑄桶引到中間包。鑄筒套管將熔化的金屬呈緊密壓實的液流方式輸送至中間包。進入的熔化金屬流可能具有2至10瓦特/噸的動能。安放在中間包中的澆注墊已廣泛采用，以防止由于進入的熔化金屬液流力對中間包襯套的工作和安全造成的破壞。這種熔化金屬進入液流的動能也會產生湍流，如果沒有很好地控制熔化金屬的流動，則該湍流能通過中間包擴展。經常這種湍流對于從中間包中取出的金屬而構成的鑄造產品質量造成肯定的影響。更確切地說，中間包內產生的湍流和高速流動可以有下列的有害作用。1、過多的湍流可干擾鋼表面，并在鑄桶變化或在有低液面熔化金屬的中間包操作時，促進熔渣的乳化作用。2、由于澆注區域內的湍流造成的高速度使中間包的工作襯套產生腐蝕，中間包通常是由比沖擊墊密度更低的耐火材料制成。3、中間包內的高度湍流能防礙雜質的分離，尤其是尺寸小于50微米的雜質更是如此，這是由于這種湍流的振蕩性質決定的。4、高速流動也能增加熔渣進入鑄模的可能性，通過增加熔化金屬的旋渦在中間包內使熔渣向下朝向出口。5、湍流在中間包內可造成熔渣/金屬界面間的靠近金屬槽頂部的擾動，并因此促成熔渣卷吸以及在熔渣層里打開一個“眼”或空間的可能性，它可能是使熔化金屬再氧化的源泉。6、中間包內高度的湍流可分離中間包和鑄模之間的澆注液流。這就能造成使鑄造工藝產生困難的澆注液流的“裂隙”和“喇叭口”。7、中間包內的高速液流也產生稱之為“短路”的情況。短路關系到取自鑄桶至沖擊墊到中間包的最接近出口的熔化金屬液流路徑很短的問題。這是不希望有的情況，因為它減少了雜質在槽里擴散的時間。而高速流動使相當大量的雜質排入鑄模，將鑄模中的鑄造產品質量降低。普通的平面沖擊墊使進入鑄桶的液流沖擊該墊的頂部并快速流到中間包的側壁或端壁。當液流達到側壁和/端壁時，液流向上反彈至中間包的表面，在這里液流改變方向朝向中間包的中央，或者換句話說是朝向進入鑄桶的液流。這就造成不希望有的在中間包內的向內方向環流。中間包另一側或端壁的相對的液流朝向中間包的中央流動，同時攜帶著溶渣或其他雜質，這些熔渣和雜質漂浮在中間包內槽的表面。結果這些雜質被引向進入的鑄桶液流，然后被迫向下進入槽中朝向出口或中間包的出口。這樣有趨勢造成更多的雜質從中間包中出來并進入鑄模中，因此降低了鑄模中制造的產品質量。過去曾建議并采用多種其他類型的中間包墊，但沒有一種能完全提出所有的上述問題。由SOOfi發表的美國專利US，5,131,635和US，5,133,535以及Schmidt等人發表的美國專利US,5,169,591中，介紹了現有的中間包墊的實例。但是，上述專利公開的中間包墊不適于解決上述問題，其原因至少是因為每篇專利都使定向進入鑄桶的液流直接朝向中間包的注口或多個注口。同時這些墊也不能減慢進入鑄桶的液流使其足以能完全解決與上述高速流動相關的問題。在這方面，由于上面的各專利文獻公開的沖擊墊，將進入液流定向在一個或兩個側方向，朝著中間包的一個或多個注口，鑄桶液流的速度沒有降低達到足以避免出現上述問題。此外，將鑄桶液流定向朝著中間包的注口或多個注口，正如上述專利文獻中所述，會導致上文所述的“裂隙”、“喇叭口”和“短路”的問題，本專利技術提供一種防止湍流的中間包沖擊墊，沖擊墊由底部沖擊表面構成，并包括從底部向上延伸的環形側壁，整個包圍一個具有上開口的內空間，熔化金屬從鑄桶套管直接進入該開口。沖擊墊的環形側壁包括環狀內表面，該內表面至少有一部分相對底沖擊表面向上延伸并向里朝向沖擊墊開口。環形側壁完全包圍沖擊墊的內部空間，因此進入的金屬液流重新返回液流中，并造成了使金屬反向流遠離鑄桶套管的金屬流動圖形。在第一實施例中，沖擊墊的環形側壁內表面從頂上觀察呈圓形。側壁內表面開始從底部沖擊表面向外向上是凹曲面形，然后向里向上到達限定沖擊墊開口的垂直表面。內側壁表面最好是由底部沖擊表面到限定開口的垂直壁面為連續彎曲面。第二個實施例中，本專利技術沖擊墊呈矩形，但仍然保持著具有整個包圍由環形側壁確定的內部空間的特性。在這方面，在貫穿說明書和權利要求書中使用的術語“環形”并不意指任何特殊的形狀，而是意味指出整個包圍的、環狀的邊界結構。第二實施例中，內側壁表面至少要包括一部分向上并向里朝向沖擊墊中中央開口延伸的部分。采用本專利技術第一個或第二個實施例的沖擊墊結構，都可在中間包中造成同樣的所希望的流動圖型。本專利技術的中間包澆注墊不僅能承受進入鑄桶液流的沖擊，而且還能緩沖通常由液流產生的相關的湍流。最終解決前述現有技術中存在的問題，本專利技術構成的沖擊墊可將澆注液流返回到液流中，造成反向流動相互減慢速度，因此減少了中間包內的湍流和防止高速流動。整個包圍了沖擊墊的空腔由此改變了進入液流從垂直向下到垂直向上的路徑。由沖擊墊造成的流動圖型形成了熔化金屬的路徑，該路徑是慢慢向上朝向金屬槽表面，然后在全部方向上徑向向外朝向中間包的壁面。這不僅有利于漂浮雜質的流動條件，同時也提供了中間包內溫度的均勻性。更重要的是減小了中間包中過多的湍流和高速流動所造成的有害效果。本專利技術的防止湍流沖擊墊比上述現有技術沖擊墊提供了更多有利的流動圖型，現有技術的沖擊墊使進入鑄桶液流直接沖擊中間包的一個或幾個側面或端面。在這方面，采用本專利技術的沖擊墊，進入鑄桶的液流被沖擊墊返回并垂直向上流動，然后徑向向外接近槽的頂部。這樣，推動熔渣或其他雜質遠離進入鑄桶的液流。因為這個原因同時也因為本專利技術沖擊墊產生的液流流速比現有技術中沖擊墊產生的流速慢，因而很少有熔渣或其他雜質和夾渣帶入槽中。本專利技術的中間包沖擊墊，對于起動期間，同時在中間包內改變鋼的牌號，或者在低液面中間包中鑄造時特別有利。因此可認識到，本專利技術的中間沖擊墊具有很多優點，這些優點如下1、為使中間包內的熔化金屬慢速流動而將進入鑄桶液流抑制和緩沖，以便有效地將雜質漂浮在熔化金屬槽的頂面。2、造成的流動圖型推動熔渣和其他雜質遠離進入鑄桶的液流，由此防止這些不希望有的物質帶入槽中。3、促成熔化金屬定向流動表面，因此在接觸熔渣層和在那里吸收以前，夾渣和雜質只升高一段短的路程。4、由于進入液流沒有直接沖擊中間包的側壁和端壁，所以側壁和端壁上的工作襯套的腐蝕減少。5、熔化金屬在中間包內停留的時間增加，這是因為到達中間包出口或多個出口的路程比用現有沖擊墊的程程更長更曲折造成的。6、在中間包內的高速流動減小，漩渦的可能性減少，而這種漩渦使熔渣和夾渣從中間包表面掉入鑄模中。7、在穩定態操作時，熔渣很少運動，金屬表面非常平靜。8，由沖擊墊造成的特殊流動圖型，通過產生整個中間包內的熔化金屬的完全的慢速循環而促使溫度均勻一致。9、起動時的濺射顯著減少。10、金屬在槽內停留的時間增加，換句話說，進入金屬從槽流出到達鑄?；蚨鄠€鑄模里所化費的時間增加。給予雜質足夠的時間使雜質自然地慢慢漂浮到槽的頂部，由于停留的時間增加，所以雜質很少包含在流出的液流中。對于本領本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：卡爾·J·塞勒，
申請(專利權)人：CCPI公司，
類型：發明
國別省市：