中間包沖擊墊制造技術

本發明專利技術涉及一種用于Ｔ型中間包（１０）的沖擊墊（２０），沖擊墊（２０）包括具有沖擊面的基部（２１）和外側壁（２２），外側壁由沖擊面向上延伸并限定出具有接收金屬熔液流的上開口（２４）的內部空間，該內部空間被分隔板（２６）分成兩個區域（２５ａ，２５ｂ），分隔板（２６）帶有至少一個金屬熔液流通道（２７）。本沖擊墊特征在于分隔板（２６）至少比外側壁（２２）高３倍并相對于垂直部分傾斜。此沖擊墊提高了出自Ｔ型中間包不同出口的澆注鋼水的均勻性并使通過中間包不同出口排出的鋼水達到相同或大概相同的停留時間。本沖擊墊還使換包時鋼水過渡時間加快，同時，保持傳統沖擊墊的優勢（熔渣乳化程度低）。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】中間包沖擊墊本專利技術大體涉及金屬熔液的連續澆注，具體涉及鋼水的連續澆注。本專利技術具體涉及中間包容器，尤其是設計用來抑制或減少金屬熔液在中間包內湍流(turbulent flow)的中間包沖擊墊。在所屬
中，金屬熔液的連續澆注流程已是眾所周知。現在，將對鋼水的連續澆注流程進行描述，但是，需要了解的是本專利技術不限于鋼水的連續澆注。具體情況下，本專利技術也可應用于鐵、或是非鐵金屬等其它合金或金屬熔液。已知流程是將鋼水倒入用于輸送金屬熔液到澆注裝置的傳送鋼包中。鋼包底壁設有排出口。通常，利用設于排出口正下方的滑動水口來控制流向中間包的鋼水。為防止從鋼包排向中間包的鋼水氧化，通常連接一鋼包長水口至所述滑動水口，以輸送被保護不受周圍空氣影響的鋼水。所述鋼包長水口底端一般浸于中間包的鋼水中。中間包是一種中間冶金容器，用于接收澆包中排出的鋼水，然后中間包再將鋼水分配至一個或多個位于中間包下方的鑄模。中間包用于分離出鋼水中的熔渣和其它污染物。鋼水沿中間包并通過一個或多個出口排入所述一個或多個鑄模。選取中間包長度時， 應使金屬在中間包中的停留時間足夠長，從而有時間將夾雜物分離而形成浮渣層。通常利用塞棒來控制中間包中流出的鋼水。并且，由鋼包中排出的鋼水一般收容于噴嘴中，該噴嘴可將鋼水從中間包中輸送至鑄模。本專利技術對于某類型的中間包特別有用，在這類中間包中，鋼水注入的沖擊區是中間包本體在側面的延伸。這部分延伸與本體是聯通的。這樣的中間包常常稱為T型中間包 (當以平面圖觀察時，該“T”型的橫桿或頂部相當于所述中間包的主體，因此長度大于“T” 型的延伸部分或垂直部分)。中間包內部位于“T”型(側面延伸部分)延伸部分的區域通常是鋼水導入中間包的澆注區，因此，該區域的底板上一般具有特殊的抗侵蝕沖擊墊。對于所述T型中間包的變體(有時稱為h型中間包)，其延伸部分或澆注區相對中間包主體斜向 (甚至平行)設置。本專利技術中，任何該類中間包都將稱作T型中間包。此類中間包一般具有偶數個出口，其相對中間包中心對稱地設于中間包的底板內。如，大方坯連鑄機一般就有4-6個出口設置在中間包底板內。不同出口的液體流出速度不同，是此類中間包經常遇到的一個重要問題。換言之， 通過距離中間包中心較遠出口流出的鋼水在中間包內的停留時間明顯比通過更靠近中間包中心的出口流出的鋼水在中間包內的停留時間要長，從而引起鋼鐵的質量問題，尤其是不同出口排出的鋼鐵質量差別比較大。另一問題則關于鋼包更換時的過渡時間。事實上，由于通過不同出口排出的鋼水流的速度不同，遠端鋼水流在轉換時間方面比中心的鋼水流更長。置于中間包內的澆注墊已被廣泛用于防止流入金屬熔液的沖力損壞中間包的工作襯及安全襯。流入的金屬熔液的動能也會引起湍流，而如果未適當控制金屬熔液的流動， 這種湍流就會波及整個中間包。并且，這種湍流往往會對取自中間包的金屬形成的鑄件的質量造成不良的影響。具體說來，中間包內產生的湍流和高速流動，例如，會引起以下不良影響1.過多的湍流會攪亂鋼水表面并且，在鋼包更換或由于中間包操作導致金屬液面相對較低時加重熔渣乳化；2.澆注區中高速的湍流會侵蝕中間包的工作襯，該工作襯一般是由密度大大低于沖擊墊的耐火材料組成的；3.因為這種湍流具有波動性，中間包內的高速湍流能阻礙夾雜物、特別是尺寸不足50微米的夾雜物進行分離；4.中間包中增強的金屬熔液渦流會吸引熔渣向下運動至出口，高速流動也會增加熔渣隨著增強的渦流導入模具的可能性；5.中間包內的湍流可能攪亂靠近熔融金屬(metal bath)頂部的熔渣/金屬界面， 進而增加熔渣夾雜(slag entrainment)和在熔渣層內產生“眼”或金屬液裸露的可能性， 這可以導致金屬液的二次氧化；6.中間包內的高速湍流可傳至中間包和模具間的澆注流，這會引起澆注流“突出” 和“外傾”，進而造成鑄造困難。7.中間包內的高速流動也被歸因于一種稱為“短路”(short circuiting)的狀況。 短路指金屬熔液流從鋼包至沖擊墊至中間包中最近的出口所采取的短路徑。這種狀況并不好，因為這樣縮短了消除熔融金屬內夾雜物所需的時間。并且，高速流動會攜帶較大的夾雜物進入模具，從而降低鑄件的質量。典型的扁平沖擊墊使得進入的鋼包流沖擊沖擊墊的表面并快速流動到中間包的側壁或端壁。到達所述側壁或端壁時，所述鋼包流向上反彈至中間包表面，在那里鋼包流改變方向，流向中間包中心，也就是流向進入的鋼包流。從而在中間包內，引起向內的不良循環流。中間包另一側或另一端的相對鋼包流流向中間包的中心，并攜帶有漂流至中間包內熔融金屬表面的熔渣或其它雜質。結果，這些雜質向進入的鋼包流靠近，然后裹帶著向下流入熔融金屬并流向中間包各出口。這樣一來，往往使更多的該類雜質排出中間包而進入模具中，進而降低模具中生產產品的質量。此外，根據觀察扁平沖擊墊會使金屬熔液在T型中間包內的停留時間非常短，使得T型中間包不能適當發揮其作用。盡管以往提出并使用過很多種中間包墊，不過沒有一種可完全解決上述提到的所有有關T型中間包的問題。以往中間包墊的實施例公開在以下的歐洲專利或專利申請中ΕΡ-Β1-729393， EP-B1-790873， EP-B1-847313， EP-B1-894035， EP-B1-1198315， EP-B1-1490192和EP-A1-1397221。特別指出的是，盡管鋼水在中間包中的停留時間大大增加了，但還是發現存在短路并且通過中部出口排出的鋼水的速度明顯快于其它鋼流。因此，本專利技術目的之一是提高T型中間包澆鑄的鋼水鑄件的質量，尤其是增強T 型中間包不同出口澆鑄的鋼水鑄件的均勻性(質量穩定)；另一個目的是強化對中間包內鋼流流速的控制，以使通過T型中間包不同出口排出的鋼水達到相同或大概相同的停留時間；此外，另一個目的是在更換鋼包時，使鋼水質量快速過渡。具體地，理想情況是在不同的鋼水流之間，鋼水質量的過渡時間非常短暫。在實現上述目的的同時，保持傳統沖擊墊的優勢(熔渣乳化程度低)，將是最理想的。根據本專利技術，提供權利要求1所述的一種沖擊墊。EP-A1-847820公開了一種根據權利要求1的前言的沖擊墊。該沖擊墊旨在用于具有突起部的傳統中間包中。鋼水被注入沖擊墊的第一區域并通過一開口流向第二區域，該開口位于將第一區域和第二區域隔開的板上。然后，所述金屬熔液溢出分隔板，回流至第一區域。如此，可分散流能(stream energy)。分隔板是豎直的，至多和外側壁一樣高。未說明可以對這種沖擊墊進行改造或其可用于T型中間包內。根據觀察，本專利技術所述的沖擊墊解決了上述大部分問題。特別是，觀察到本沖擊墊具有穩定的高質量、快速過渡、熔渣乳化低等特點。而且，根據本專利技術的本沖擊墊提供了更佳的熱分布(thermal stratification)。這是因為與其它沖擊墊相比，鋼液流向遠端 (outer strands)的速度要快的多。根據本專利技術，所述分隔板向上延伸，至少高出沖擊墊外壁的3倍，優選高出4倍。根據優選實施例，分隔板至少向上延伸至與中間包內金屬熔液液面齊平的高度。在這種情況下，分隔板的上部在中間包內金屬熔液液位附近優選設置有加厚部，以提高分隔板的抗渣性。此加厚部將位于分隔板的上半部分，優選位于分隔板上部四分之一處。分隔板相對于垂本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．用于包括主體（１１）和延伸部分（１２）的Ｔ型中間包（１０）的沖擊墊（２０），由經得住與金屬熔液連續接觸的耐火合成物構成，沖擊墊（２０）包括具有沖擊面的基部（２１）和外側壁（２２），該外側壁由沖擊面向上延伸并限定出具有接收金屬熔液流的上開口（２４）的內部空間，內部空間被分隔板（２６）分成兩個區域（２５ａ，２５ｂ），分隔板（２６）帶有至少一個金屬熔液流通道（２７）；其特征在于，分隔板（２６）至少比外側壁（２２）高３倍并相對于垂直部分傾斜。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：托馬斯·瓦格納，
申請(專利權)人：福士科國際有限公司，
類型：發明
國別省市：GB