專利名稱:向液體中噴射物質(zhì)的改進(jìn)的噴嘴的制作方法
本發(fā)明涉及向液體中噴射物質(zhì)的改進(jìn)的噴咀。
更準(zhǔn)確地說(shuō)，噴射噴咀是用于噴射氣體，氣體加粉末，或固體-經(jīng)常是伴隨有氣體的，進(jìn)入具有潛在危險(xiǎn)的液體之中，例如熔融的鐵水或鋼水之中。噴射這類物質(zhì)的目的是各式各樣和互不相同的。在我們的國(guó)際專利公開W084/02147號(hào)中概括了將各種物質(zhì)導(dǎo)入熔融的金屬中的某些原因，并介紹了與此有關(guān)的一些參考文獻(xiàn)以便對(duì)該專利公開文獻(xiàn)進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。
本發(fā)明和W084/02147號(hào)樣，是用于通過(guò)一個(gè)熔化容器如鐵水包的側(cè)壁進(jìn)行各種物質(zhì)的噴射。該側(cè)壁可以是容器的底部或者更常用的是容器的側(cè)壁。例如構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方案的裝置包括由一個(gè)噴射通道所貫通的耐熔材料噴咀本體，用以安裝在容器的側(cè)壁上，該噴射通道在噴射之前，被堵塞于噴咀的排泄端或面對(duì)著液體的端部，以防止熔融的液體進(jìn)入通道。形成槍管組件的一部分的發(fā)射管在通道內(nèi)是可移動(dòng)的，和一個(gè)裝置用于將發(fā)射管施加作用力向著上述端部推進(jìn)以便將堵塞元件除掉或者弄碎，該堵塞元件暫時(shí)地置于該端部?jī)?nèi)用以封閉通道。該發(fā)射管就是這樣用于打開通道，以便讓一種物質(zhì)通過(guò)此專門的裝置中的發(fā)射管進(jìn)入熔融的金屬中。
在通常情況下，一個(gè)裝滿熔融金屬的容器如一個(gè)鐵水包，在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間以前，冶金學(xué)家們就設(shè)想將一種物質(zhì)或幾種物質(zhì)噴射到金屬容器中去。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)特別是對(duì)于某些低粘度的熔融金屬，盡管存在有噴咀堵塞元件，熔融金屬還是能夠進(jìn)入噴射通道的。這種熔融金屬之一就是鐵水。該熔融金屬可以進(jìn)入通道顯然是沿著堵塞元件和耐熔材料本體之間的聯(lián)接處泄漏的，或者甚至通過(guò)堵塞元件本身滲透出來(lái)的。該熔融金屬就這樣由堵塞元件旁路流出的，后果是嚴(yán)重的。首先，在正常情況下，排泄管是設(shè)置在緊挨著開始噴射之前的堵塞元件的后面。如有時(shí)會(huì)發(fā)生的情況，假如熔融金屬進(jìn)入發(fā)射管，就會(huì)凝固在那里面，將管子堵住。那樣噴射將不可能進(jìn)行，而且一般情況將是如此。這樣，整個(gè)一包熔融金屬，或許要超過(guò)200噸，就有可能造成無(wú)法處理的局面，這時(shí)該金屬的全部工業(yè)價(jià)值就不可想像了。其次，當(dāng)在堵塞元件后面的熔融金屬出現(xiàn)凝固的情況，有可能不總是阻止噴射，這種凝固金屬會(huì)干擾發(fā)射管的運(yùn)動(dòng)，以致使它不能像起始噴射時(shí)所應(yīng)當(dāng)前進(jìn)的那樣遠(yuǎn)。在堵塞裝置中對(duì)此提供的一種安全設(shè)置，在這種情況下有可能完成不了其設(shè)計(jì)功能。這種安全設(shè)置的用處是因緊槍管組件，例如防止由于熔融金屬的壓力，把堵塞元件無(wú)意中取除掉或彈射出去，以及操縱槍管組件將噴射入熔融金屬中的物質(zhì)關(guān)閉掉。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一個(gè)帶有堵塞元件的噴咀本體，使其有效地防止熔融金屬?gòu)纳鲜龆氯幣月妨鞯?，并進(jìn)入噴射通道。
另一個(gè)目的是提供一種滿意的堵塞元件，該元件能夠容易地由噴咀本體打碎并除掉，以便打開噴射通道開始進(jìn)行噴射。
依照本發(fā)明，提供了一種安裝在液體容器的側(cè)壁上用于將各種物質(zhì)噴入液體中的噴射噴咀，它包括一個(gè)本體;該本體具有至少一個(gè)噴射通道朝著本體的排泄端伸出，并在其中設(shè)有一個(gè)通道封閉裝置，該通道封閉裝置包括一個(gè)空心殼體，其一端是封閉的，以阻止液體從那里滲漏出去，該殼體的一個(gè)側(cè)壁和一個(gè)封閉部分的端部通過(guò)減弱強(qiáng)度的殼體部分連接在一起，以便對(duì)封閉部分施加一個(gè)力可以把它從側(cè)壁上分離開，以便在通道和排泄端之間形成一個(gè)開口，用于通過(guò)這樣產(chǎn)生的開口和通道進(jìn)行噴射。
依照本發(fā)明，還提供了一種通道封閉元件用于把噴射噴咀上的噴射通道關(guān)閉，該通道封閉元件包括一個(gè)細(xì)顆粒耐熔殼體，該殼體用以阻止液體從那里滲漏，該殼體是空心的，并在其一端是封閉的，一個(gè)側(cè)壁和殼體的封閉端是通過(guò)殼體的減弱強(qiáng)度的部分連接在一起的，以便通過(guò)該殼體部分的斷裂把封閉部分與側(cè)壁分離開。
噴咀本體內(nèi)的每個(gè)噴射通道在其絕大部分長(zhǎng)度上借助一個(gè)金屬襯管作為襯里。為了采用這樣的襯管，該通道的封閉裝置可以采用一種小的管形的，杯形的或者頂針形的易碎的殼體，該殼體適于設(shè)置在通道內(nèi)或者挨近其排泄端。
但是，該封閉裝置和襯管可以結(jié)合起來(lái)成為一個(gè)單一的細(xì)長(zhǎng)筒形元件的殼體用作整個(gè)通道或其主要部分的襯里時(shí)，該元件具有一端為封閉的，其狀態(tài)是該端部是在或者靠近噴咀本體的排泄端，并可以利用一個(gè)槍管把它打碎以便將噴射通道打開。
據(jù)此，該防止?jié)B漏，，細(xì)長(zhǎng)的筒形元件可以在靠近封閉端處具有一個(gè)減弱強(qiáng)度的部分，以便通過(guò)在其內(nèi)部的筒形元件施加一個(gè)合適的力把封閉端部脫離開。為了把封閉端部分離開，在封閉端和側(cè)壁的接合處可以設(shè)置一個(gè)減低厚度或強(qiáng)度的殼體部分。
上述細(xì)長(zhǎng)筒形元件的設(shè)計(jì)可以在一個(gè)筒形封閉元件中重新制成，該筒形封閉元件比噴咀本體要短得多，而其它要限制在噴咀本體的排泄區(qū)域內(nèi)。這種元件可以與用金屬或陶瓷制造的通道襯筒結(jié)合在一起。
上述筒形封閉元件可以由陶瓷制成，而且可以采用標(biāo)準(zhǔn)的方法很容易制造出來(lái)，容易得到的耐熔材料管例如用于測(cè)量溫度的熱電偶的測(cè)量頭的保護(hù)管。這種管的封閉端部可以通過(guò)一種簡(jiǎn)單的切削加工以提供一個(gè)可分離的端部的方法是可以采用的。
可以想像，筒形封閉元件可以安裝在噴咀本體內(nèi)作為可更換元件，對(duì)于具有這種可更換性則可獲得相當(dāng)長(zhǎng)的使用壽命。與此相反，筒形封閉元件和槍管的確是消耗物品，一般只不過(guò)在一次噴射操作中使用。
包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)的是一個(gè)安裝在噴射噴咀中的一套可更換構(gòu)件，該成套構(gòu)件包括一個(gè)筒形陶瓷元件和一個(gè)可在筒形元件的縱向滑動(dòng)的槍管，該筒形元件是用以防止熔融金屬通過(guò)其側(cè)壁滲漏出去，并且有一個(gè)封閉端，和一個(gè)筒形元件的側(cè)壁與封閉端相連接處減弱強(qiáng)度的部分，以便當(dāng)發(fā)出的氣流向著槍管的封閉端的內(nèi)部沖擊時(shí)造成封閉端脫離開。
本發(fā)明的另一方面，一種噴咀本體是由許多個(gè)設(shè)置在一個(gè)環(huán)上按一定間隔排列的通道，并在其排泄端該噴咀本體具有一個(gè)環(huán)形封閉元件用以限定各通道的排泄部分，每個(gè)排泄部分通過(guò)一個(gè)易碎的腹板封住，該封閉元件包括它的腹板用于防止液體滲漏進(jìn)入通道中去，而且這些腹板通過(guò)與它相連接的通道內(nèi)部向它施加一個(gè)力以便把該腹板從環(huán)形封閉元件上捅開。
現(xiàn)在將結(jié)合最佳方案，并參考附圖，以舉例的方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地描述。在附圖中，其中同樣的另件將采用同樣的標(biāo)號(hào)。
圖1是通過(guò)體現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)噴咀本體并帶有第一噴咀堵塞裝置的截面剖示圖;
圖2是噴咀本體的一部分的局部剖示圖，用以顯示第二噴咀堵塞裝置;
圖3是與圖2相似的視圖，用以顯示第三噴咀堵塞裝置;
圖4是本發(fā)明的另一個(gè)噴咀本體實(shí)施方案的截面剖示圖;
圖5是通過(guò)圖4所示的噴咀本體，由圖4中沿X-X線下面放大的局部截面剖示圖;
圖6是顯示本發(fā)明體現(xiàn)第三噴咀本體一部分的截面剖示圖;
圖7是通過(guò)另外一個(gè)實(shí)施方案的局部截面剖示圖。
由圖1，圖4和圖6中所顯示的內(nèi)容，是在我們的國(guó)際專利出版物W084/02147號(hào)中的專利申請(qǐng)書GB-A-2，171，186號(hào)，PCT/GB87/00117號(hào)和GB8624322號(hào)中進(jìn)行了更為詳細(xì)地公開的各種型別的噴射裝置的部分部件，這些公開資料都作為這次申請(qǐng)的有關(guān)參考文獻(xiàn)。這些申請(qǐng)書都應(yīng)當(dāng)作為該噴射裝置各種機(jī)械另件的具體結(jié)構(gòu)、功能和操作方面的參考文獻(xiàn)。向該裝置上安裝的各種機(jī)械另件都設(shè)置在一個(gè)容器的外面，即安裝在圖1和圖4所示的頂部。
圖1和圖4每個(gè)都顯示出本發(fā)明的許多個(gè)通道的噴射噴咀部件10，和噴射裝置的發(fā)射槍管11。通過(guò)舉例，該噴咀本體10可以擁有四個(gè)通道22，每個(gè)通道都帶有一個(gè)相對(duì)應(yīng)的槍管11，但可以擁有多于或少于四個(gè)通道及槍管。我們?cè)O(shè)計(jì)過(guò)八個(gè)和十五個(gè)通道裝置用于例如向鐵水中噴射各種物質(zhì)。如果需要，該噴咀本體可以簡(jiǎn)化成只具有一個(gè)通道和槍管。這樣的布局也包括在本發(fā)明范圍內(nèi)。
噴咀本體10安裝在一個(gè)容器，如液體金屬包14的一側(cè)或底部壁13(通常是著者)的一個(gè)開口12內(nèi)。開口的位置設(shè)置要能將各種物質(zhì)噴射到足夠的深度，例如在液體或熔融金屬表面以下1米或更多些。液體包14是一種具有鋼殼15和絕熱襯套16的常規(guī)結(jié)構(gòu)。
噴咀本體10是由耐熔材料制成，而且可以由幾個(gè)另件組裝成一個(gè)組件(見圖1)或者是一個(gè)單件另件(見圖4)。耐熔材料可以是一種合適的濤鑄混凝土。噴咀組件最好還是由幾個(gè)另件組裝而成，以便于裝卸，因?yàn)椴蝗辉摬考膶?shí)際重量就決定于其尺寸大小了。此外，做成幾另件時(shí)，不同另件可以選擇不同的耐熔材料和性能;例如一個(gè)更耐熔化和溫度的材料可以提供用于接觸熔融金屬的另件。如圖1所示，噴咀本體10是由一個(gè)內(nèi)部元件18，一個(gè)外部元件19和一個(gè)中央元件20構(gòu)成。該內(nèi)部元件18粘合在開口12內(nèi)，但另件19和20通常既不與另件18粘合也不把它們相互之間粘合，也不與開口12粘合在一起。沿著其內(nèi)部周邊，在內(nèi)部另件18上有一個(gè)凹槽21，該凹槽提供一個(gè)空間，以便當(dāng)該另件安裝在容器側(cè)壁13上時(shí)，用以容納多余的混凝土。沿著凹槽21出現(xiàn)連續(xù)的混凝土緣邊就標(biāo)志著內(nèi)部另件18和開口12之間的聯(lián)接情況將足以避免泄漏，一種單塊噴咀本體10(圖4)將通過(guò)沿著其內(nèi)端施加混凝土就固緊在開口12上;應(yīng)當(dāng)指出的是用于容納多余的混凝土的凹槽21如在此圖中所示。
圖1中的另件18和19一起限定噴射通道22，其中的槍管11都是在襯管23內(nèi)可以縱向移動(dòng)的，襯管24可由金屬制成，它以部分的限定各通道。襯管24是以現(xiàn)澆鑄或者粘合在噴咀本體的內(nèi)部另件18內(nèi)。襯管24都不粘合在外部另件19上。
噴咀本體10為其每一個(gè)通道配置一個(gè)通道封閉元件。這些封閉元件可以取幾種不同形式?，F(xiàn)在將對(duì)圖1至圖3所示的封閉元件進(jìn)行具體描述。
在圖1中，內(nèi)部另件18配置有通道封閉元件用于通道22。每個(gè)封閉元件在進(jìn)行噴射之前必須阻止熔融金屬進(jìn)入與其相匹配的通道22，而且其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須能通過(guò)把槍管11用力向前推進(jìn)時(shí)，把它從內(nèi)部元件中打碎捅開，以便能夠進(jìn)行噴射。要保證使熔融金屬不能進(jìn)入槍管端部和封閉元件之間的S空間內(nèi)這是基本要求。如圖1中所示，每個(gè)通道封閉元件分成兩個(gè)部分，而且該內(nèi)部另件18是圍繞著它們澆鑄出來(lái)的。第一部分是一個(gè)耐熔堵塞26，但是，該堵塞如在以下的描述中可以被略去。堵塞26由噴咀本體與液體相接觸的表面27處向內(nèi)呈錐形，而其內(nèi)部端面與封閉元件的另一部分通過(guò)插承結(jié)構(gòu)相匹配，當(dāng)內(nèi)部另件18環(huán)繞著這兩部分澆鑄時(shí)，則通過(guò)上述匹配使該兩部分保持良好的組合狀態(tài)。在內(nèi)部另件澆鑄之前，一種分離劑可以施加在堵塞26上，以保證當(dāng)槍管向前推進(jìn)時(shí)，能夠容易地把它推出去。
封閉元件的另外的也是主要的部分是一個(gè)空心元件30，一端封閉并由致密的細(xì)顆粒耐熔材料制成。在本實(shí)施例中，空心元件30的形狀為杯形或頂針形而且最好是如下面所述。頂針(空心元件)30具有一個(gè)端壁或底部31，該底部與堵塞26相匹配，其側(cè)壁32的內(nèi)邊構(gòu)成通道22的一部分。金屬襯管24和頂針30具有相同的內(nèi)徑。該底部通過(guò)一個(gè)過(guò)渡側(cè)壁段34(該側(cè)壁段比側(cè)壁32的其余部分適當(dāng)減薄一點(diǎn))與側(cè)壁聯(lián)接在一起。所以，可以看出頂針的外部在36處為臺(tái)階形向著底部向內(nèi)凹入。該過(guò)渡壁段34在本例中是正圓柱形。它的直徑比堵塞26的較小的內(nèi)端直徑稍微小一點(diǎn)。在臺(tái)階36的上面，側(cè)壁32具有一個(gè)截頭圓錐體形狀，離開臺(tái)階的一端為大端。
由于頂針30是臺(tái)階形的，當(dāng)槍管11撞擊底部的內(nèi)側(cè)時(shí)，則底部31就可以從側(cè)壁32上分離開。該減薄的側(cè)壁段34當(dāng)?shù)撞客ㄟ^(guò)槍管向前推進(jìn)并通過(guò)堵塞26被推入熔融金屬之前，就被擊碎，這樣就打開通道22以便進(jìn)行噴射。
如上所述，該頂針是用一種致密的，細(xì)顆粒的材料制成，而這種材料還應(yīng)當(dāng)不讓熔融金屬通過(guò)它滲漏出去。熔融金屬可以沿著堵塞26和噴咀體內(nèi)部另件18的聯(lián)接處或者甚至通過(guò)堵塞本身進(jìn)行滲漏，但是頂針30要合適地制作，不能讓熔融金屬進(jìn)入S空間。頂針30最好是用莫來(lái)石制造，但也可以選擇其它的耐熔材料。有時(shí)候要保證一種耐熔制品完全不發(fā)生滲漏，而且避免頂針滲漏的可能性往往是不可能的，把頂針往后安置適當(dāng)離開端面27遠(yuǎn)一點(diǎn)，以便熔融金屬向內(nèi)滲漏進(jìn)入噴咀體10當(dāng)?shù)竭_(dá)頂針時(shí)已經(jīng)變?yōu)檎硿幕蚋酄畹?。不可避免地，在離開端面27時(shí)要有一個(gè)溫度下降梯度。只要沿著堵塞26和底部31滲入的熔融金屬足夠熱如同膏狀時(shí)，則把頂針30的底部擊碎并與堵塞一起從噴咀體中捅出去是不困難的。
應(yīng)當(dāng)容易理解，當(dāng)容器14中裝滿熔融金屬時(shí)，噴咀體10就變熱，而襯管24則膨脹。為了避免各種問(wèn)題，一個(gè)紙墊片被放入襯管的端部和頂針30之間，要在澆鑄噴咀體內(nèi)部另件18時(shí)放入。在使用過(guò)程，紙墊可能被燃燒掉就留下一個(gè)空間38，以便形成一個(gè)足夠大的空間用于襯管24的膨脹。
圖2顯示兩部分通道封閉元件的第二實(shí)施方案。該兩部分的匹配如前所述。封閉元件的外面部分是一個(gè)堵塞40，它具有一個(gè)大頭端41除此之外和堵塞26相似。頂針42與圖1所示的頂針30不同，它具有一個(gè)適當(dāng)增厚的底部43。
該頂針也是臺(tái)階形的，但是在其底部43和側(cè)壁44之間不帶減薄的過(guò)渡側(cè)壁部分。而是在臺(tái)階46和底部43之間形成的角部45和頂針42的內(nèi)側(cè)壁和底部43的內(nèi)表面相交處形成的角部48之間有一個(gè)截面減弱的截面50。底部43在由側(cè)壁的截面50處，當(dāng)通過(guò)槍管向前推進(jìn)時(shí)就被撞碎，該截面50是被面對(duì)面的角部45，48所減弱。
如果需要，頂針42可以改變?yōu)樘摼€所表示的在底部43和側(cè)壁42之間具有一個(gè)減薄的側(cè)壁段。
堵塞26和40可以取不同的形狀，但如前面所提到的都不是主要的。圖3顯示一種布局，其中只有頂針52安置在噴咀體內(nèi)。圖中所示的頂針52實(shí)際與頂針42是一樣的，但頂針30這種型式也是可用的。在每種情況下，底部可以不設(shè)置定位用插承凸出。頂針52完全是嵌入噴咀另件18內(nèi)，而且其底部的端面53設(shè)置在非?？拷砑?8的與熔融金屬相接的端面27。當(dāng)頂針底部通過(guò)槍管向前推進(jìn)撞擊時(shí)，頂針底部將被捅碎，同時(shí)噴咀另件18上的位于頂針底部和熔融金屬之間的那部分也被捅碎。上述噴咀另件18上的那部分可以用一刻線或凹痕55來(lái)限定，這樣可有助于使捅碎部分的碴口整齊。
當(dāng)設(shè)有堵塞26和40時(shí)，可以把它們輕輕地粘合在噴咀體另體18內(nèi)。
頂針42和52一般是帶有底部，和兩側(cè)面為平行的，或者向著其底端略帶錐度的。可以想像，它們可以是帶對(duì)面雙錐度的，但是那將使制造復(fù)雜一些。頂針30和42，以及堵塞26和40分別可以把它們做成兩者為整體式的，雖然這將對(duì)制造帶來(lái)復(fù)雜性。
當(dāng)完成噴射后，容器已經(jīng)空了，噴射本體被拆掉并進(jìn)行更換或整修。首先，把外部和中央另件19，20拆下(在向上的方向，在圖1中所示)。槍管11一般將通過(guò)凝固的熔融金屬焊接在噴咀體內(nèi)部另件18上?？梢岳靡簤翰倏v拔具設(shè)置在槍管中，用于把槍管和內(nèi)部另件18從容器的開口12處拔出來(lái)。如果槍管是輕輕地粘合在內(nèi)部另件18上的，因此不便如此作法的話，可以通過(guò)內(nèi)部另件的中心沖出一個(gè)孔來(lái)，一個(gè)可擴(kuò)張的拔具通過(guò)該孔插入用于把內(nèi)部另件拆下來(lái)。
應(yīng)當(dāng)可以理解，僅僅噴咀體內(nèi)部另件18需要經(jīng)常地更換。另件19和20可以反復(fù)地重新使用，除非是它們被濫用浪費(fèi)了。
另一個(gè)實(shí)施方案如圖4和圖5所示。此處，通道22都用襯管24襯起來(lái)，該襯管可以接受槍管11在其內(nèi)進(jìn)行縱向滑動(dòng)地運(yùn)動(dòng)。每個(gè)襯管24是由一種耐熔材料制成，該耐熔材料不能滲透熔融液體并能阻止通過(guò)其側(cè)壁滲漏熔融液體。這類材料可以是高鋁的如莫來(lái)石。
如同襯墊通道P那樣，襯管24用作通道的封閉裝置。為此目的，每個(gè)襯管在其位于靠近噴咀體10的排泄或面臨熔化的端部27的端部25封閉起來(lái)，以便在進(jìn)行噴射之前與熔融金屬隔離開。該端部的設(shè)計(jì)要使其能被槍管11從襯管24的殘留的部分上破碎掉，以便進(jìn)行噴射。
如圖4所示，襯管24的封閉端由噴咀體10的排泄端27處縮進(jìn)一些。一個(gè)耐熔堵塞26安裝在噴咀體內(nèi)的一旁如前面所述，位于襯管端部25的下游端，但它可以省略掉。如圖4所示的堵塞，與圖1和圖2具有不同的形狀，而且其內(nèi)表面與襯管24的封閉端部相匹配。該匹配表面都是如部分球面。
當(dāng)堵塞26和任何與它粘合的粘合劑在該處阻止或者幫助阻止熔融金屬與耐熔襯管24在進(jìn)行噴射之前相接觸，堵塞26的主要目的是當(dāng)容器中或液體金屬包14中開始充滿高溫熔融的金屬時(shí)，以保護(hù)襯管24免受熱沖擊。
在半球面封閉端25和側(cè)壁28的接合面處，包含一個(gè)管形部分29，該部分比側(cè)壁或端壁都要弱一些。這種減弱的獲得，是簡(jiǎn)單地通過(guò)把這個(gè)部分29制造成比側(cè)壁或端部都薄一些實(shí)現(xiàn)的。一個(gè)臺(tái)階或肩部30位于側(cè)壁的端部，并導(dǎo)向該減弱部分，也具有減弱的作用。
一個(gè)液壓滑枕(圖中未顯示)向槍管施加力向前推進(jìn)，當(dāng)槍管撞擊到封閉端25的內(nèi)表面時(shí)，則減弱部分29就破碎了。槍管的繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)就會(huì)猛推已分離的端部25和堵塞26從噴咀體上推到熔融金屬中去。然后氣體，或者氣體加粉末狀或固體狀的處理物質(zhì)通過(guò)槍管11進(jìn)入金屬液體中。
臺(tái)階或肩部30，當(dāng)封閉端25被撞擊并分離時(shí)，用于把耐熔襯管24保留在噴咀體10內(nèi)。襯管24比堵塞26被粘結(jié)住的座位要大些。如前面所述的實(shí)施例中的杯形部或頂針30的固定問(wèn)題同樣地也可以得到。
該耐熔襯管24可以采用容易得到的帶封閉端的熱電偶護(hù)管簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)地制造出來(lái)。所有需要作的就是加工或磨掉一些耐熔材料以形成減弱的筒形部分29。
當(dāng)然，在槍管11和耐熔襯管的內(nèi)壁之間要留有間隙。當(dāng)槍管11被向前推進(jìn)以便起動(dòng)噴射時(shí)，熔融金屬?gòu)娜萜髦袝?huì)進(jìn)入間隙中。因?yàn)橐r管24是一種較好的絕熱體，熔融金屬在到達(dá)襯管24的外部端之前可能不會(huì)凝固，并因而可以逸掉。為了防止任何危險(xiǎn)的發(fā)生，有可能存在將液體金屬通過(guò)些路逸出，槍管11和襯管24設(shè)有配合密封裝置35。該密封裝置包括一個(gè)密封套36沿著襯管24的外部端安裝著，并有一個(gè)配合環(huán)38與槍管11相匹配。配合環(huán)38可以采用金屬或者采用一種可壓縮材料，如一種可壓縮石墨基的物質(zhì)制成。該金屬套筒或套環(huán)，當(dāng)槍管11已經(jīng)向前推進(jìn)達(dá)到噴射位置時(shí)，是密封配合的。在有可能發(fā)生的很不理想的情況下，熔融金屬向返回方向流到密封裝置35附近，該密封裝置將會(huì)阻止它進(jìn)一步外逸，并且的確可能要對(duì)金屬急冷并導(dǎo)致凝固。
這種密封裝置可以在本發(fā)明的各種實(shí)施方案中設(shè)置。
應(yīng)當(dāng)可以理解，如圖4的左邊所示的槍管11是處在噴射之前的位置，耐熔襯管24被封閉住并且是完整無(wú)缺的。而在圖4中的右邊，槍管已經(jīng)在前進(jìn)的噴射位置，而且襯管已被打開處于噴射狀態(tài)(封閉端25和堵塞26已經(jīng)被槍管11捅掉)。
在正常地操作狀態(tài)下，液體金屬包14可以容納熔融金屬在進(jìn)行噴射之前能保持幾個(gè)小時(shí)。耐熔襯管24能夠很好地經(jīng)受長(zhǎng)時(shí)間暴露在高溫的熔融金屬如鐵水或鋼水中。但是，槍管11可能會(huì)在這種高溫下通過(guò)氧化容易產(chǎn)生剝蝕。為了保護(hù)這種由鋼制成的槍管的逐漸氧化，可以進(jìn)行表面滲鋁。另外，還可以采用金屬?gòu)?fù)合材料和陶瓷襯管，盡管這樣做成本會(huì)更高。
圖4和圖5所示的實(shí)施方案可以通過(guò)縮短襯管24的長(zhǎng)度更改成更為便宜的襯管，由此，該襯管作為一種襯里只用于通道22的較短的一段。當(dāng)如此縮短以后，可以想像，通道將需要采用更改的襯管24的金屬管上游端進(jìn)行鑲襯。更改的襯管24將作為整個(gè)襯套的一個(gè)端部，即圖4的X-X線以下的部分。大體上來(lái)說(shuō)，噴咀體將如圖1所示但其中頂針30被一個(gè)帶有上述端部的更改的襯管24所替換。
還有另外一種如圖6所示的實(shí)施方案，現(xiàn)在可以作為一種參考。
在本實(shí)施方案中，噴咀體具有一個(gè)通道22的排列，如15個(gè)，相對(duì)應(yīng)的槍管11也是15個(gè)。各通道沿著一個(gè)經(jīng)選擇的直徑圓環(huán)上以一定間隔排列。密封裝置設(shè)有含有一個(gè)配合環(huán)38和套筒36，而噴咀封閉裝置60都安裝在噴咀體的排泄端內(nèi)。該封閉裝置60包括一個(gè)環(huán)形細(xì)顆粒的耐熔元件61;通過(guò)該元件使熔融金屬不能發(fā)生較大程度的滲漏。環(huán)形元件60具有下，上表面61，62，其下表面61與噴咀體10的熔融金屬端面27在共平面內(nèi)。但是，上表面62要縮進(jìn)端面27以內(nèi)，使整個(gè)封閉環(huán)形元件60鑲?cè)雵娋左w10內(nèi)。在上表面62上設(shè)有凹槽64與通道22相重合。該通道的襯管24伸入至凹槽中。在下表面61上設(shè)有凹槽66與凹槽64同軸，并把堵塞26裝在該凹槽66中。凹槽64和66的相鄰近的底部是由形成環(huán)形元件的材料的薄腹板68間隔開。該腹板是比較脆弱的。它是通過(guò)兩個(gè)凹槽的鄰近的角部減弱的。這種設(shè)置是為了當(dāng)槍管11被用力向前推進(jìn)時(shí)，腹板68就被沖出去，這時(shí)被分離開的腹板68和堵塞26一起都被驅(qū)趕到熔融金屬中去。圖6的左邊顯示槍管還未向前推進(jìn)，而右邊是槍管已經(jīng)向前推進(jìn)，開始噴射。
一個(gè)環(huán)形元件60的改變型可以省掉凹槽66和堵謇26，這時(shí)底部表面61可以和腹板68的底部表面共平面。這樣一種環(huán)形元件可以嵌入噴咀體10內(nèi)，其底部端面61用一薄層耐熔材料本體蓋住。這一薄層可以沿著腹板68相對(duì)應(yīng)的劃以刻線或凹痕，以便當(dāng)槍管向前推進(jìn)撞擊環(huán)形元件60的腹板68時(shí)，以確定易于沖出去的部位。換言之，環(huán)形元件60的更改型的設(shè)置情況與圖3所示的結(jié)構(gòu)布局極為相似。
對(duì)于噴射操作過(guò)程在本說(shuō)明書中未給以完整的說(shuō)明，因?yàn)樵谠缙谏暾?qǐng)書中已經(jīng)對(duì)操作過(guò)程進(jìn)行了恰當(dāng)?shù)墓_。
上面所進(jìn)行的說(shuō)明和附圖都只是描述性的，而且各種改變型在本專業(yè)技術(shù)中將會(huì)發(fā)生，而這些改變型都屬于本發(fā)明的權(quán)利要求
范圍內(nèi)。
例如參看圖6，圖中顯示出封閉裝置60在每個(gè)通道中在噴射開始進(jìn)行之前，一般具有“H”形的垂直截面，在“H”形截面的水平橫向塊是可以擊碎的腹板68。封閉裝置以殼體的形狀單獨(dú)的置于通道中(如圖1至圖3中所示的結(jié)構(gòu)形式)可以是一般為“H”形垂直截面的圓柱形旋轉(zhuǎn)體，在其中帶有通道封閉腹板，以便當(dāng)進(jìn)行噴射時(shí)借助槍管把該腹板擊碎。這種封閉裝置80如圖7所示，該封閉裝置安裝在一個(gè)噴咀體10的通道22的排泄端。封閉裝置80是一個(gè)空心殼體，基本上是圓筒形，該殼體被腹板82橫置在其中，該腹板可以從殼體的其余部分上分離開以便打開通道22，進(jìn)行噴射。
在上述專門的說(shuō)明中，借助流體力作用于槍管使之向前推進(jìn)，對(duì)著適當(dāng)?shù)姆忾]部分施加作用力將通道打開，以便進(jìn)行噴射。但是，打開通道的作用力可以通過(guò)其它方式，例如施加適當(dāng)?shù)目諝鈮毫τ谕ǖ乐袑?duì)著封閉部分。
權(quán)利要求
1.一種噴射噴咀設(shè)置在液體容器的側(cè)壁上，用于向液體中噴射物質(zhì)，該噴咀包括一個(gè)本體，該本體至少帶有一個(gè)噴射通道伸向本體的排泄端，并帶有一個(gè)通道封閉裝置嵌入本體中，其特征在于該封閉裝置包含一個(gè)空心殼體(30，42，52，24)其一端為封閉的，以阻止液體經(jīng)過(guò)那里滲漏，一個(gè)側(cè)壁(例如32，44，28)和殼體的端部封閉部分(31，43，25)是由減弱強(qiáng)度的殼體部分(34，50，29)連接起來(lái)，以便當(dāng)向著封閉部分施加一個(gè)力使它與側(cè)壁部分脫離開，并造成通道(22)與排泄端(27)之間的開口，以便經(jīng)過(guò)通道和上述開口進(jìn)行噴射。
2.如權(quán)利要求
1所述的噴咀，其中殼體(30，42，52，24)具有其端部封閉部分(31，43，25)被引導(dǎo)向著噴咀本體(10)的排泄端(27)，以及其側(cè)壁(32，44，28)至少限定著通道(22)的一部分。
3.如權(quán)利要求
1或2所述的噴咀，其中殼體(30，42，52，24)具有其端部封閉部分(31，43，25)被引導(dǎo)向著上述排泄端(27)并從該端部的一部分由噴咀本體(10)上分離開，是采用把端部封閉部分(31，43，25)從殼體的側(cè)壁上脫離開時(shí)，使噴咀本體的該端部部分與本體的其余部分分離開。
4.如權(quán)利要求
1或2所述的噴咀，其中殼體具有其端部封閉部分(31，43，25)被引導(dǎo)向著上述排泄部(27)并通過(guò)嵌入噴咀本體(10)中的排泄端的堵塞(26)處分離開的，該堵塞和端部封閉裝置，當(dāng)端部封閉裝置從殼體的側(cè)壁(28)上脫離開時(shí)，可以從本體中驅(qū)除掉。
5.如權(quán)利要求
1至4中所述的任何一項(xiàng)要求的噴咀，其中殼體)30，42，52，24)是一個(gè)杯形;頂針形或筒形元件。
6.如權(quán)利要求
5所述的噴咀，其中該殼體是一個(gè)筒形元件(24)，它具有一個(gè)整體的封閉端(25)，而且其側(cè)壁的厚度經(jīng)過(guò)減薄(在29處)，在上述端部鄰近的部位的殼體被減弱，并為在上述力的作用下可使封閉端(25)脫離開。
7.如權(quán)利要求
5或6所述的噴咀，其中該殼體限定著通道(22)的靠近排泄端(27)的那一部分，而且一個(gè)分離式的通道襯管(24)由殼體通過(guò)本體的上游端伸出。
8.如權(quán)利要求
6所述的噴咀，其中筒形殼體(24)具有其封閉端位于鄰近上述排泄端(27)，并通過(guò)噴咀體(10)的主要部分伸出，用作限定通道的襯里裝置。
9.如權(quán)利要求
1至8所述的任何一項(xiàng)要求的噴咀，其中殼體(例如42)是由其側(cè)壁(44)向著其端部封閉部分(43)呈向內(nèi)的臺(tái)階形，并具有面對(duì)面的外角部和內(nèi)角部(45，48)，該些角部限定著殼體的減弱部分，并使其在兩角部之間容易破碎，由此造成封閉部分(43)成為可分離的。
10.如權(quán)利要求
1至8所述的任何一項(xiàng)要求的噴咀，其中殼體(30)是在其側(cè)壁(32)和端部封閉部分(31)之間呈向內(nèi)的臺(tái)階形，以形成一個(gè)薄的殼體過(guò)渡部分(34)，該部分是易破碎的以提供底部的可分離性。
11.如權(quán)利要求
1至10所述的任何一項(xiàng)要求的噴咀，其中殼體(30，42，52)具有其端部封閉部分(31，43)被引導(dǎo)向著上述排泄端(27)和其側(cè)壁(32，44等)，殼體的外表面在運(yùn)離上述端部封閉部分的是大端。
12.一種噴射噴咀安裝在液體容器的側(cè)壁上，用于向液體中噴射物質(zhì)，該噴咀包含一個(gè)由許多個(gè)沿著一個(gè)圓環(huán)具有一定間隔排列的通道構(gòu)成的一個(gè)噴咀體(10)，其特征在于在其排泄端(27)處，噴咀體(10)具有一個(gè)環(huán)形封閉元件(60)它限定著通道(22)的排泄部分，每個(gè)排泄部分都由一個(gè)易破碎的腹板(68)封閉住，上述封閉元件(60)包括其腹板(68)用以阻止液體滲漏到通道中去，而且腹板(68)是當(dāng)由與其相聯(lián)接的通道(22)的內(nèi)部向它施加一個(gè)力時(shí)，該腹板就可以從環(huán)形封閉元件上脫離開。
13.如權(quán)利要求
12所述的噴咀，其中封閉元件(60)具有凹槽(64)，在其一個(gè)表面(62)處與通道(22)相重合，凹槽的底部是由易碎的腹板(68)構(gòu)成的。
14.如權(quán)利要求
13所述的噴咀，其中封閉元件(60)是由噴咀體(10)的排泄端(27)嵌入的，并被包封在構(gòu)成噴咀體的材料內(nèi)，蓋住易碎的腹板(68)的噴咀體上的這部分是采用使腹板與噴咀體的其余部分可分離的，即當(dāng)通過(guò)上述一個(gè)力施加于該腹板的時(shí)候。
15.如權(quán)利要求
12所述的噴咀，其中封閉元件(60)具有一個(gè)第一凹槽(64)在該元件的第一表面(62)處與通道(22)相重合，和具有第二凹槽(66)在該元件的第二表面(61)處與第二凹槽(64)相重合，易碎的腹板(68)設(shè)置相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)凹槽的底部，和易去除的堵塞(26)安置在第二凹槽(66)內(nèi)。
16.如上述各項(xiàng)權(quán)利要求
所述的任何一項(xiàng)要求的噴咀，其中每個(gè)封閉元件(30，42，52，24，60)是由細(xì)顆粒的耐熔材料制成的。
17.如權(quán)利要求
1至16所述的任何一項(xiàng)要求的噴咀，與噴咀體(10)的通道內(nèi)可以滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)的槍管(11)連同在一起。
18.噴射裝置包括一個(gè)按照上述權(quán)利要求
中任何一項(xiàng)要求的噴咀，一個(gè)可以在每個(gè)通道(22)內(nèi)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)的槍管(11)，一種裝置用于向槍管施加作用力，以便使其由通道中的待發(fā)位置向著噴射位置在縱向向前推進(jìn)，用以導(dǎo)致槍管對(duì)著封閉裝置(30，42，52，24，60)進(jìn)行撞擊、并在槍管前進(jìn)過(guò)程中把可分離的封閉部(31，43，25，68)撞斷，和一種裝置用于把槍管連結(jié)至壓力氣體源或氣體加上要噴射的其它物質(zhì)。
19.一種更換另件的組合，用于安裝在噴射噴咀內(nèi)，其特征在于包括在該組合內(nèi)的是一個(gè)金屬槍管(11)，一個(gè)筒形導(dǎo)向元件用于容納該槍管在其內(nèi)滑動(dòng)，和一個(gè)耐熔封閉元件(30，42，52，24，60)用以阻止液體通過(guò)那里滲漏，該封閉元件在其靠近封閉部分(31，43，25，68)處是減低強(qiáng)度的，以保證當(dāng)封閉部分受到撞擊時(shí)，該封閉部分很容易地與封閉元件的其余部分相分離。
20.一種通道封閉元件用于噴射噴咀中，以便把它的噴射通道封閉起來(lái)，其特征在于該封閉元件包含一個(gè)空心的，細(xì)顆粒的耐熔材料殼體(30，42，52，24)，該殼體的一端是封閉的，以便阻止液體通過(guò)那里進(jìn)行滲漏，該殼體可以是杯形的，頂針形的或筒形的，并帶有一個(gè)端部封閉部分(31，43，25)和側(cè)壁(32，44，28)，通過(guò)一個(gè)減弱強(qiáng)度的殼體部分(34，29)連結(jié)在一起，該減弱部分是為了通過(guò)該殼體部分的破碎使端部封閉部分從側(cè)壁上脫離開。
21.一種通道封閉元件安裝在噴射噴咀中用以封閉噴咀的通道，其特征在于該封閉元件含有一個(gè)環(huán)形，細(xì)顆粒的耐熔材料殼體(60)用以阻止液體經(jīng)過(guò)那里滲漏，該環(huán)形本體在其表面(62)上具有凹槽(64)用以限定排放噴射物的孔，凹槽(64)延伸并終止在一個(gè)薄的封閉腹板(68)處，環(huán)形殼體(60)在靠近腹板(68)處呈現(xiàn)減弱的結(jié)構(gòu)，以便使該處能被撞碎而離開環(huán)形殼體的其余部分。
22.一種噴射噴咀安置在液體容器的側(cè)壁上，用以向液體中噴射物質(zhì)，它含有一個(gè)噴咀本體，該本體至少具有一個(gè)在開始時(shí)被一個(gè)通道封閉裝置封住的噴射通道，其特征在于該封閉裝置(80)含有一個(gè)細(xì)顆粒的耐熔材料殼體，該殼體用以阻止液體通過(guò)那里滲漏，該殼體一般為空心筒形體，它具有一個(gè)通道封閉橫隔腹板(82)，該殼體一般為“H”形截面，而且該腹板是可以由殼體上分離開的，以便在殼體中產(chǎn)生一個(gè)貫通開口，通過(guò)該通道可以開始進(jìn)行噴射。
23.一種通道封閉元件安裝在一種噴射噴咀中用以封住噴咀的通道，其特征在于該封閉元件含有一個(gè)細(xì)顆粒耐熔材料殼體，該殼體用以阻止液體通過(guò)那里滲漏，該殼體是一個(gè)空心本體，它具有一個(gè)橫隔腹板并且具有一個(gè)一般為“H”形的截面，該腹板可以被撞碎掉并與殼體的其余部分相分離開。
24.一種噴咀本體安置在液體容器的側(cè)壁上，用以向液體中噴射物質(zhì)，該本體是被原先封閉的噴射物通道穿通，該通道用以向液體中通入噴射物，其特征在于一個(gè)耐熔材料封閉元件作為液體沿著該通道流動(dòng)的屏障，用以阻止液體的滲漏，該封閉元件具有一個(gè)整體的橫隔封閉部分在其內(nèi)并橫跨通道，并且形成這樣一種封閉部分即它可以從封閉元件的其余部脫離開以便打開通道。
專利摘要
一種噴射噴嘴10裝在液體容器14的側(cè)壁13上，它由耐熔材料本體18，19，20形成的組件構(gòu)成；噴射通道22用以接受槍管11的縱向運(yùn)動(dòng)，都設(shè)置在噴嘴中，在噴射前，通道由嵌入在本體零件近噴嘴排泄端的杯形耐熔材料殼體30封住。殼體底部31通過(guò)一易碎的殼體部分34與其側(cè)壁32連接在一起，當(dāng)噴射時(shí)，槍管向底部施力把殼體部分擊碎而脫離，從而打開通道，噴射物就此噴入液體中。一可推出堵塞26設(shè)在本體內(nèi)的殼體的底部與噴嘴的排泄端之間。
文檔編號(hào)C21C7/00GK87104689SQ87104689
公開日1988年2月17日 申請(qǐng)日期1987年7月4日
發(fā)明者肯尼恩·威廉·貝茨, 約瑟夫·威廉·卡德比, 彼得·羅納德·狄克遜 申請(qǐng)人:英杰托爾有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan