專利名稱：用于控制熔融金屬流動的阻塞裝置的制作方法
用于控制熔融金屬流動的阻塞裝置
本發(fā)明涉及一種用于在冶金容器例如中間包的出口開口處控制 熔融金屬流動的阻塞裝置。
眾所周知，在鋼鐵鑄造中使用這樣的一種阻塞棒，該阻塞棒在 多種情況下為一件式阻塞棒，通過利用提升機構(gòu)進行垂直移動，以 ^^改變相應冶金容器的出口開口的橫截面面積。
阻塞棒還用來將氣體例如惰性氣體(即氬氣)引入到鋼水中以便從 熔融金屬中除去非金屬夾雜物。
在各種情況下，阻塞裝置必須經(jīng)受得起數(shù)小時浸沒在熔融金屬
中。阻塞裝置還必須耐受得住在啟動鑄造時遇到的強烈的熱沖擊以 及施加在其上的任何機械力。
為了改進這種阻塞裝置的機械性能和熱特性以及使用特性，到 目前為止人們已進行了許多嘗試。
通常，阻塞棒在其下端具有所謂的鼻部，該鼻部當阻塞棒處于 其最低位置時用于密封冶金容器的相應出口開口或者在阻塞棒被垂 直提升后開啟出口噴嘴。
一定程度上，該鼻部限定了具有最高磨損程度的阻塞裝置部分， 并不令人驚訝。使用一段時間后必須更換整個阻塞棒，盡管只是其 下端部(鼻部)磨損到需要更換的程度。
這樣的更換導致了相應的更換時間和成本。
對于提供具有由改良的耐磨性陶瓷材料制成的鼻部的阻塞棒， 人們已作出多種嘗試。實際上，這種由兩種不同陶資材料制成的單 塊阻塞棒會提高其使用壽命，^f旦考慮到使用中不同溫度下處理時不 同的熱膨脹則會導致相對高的制造成本和技術難度。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于對來自容器中的熔融 金屬進行流動控制的阻塞棒，該阻塞棒避免了上文提到的缺點并且 會降低煉鋼成本。
本發(fā)明從具有棒狀本體(帶有縱軸線A)并由耐火陶瓷材料制成的 傳統(tǒng)的阻塞棒開始，該棒狀本體還包括自所述本體的上表面延伸至 其下端的細長孔洞。傳統(tǒng)的是在所述孔洞內(nèi)，主要是是在其長度的 第一第三(從上至下)提供用于固定相應金屬棒一端的機構(gòu)，該金屬棒 的另 一端裝接到提升機構(gòu)上。這種固定機構(gòu)的可能結(jié)構(gòu)可從現(xiàn)有技
術中獲得，例如從EP0358535B2和在所述歐洲專利中所提及的現(xiàn)有 技術中獲得，該專利公開的全部內(nèi)容作為本說明公開內(nèi)容的 一部分。
本發(fā)明的想法集中在阻塞裝置的下端部分，該下端部分使用中 經(jīng)受最劇烈的機械侵襲和熱侵襲。
本發(fā)明并未改變下端部分的表面和/或材料，而是在所述孔洞的 (下)端部分內(nèi)提供了至少一個(進一步的)固定機構(gòu)，該固定機構(gòu)適于 接收耐火陶瓷部分的相應固定機構(gòu)以便固定到本體的下端。
雖然固定機構(gòu)在孔洞的上部部分用于保持相應的金屬棒，但固 定機構(gòu)在孔洞下端時的功能完全不同。該固定機構(gòu)設計成與裝配耐 火陶瓷部件的相應設計部分相配合，該耐火陶瓷部件提供了阻塞棒 的相應端部部分，多種情況下為鼻部。
存有數(shù)種實施上文所提及標準的實施例
第一組的特征在于所述孔洞敞開的下端，如附

圖1所示?？锥?的下端部分配備有螺紋壁部，該螺紋壁部與所述鼻部棒狀延伸物的
外螺紋部相配合以便安裝。因此，(更換)鼻部只是旋進孔洞的下端。 結(jié)合附圖將會進一步地解釋，鼻部應具有對應于陶瓷阻塞本體外形 的外形以便在阻塞棒整個長度上提供連續(xù)平滑的表面。
代替提供相應的螺紋，可分別沿著所述下孔洞端和更換部件提 供其它的固定機構(gòu)。例如，更換鼻部分可通過提供差不多垂直于阻阻塞本體上。該實施例也在附圖(圖2)中示出。
當所述分離的鼻部必須更換(再次)時，可與之前所描述的相反只
是自阻塞棒拆下然后將新的鼻部固定到阻塞棒上。
如果鼻部不可再拆下和/或阻塞棒的鄰近下端也必須更換時，本
發(fā)明提供了簡單地切斷阻塞本體的下(磨損)部分的可能性，可能連同 整體使用的鼻部一起。顯然， 一奉沿著包括固定機構(gòu)的部分被切割以 便存在于剩余部分的固定機構(gòu)可被再次利用。
這會使得阻塞棒變短。為了避免降低提升機構(gòu)，這不可能總是 容易的，于是進一步更換的鼻部可具有長于被更換鼻部的長度。如 果新的鼻部具有連同切割剩余的阻塞本體一起提供了等同于初始阻
塞裝置長度的長度，則可更好地執(zhí)行該更換操作。
第二組實施例包括具有中心孔洞的阻塞棒，該中心孔洞終止于 距阻塞棒下端最低表面部分(即鼻部的下端)的一定距離處。該種阻塞 棒可照現(xiàn)在的樣子使用。在沿著鼻部觀察到一定程度的磨損后，在 阻塞棒軸向長度上切斷磨損的鼻部以便提供中心孔洞的敞開下端。 再次地，選擇該切割線以便在具有所述固定機構(gòu)的區(qū)域內(nèi)提供孔洞，
體現(xiàn)在所提供的下端。在磨損的鼻部被切斷后，該阻塞棒的設計類 似于根據(jù)上文所提及第一實施例的阻塞棒設計。如之前所描述的那 樣可影響進一步的切斷和更換。
有可能地，用一種耐火陶瓷材料制成整個阻塞棒。也有可能地， 使用不同的材料用作更換部件(鼻部)和剩余的阻塞本體。還有可能 地，在阻塞棒的下表面和更換部件的相應表面之間提供密封機構(gòu)。 該密封機構(gòu)必須經(jīng)受得住該區(qū)i或的有效高溫。就這點而言，石墨密 封機構(gòu)很適合。
在孔洞下端的固定機構(gòu)可延伸阻塞裝置總體長度的大約1/3,但 它們也可沿著孔洞的總體長度i殳置。
如果孔洞剛好在本體的下自由端終止，則可使用阻塞棒而無需
任何進一步的處理。阻塞棒的封閉下部分提供了所謂的鼻部。有可 能地，所述鼻部設有至少一個氣槽，氣槽的一端通向孔洞的相應下 端而氣槽的另一端并入本體下端的最4氐表面部分。
該種氣槽也可存在于任何一種上文所提及的更換部件中，這使 得為排氣目的有可能持續(xù)地使用所述重新構(gòu)成的阻塞棒。
如上文所描述的那樣，本發(fā)明還包括如之前在兩個不同實施例
中所描述的那樣重新構(gòu)成阻塞裝置的方法如果阻塞裝置在其下端 設有鼻部，也就是，在其下端封閉，則重新構(gòu)成通過距本體下自由 端一定距離處切斷已使用鼻部開始，以便至少 一個固定機構(gòu)沿孔洞
的剩余下端而保持并且沿著該至少 一 個固定機構(gòu)固定新的鼻部，該 至少 一 個固定^)L構(gòu)沿著孔洞的剩余下端。
該更換的鼻部應優(yōu)選地長于已更換的鼻部以便保持整個阻塞棒 長度的恒定。
如果阻塞裝置用在仍未裝配鼻部或在其下端配備有分離的鼻部 時，則重新構(gòu)成步驟通過從剩余本體松開所述已使用鼻部或距本體 下自由端一定距離處切斷已使用鼻部而開始，以便在沿著位于孔洞 剩余下端的至少 一 個固定機構(gòu)固定新的鼻部之前，沿著孔洞剩余下 端保持至少一個固定機構(gòu)。
在從屬權利要求和其它申請文件中描述了本發(fā)明的其它特征。 參照所附示意圖，將更加詳細地描述本發(fā)明，圖中示出了根據(jù) 本發(fā)明的阻塞棒的三種不同實施例。
圖1示出了阻塞棒10的下端(總體長度的大約20%)，該阻塞棒 10的特征在于細長棒狀的陶瓷耐火本體12，該陶瓷耐火本體12的 縱軸線記為A - A。
中心孔洞14貫穿所述本體12，與所述軸線A-A同軸。 孔洞14的下端部分"^殳有螺紋壁部16。相應的螺紋18 i殳置在陶 瓷耐火鼻部22的凸出部件22的外周表面上，該凸出部件20可旋進 所述螺紋壁部16以備用作阻塞棒。當鼻部22完全旋進孔洞14時，鼻部22的外肩部24抵接在本體12的相應下表面部分26上。在這 兩個相應表面24、 26之間，可安置例如石墨制成的耐火襯墊。 圖1中，虛線示出了已裝配阻塞棒的設計。
當鼻部22已受到嚴重磨損而必須更換時，可旋出鼻部22或距 其下端一定距離處切除阻塞棒，如圖1中通過線B-B的示意性示出。 此后，新的鼻部22如上文所描述的那樣可安置在剩余螺紋鼻部16 內(nèi)。如果阻塞棒的總體長度應當同以前一樣，則新的鼻部22的長度 必須處于其肩部24和先前所更換的鼻部加上L的最低點(表面區(qū)域)28 之間，也就是，處于表面部分26和切割線B之間的距離。
圖2所示實施例類似于圖1,但鼻部22通過栓32固定到阻塞棒 本體12,該栓32穿進所述耐火本體12內(nèi)的相應孔洞34.1、 34.2和 鼻部22的凸出部件20內(nèi)的孔洞34.3。
圖3所示第三實施例與圖1中的實施例相似。代替凸出部件20， 鼻部22設有如孔洞14 一樣直徑的凹部36。再次地，凹部36的螺紋 壁對應于孔洞14的螺紋壁以便鼻部可借助于具有相應外螺紋的中間 栓38而安裝到阻塞本體12上。
圖4示出了第四種方案。所示阻塞棒將被用作阻塞棒，也就是， 該阻塞棒包括鼻部22且被制造成單塊阻塞棒。
然而，與通常的阻塞棒相比該阻塞棒為 一 種完全不同的結(jié)構(gòu)， 因為孔洞14在其下端141設有螺紋壁16，延伸直至甚或進入鼻部22 內(nèi)。
根據(jù)現(xiàn)有技術，阻塞棒不得不丟棄并由全新裝置取代，即使是 在僅有鼻部22磨損到一定程度時。
現(xiàn)在，鼻部22如結(jié)合圖1實施例所解釋的那樣可被切斷，并且 象圖1那樣的新鼻部22可裝接到剩余的阻塞本體12上。
根據(jù)現(xiàn)有技術，鼻部的軸向長度通常處于80毫米至120毫米之 間。它的外直徑通常將為100毫米至150毫米。固定機構(gòu)可至少延 長孔洞整體軸向長度的20% 。
權利要求
1.一種用于在冶金容器的出口開口處控制熔融金屬流動的阻塞裝置，所述裝置包括a)棒狀本體(12)，所述棒狀本體(12)具有縱軸線(A)且由耐火陶瓷材料制成；b)細長孔洞(14)，所述細長孔洞(14)從所述本體(12)的上表面朝其對立的下端延伸，其中c)所述孔洞(14)至少在其鄰近所述本體(12)下端的部分處配備有至少一個固定機構(gòu)(16)，所述固定機構(gòu)(16)適于接收待固定在所述本體(12)的所述下端的耐火陶瓷部件(20，22，38)的相應固定機構(gòu)(18)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的阻塞裝置，其特征在于，所述阻塞裝 置包括位于所述孔洞(14)的所逸下端的固定機構(gòu)(16)，所述固定機構(gòu) (16)適于接收待固定的所述耐火陶瓷部件(20)的螺紋部分(18)或者接 收互連待固定的所述本體(12)和所述耐火陶瓷部件(22)的螺紋栓 (38)。
3. 根據(jù)權利要求1所述的阻塞裝置，其特征在于，通過所述孔(16)。
4. 根據(jù)權利要求1所述的阻塞裝置，其特征在于，位于所述孔 洞(14)的所述下端處的所述固定機構(gòu)(16)延伸了小于所述阻塞裝置總 體長度的大約1/3。
5. 根據(jù)權利要求1所述的阻塞裝置，其特征在于，所述孔洞(14) 在所述本體(12)的下自由端(28)前不長處終止。
6. 根據(jù)權利要求1所述的阻塞裝置，其特征在于，所述孔洞(14) 延伸到鼻部(22)內(nèi)，從而提供了所述本體的所述下端。
7. 根據(jù)權利要求1所述的阻塞裝置，其特征在于，所述本體(12) 的所述下端設有至少一個氣槽，所述氣槽的一端通向所述孔洞(14)的相應下端而所述氣槽的另一端并入所述本體(12)的所述下端的最低表面部分(28)。
8. 根據(jù)權利要求1所述的阻塞裝置，其特征在于，待固定在所 鼻部。 ' 、' '一 s〈 、 、
9. 一種用于在使用后重新構(gòu)造根據(jù)權利要求1至權利要求8中 任一項所述的阻塞裝置的方法，此阻塞裝置在其下端設有鼻部，所 述方法包括以下步驟a) 距所述本體的下自由端一定距離處切斷已使用鼻部，以便沿孔 洞的剩余下端保持至少 一個固定機構(gòu)；b) 沿所述至少 一個固定機構(gòu)將新的鼻部固定在所述孔洞的剩余敞 開下端。
10. 根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于，使用具有軸向 長度的新的鼻部以便重新構(gòu)造的阻塞裝置的總體長度與其初始長度 相比保持不變。
11. 一種用于在使用后重新構(gòu)造根據(jù)權利要求1至權利要求8 中任一項所述的阻塞裝置的方法，此阻塞裝置在其下端配備有分離 的鼻部，所述方法包括以下步驟a) 從剩余本體松開所述已使用鼻部；或b) 距所述本體的下自由端一定距離處切斷所述已使用鼻部，以便 沿孔洞的剩余敞開下端保持至少 一個固定機構(gòu)；和c) 沿所述至少 一個固定機構(gòu)將新的鼻部固定在所述孔洞的剩余敞 開下端。
全文摘要
一種阻塞裝置，用于在冶金容器的出口開口處控制熔融金屬的流動。所述裝置包括a)棒狀本體(12)，該棒狀本體(12)具有縱軸線(A)且由耐火陶瓷材料制成；b)細長孔洞(14)，該細長孔洞(14)從所述本體(12)的上表面朝其對立的下端延伸，其中，c)所述孔洞(14)至少在其鄰近該本體(12)下端的部分處配備有至少一個固定機構(gòu)(16)，所述固定機構(gòu)(16)適于接收待固定在該本體(12)的下端的耐火陶瓷部件(20，22，38)的相應固定機構(gòu)(18)。
文檔編號B22D41/14GK101184564SQ200680017362
公開日2008年5月21日 申請日期2006年4月24日 優(yōu)先權日2005年5月19日
發(fā)明者H·米勒, J·帕諾特, M·富爾, M·溫克爾曼, S·李 申請人:里弗雷克特里知識產(chǎn)權兩合公司