專(zhuān)利名稱(chēng)：易操作的水口更換裝置和水口單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及金屬連鑄生產(chǎn)線。具體而言,本發(fā)明涉及ー種水口單元,該水口單元適合與水ロ更換裝置一起使用并設(shè)置有用于防止所述水ロ単元以錯(cuò)誤的定向裝載在所述水口更換裝置中的裝置。
背景技術(shù)：
中間包容器(10)用于保持從鋼包(11)經(jīng)鋼包長(zhǎng)水口(ladle shroud) (12)所傳送的一定量的或滿容器的例如鐵水或鋼水等熔融金屬(參照?qǐng)DI)。將鋼包(11)定位在中間包(10)上方幾米處，并且通過(guò)形式為從鋼包(11)引入中間包(10)內(nèi)的長(zhǎng)管的鋼包長(zhǎng)水ロ(12)將熔融金屬傳送到中間包(10)。中間包(10)設(shè)置在鋼包(11)與鑄造設(shè)備或模具(mould,或稱(chēng)結(jié)晶器)(13)之間，來(lái)自中間包(10)的熔融金屬經(jīng)上水ロ( 18)被供給至該鑄造設(shè)備或模具(13)，該上水ロ( 18)位于中間包內(nèi)與澆鑄水ロ( I)流體連通，該澆鑄水ロ( I)位于中間包外部和下方并且供應(yīng)待成形的熔融金屬?！ぴ诮饘黉娫炱陂g，澆鑄水口(I)可能磨損或者水口開(kāi)ロ(5)可能變得堵塞，并且可能不得不在期間更換澆鑄水口(I)。為解決此問(wèn)題，可使用水口更換裝置(100)，該水口更換裝置(100)包括用于裝載新的管套水口的開(kāi)ロ( 16)、用于將新水口滑入澆鑄位置的推動(dòng)裝置(31)和引導(dǎo)裝置(7)以及位于引導(dǎo)裝置(7)的相對(duì)端處的排出開(kāi)ロ，該排出開(kāi)ロ用于通過(guò)利用新水口単元(I)推動(dòng)用過(guò)的水口而排出用過(guò)的水口。水口単元的裝載和卸載通常借助于長(zhǎng)夾具手動(dòng)完成并且要求操作人員具有相當(dāng)大的力量和精度。適合與這種水口更換裝置一起使用的水口単元(I)實(shí)際上由具有中央軸向孔的管狀部分(4)組成，該孔在一端沿軸線開(kāi)ロ，而在下出口端沿軸線或通過(guò)橫向窗ロ(5)開(kāi)ロ(比較圖3 (a)和圖3 (b))。所述管狀部分在其入口端以板(2)為頂部，該板(2)適合緊密地配合在對(duì)應(yīng)的水口更換結(jié)構(gòu)的開(kāi)ロ(16)內(nèi)。該板包括適合沿著對(duì)應(yīng)的固定板(通常為上水口出口的一部分)滑動(dòng)的頂部滑動(dòng)表面(2a)。水口単元(I)的板(2 )包括通孔，該通孔與上水ロ的通孔相匹配，并且適合在推入其澆鑄位置時(shí)與上水ロ的通孔流體連通。在本申請(qǐng)中，澆鑄管(4)與板(2)的結(jié)合稱(chēng)為“可更換的水口単元”(1)，或者在不會(huì)與其它水口混淆時(shí)簡(jiǎn)稱(chēng)為“水口単元”(I)。在緊急情形下，必須可以封閉上水ロ開(kāi)ロ。為此，可以將類(lèi)似于如上所述的澆鑄管
(4)頂部的板(2)但不帶通孔的盲板引入裝載開(kāi)ロ(16)，并推動(dòng)該盲板與上水ロ對(duì)準(zhǔn)。ー些可更換的水口単元包括板(2)，其中通孔相對(duì)于其平行于引入引導(dǎo)裝置內(nèi)的方向的軸向偏移。這允許將盲板與可更換的水口單元結(jié)合成整體，這是因?yàn)樵谄錆茶T位置，可更換的水口板(2)的通孔(3)與上水ロ出口流體連通，而在其封閉位置，上水ロ出口面對(duì)水口板的盲端表面并因此中斷金屬熔體流動(dòng)。由于在所示情形中推動(dòng)裝置(31)適于推動(dòng)可更換的水口単元，所以整個(gè)更換操作始終沿著相同方向進(jìn)行。由此，板的通孔(3)必然定位在板頂面(2a)的盲端部分的上游側(cè)。實(shí)際上，在緊急情形下，推動(dòng)裝置(31)必須適合于將可更換的水口單元從其澆鑄位置推動(dòng)到其封閉位置。雖然很有利，但是這種可更換的水口単元由于以下原因而并非沒(méi)有危險(xiǎn)。水口板(2)的通孔(3)的偏移位置和它應(yīng)該以位于滑動(dòng)表面(2a)的盲端部分上游側(cè)的定向提供給水ロ更換裝置(100)的這ー約束意味著水ロ單元沿著單一定向被裝載到水ロ更換裝置(100)上。實(shí)際上，如果以通孔(3)位于盲端部分下游側(cè)的定向裝載，則后果可能是災(zāi)難性的。上水ロ(18)與澆鑄水口(I)之間將不形成流體連通或幾乎不形成流體連通，從而中斷鋳造操作，并且在緊急情形下，推動(dòng)裝置(31，32)將進(jìn)ー步將板推動(dòng)到板的理論封閉位置，但是使通孔(3)而不是盲端表面與上水ロ出口對(duì)準(zhǔn)，從而開(kāi)啟金屬流動(dòng)路徑的全流量操作而不是中斷金屬流動(dòng)路徑。US5188743和W09304805提出給可更換的水口板的底部設(shè)置防顛倒套環(huán)。該套環(huán)可為橢圓形或者設(shè)置有一對(duì)徑向相対的圓罩。然而，該方案將板可能提供給水口更換裝置的定向總數(shù)從無(wú)約束的四個(gè)定向限制為具有套環(huán)的兩個(gè)定向。因此，此方案不適合設(shè)置有帶通孔和盲端表面的長(zhǎng)形板的可更換的水口単元的情形，這是因?yàn)樵诖饲樾沃袃H允許四個(gè)定向中的ー個(gè)定向。
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US5211857或US5174908提出閘門(mén)安全裝置，其中閘門(mén)包括與水口更換裝置的不対稱(chēng)的裝載開(kāi)ロ相匹配的不對(duì)稱(chēng)的前緣和后緣。然而，這些方案由于以下原因并未令人滿意地解決問(wèn)題。首先，此類(lèi)系統(tǒng)不能與エ業(yè)中已經(jīng)安裝好的現(xiàn)有的水口更換裝置(100)兼容，而且要求安裝特制的水口更換裝置，這表示需要客戶大量投資。其次，除非右舷和下風(fēng)板側(cè)緣(2e)之間相當(dāng)不對(duì)稱(chēng)，否則存在如下危險(xiǎn)即，操作人員可能在更換管時(shí)做激烈動(dòng)作而使板錯(cuò)誤地插入水ロ更換裝置的開(kāi)ロ(16)內(nèi)并損壞系統(tǒng)。注意的是，在此，右舷(右)和下風(fēng)板(左)側(cè)緣(2e)是關(guān)于朝著待首先向水口更換裝置(100)的開(kāi)ロ( 16)提供的前緣(2c)觀看而限定的側(cè)緣。本發(fā)明提出一種僅沿著水ロ板的可能的四個(gè)定向中的ー個(gè)定向?qū)⒖筛鼡Q的水ロ単元裝載到水口更換裝置上的方案，該水口板完全易于操作、廉價(jià)并與金屬鋳造車(chē)間中所使用的現(xiàn)有的水口更換裝置兼容。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明由所附的獨(dú)立權(quán)利要求來(lái)限定。從屬權(quán)利要求限定優(yōu)選的實(shí)施例。具體而言，本發(fā)明涉及ー種可更換的水口単元，該可更換的水口単元用于在金屬連鑄設(shè)備中的水ロ更換裝置中使用，所述水ロ更換裝置所屬的類(lèi)型包括裝載開(kāi)口和引導(dǎo)裝置，所述引導(dǎo)裝置用于使所述水ロ単元相對(duì)于所述水ロ更換裝置經(jīng)所述裝載開(kāi)ロ滑動(dòng)到澆鑄位置，其中，所述水口単元包括A)水口板，其由部分地包覆在金屬外殼中的耐火材料制成，所述水口板具有在棱柱中內(nèi)切的形狀，并由以下限定a)第一前緣和第二相對(duì)后緣,其限定棱柱的第一基部和第二基部,并且橫向于第ー軸線(Xl)，所述基部?jī)?yōu)選地為多邊形，b)上滑動(dòng)表面和下支承表面，其形成棱柱的第一對(duì)相對(duì)且平行的接合面，所述上滑動(dòng)表面由第一軸線和第二軸線(XI，X2)限定，c)第一側(cè)緣和第二側(cè)緣，其大致平行于所述第一主軸線(XI)，連接棱柱的第一基部和第二基部以及第一對(duì)相對(duì)接合面，
d)通孔，其將上滑動(dòng)表面和下支承表面流體連接，所述通孔沿著所述第一軸線(Xl)偏移，以及e)管狀管道，其包括與水口板的通孔流體連通的中央孔，管狀管道的一端固定在水口板的下支承表面上，所述中央孔經(jīng)位于管狀管道的相對(duì)端處或者位于管狀管道的相對(duì)端附近的至少ー個(gè)開(kāi)ロ與環(huán)境連通；其中，在后緣處或者鄰近后緣設(shè)置有至少ー個(gè)凸柄，所述至少一個(gè)凸柄橫向于所述第一主軸線(Xl)且大大超出限定棱柱的基部的周界進(jìn)行延伸，并且所述至少一個(gè)凸柄的彎曲屈服點(diǎn)或最大彎曲カ介于IOkgf與2000kgf (100N與20kN)之間。在本文中，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的，將“屈服點(diǎn)”定義為應(yīng)力-應(yīng)變曲線中的處于曲線趨平并且開(kāi)始發(fā)生塑性變形時(shí)的點(diǎn)。類(lèi)似地，在此，將“最大彎曲力”定義為材料在承受所施加的彎曲負(fù)載發(fā)生斷裂之前所耐受的最大力。另ー方面，本發(fā)明的水口単元在金屬連鑄設(shè)備中的水口更換裝置中使用，所述水ロ更換裝置被設(shè)置為沿著由水口交換操作時(shí)第一軸線(Xl)所定義的縱向方向移動(dòng)所述水 ロ単元；其中所述水ロ単元包括水ロ板，其具有上滑動(dòng)表面和下支撐表面，且ー澆鑄管道從所述下支撐表面延伸，所述水口板和所述澆鑄管道由耐火材料制成；其中所述水口板包括前緣、后緣及連接所述前緣和后緣的側(cè)緣，且一通孔將所述上滑動(dòng)表面和所述下支撐表面流體連接；其中所述澆鑄管道包括中央孔，其與所述水口板的所述通孔流體連接，所述中央孔經(jīng)至少ー個(gè)為排出熔鑄金屬的開(kāi)ロ與環(huán)境連通；特征在于，在所述水口板的所述后緣處或后緣附近設(shè)置有至少ー個(gè)金屬凸柄，所述金屬凸柄相對(duì)于所述第一軸線橫向地或側(cè)向地凸出(且具有介于IOkgf和2000kgf即100N和20kN之間的彎曲屈服點(diǎn)或最大彎曲力)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述至少一個(gè)凸柄(6)的彎曲屈服點(diǎn)或最大彎曲カ介于20kgf 與 IOOOkgf (200N 與 IOkN)之間，或者介于 50kgf 與 500kgf (500N 與 5kN)之間，優(yōu)選地介于75kgf與250kgf (750N與2. 5kN)之間，更優(yōu)選地介于IOOkgf與200kgf (IkN與2kN)之間，最優(yōu)選地介于125kgf與175kgf (I. 25kN與I. 75kN)之間。這些カ意味著防止操作人員迫使錯(cuò)誤插入的管行進(jìn)到裝載開(kāi)口上，并且意味著允許機(jī)械、氣動(dòng)或液壓推動(dòng)裝置通過(guò)使凸柄在該過(guò)程中彎曲或斷裂而將正確裝載的管推動(dòng)到其澆鑄位置。棱柱的外接水口板的基部的幾何形狀可因應(yīng)用而異。它們例如可為以下形狀中的任意一者(a)矩形，(b)平行四邊形，(C)梯形，(d)如下矩形該矩形中的至少鄰近下支承表面的兩個(gè)角被切去以與水口更換裝置的引導(dǎo)裝置的幾何形狀匹配?？赡苄枰淖兝庵康膸缀涡螤钜允拱逡子诨瑒?dòng)到水口更換裝置中，或者用于確保水口単元不能橫向于其正確定向而安裝在裝置開(kāi)口內(nèi)。至少ー個(gè)凸柄可沿著任何方向超出基部周界進(jìn)行延伸，但是為了留出更換裝置的上滑動(dòng)表面，優(yōu)選地，凸柄不在板的上表面上方延伸。優(yōu)選地，凸柄與至少ー個(gè)側(cè)緣鄰近，并且超出側(cè)緣的一部分進(jìn)行延伸。凸柄也可超出下支承表面進(jìn)行延伸，只要凸柄將與水口更換裝置中的一部分通路發(fā)生干渉。凸柄也可從至少一個(gè)所述水口板的側(cè)緣側(cè)向地凸出。由于可更換的水口単元的板由利用金屬外殼(有時(shí)稱(chēng)為金屬殼體)包覆除了上滑動(dòng)表面之外的全部表面的耐火材料制成，所以有利的是該至少ー個(gè)凸柄由延展性金屬制成，并且固定在包覆耐火材料的金屬外売上或者為金屬外殼的一體部分。水口板也被包覆在金屬外殼中，且金屬凸柄從金屬外殼側(cè)向地凸出。該金屬凸柄與金屬外殼一體地形成。該凸柄也包括預(yù)切削或薄弱的部分(以在水口交換操作時(shí)利于彎曲或斷裂)。一個(gè)或多個(gè)凸柄可具有超出限定棱柱板的周界的任意幾何形狀，并且ー個(gè)或多個(gè)凸柄的幾何形狀適于與一起使用的水口更換裝置的開(kāi)ロ發(fā)生干渉。具體而言，僅作為示例，該凸柄可具有以下幾何形狀中的ー種(a)L形的板，其中“L”的豎線固定在板的后緣處或者固定在板的后緣附近，而“L”的水平線超出其鄰近的側(cè)緣的表面向外延伸，優(yōu)選地，位于下支承表面的水平面的下方；(b) L形的板，其中“L”的豎線平行于側(cè)緣延伸，而“L”的水平線超出其鄰近的側(cè)緣的表面向外延伸，并且位于后緣處或鄰近后緣；(C)板，其超出其鄰近的側(cè)緣的表面向外延伸，并且與后緣大致齊平；(d)在水口板的側(cè)緣為不平的邊緣的情形中，兩個(gè)凸柄與后緣鄰近，每個(gè)凸柄均超出限定棱柱的基部進(jìn)行延伸，以便被包圍在外接基部的最小矩形內(nèi)，例如
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(e)在水口板的棱柱基部由具有至少切去兩個(gè)角的矩形組成的情形中，兩個(gè)凸柄
(6)與后緣鄰近，每個(gè)凸柄均具有該切去部分的幾何形狀并且補(bǔ)足以形成矩形，(f)在水口板的棱柱基部由具有從鄰近一個(gè)側(cè)緣的至少ー個(gè)邊緣突出的至少ー個(gè)突出體的矩形組成的情形中，該至少ー個(gè)凸柄與該突出體以及鄰近下支承表面的下緣大致齊平；(g)固定在下支承表面上的彎桿或葉片；(h)固定在側(cè)緣上的彎曲的半殼體。本發(fā)明還涉及ー種水口更換裝置，該水口更換裝置與如前文所述的可更換的水口単元一起使用用于在連鑄金屬期間更換水口単元，所述水口更換裝置包括(a)第一固定板，其包括適于與金屬熔體的源頭諸如中間包等流體連通的通孔，所述第一固定板包括第一下滑動(dòng)表面；( b )裝載開(kāi)ロ，其用于裝載第二可移動(dòng)的水ロ板，所述裝載開(kāi)ロ允許與水ロ板的基部接合，但不允許與該至少ー個(gè)凸柄接合；(c)引導(dǎo)裝置，其用于使可移動(dòng)的板沿著平行于第一軸線(Xl)的方向經(jīng)裝載開(kāi)ロ滑動(dòng)到澆鑄位置，該澆鑄位置定義為第一固定板的通孔與第二可移動(dòng)的板的通孔流體連通的位置；(e)排出開(kāi)ロ，其位于引導(dǎo)裝置的相對(duì)端處，用于在使用新水口単元推動(dòng)用過(guò)的水ロ單元時(shí)排出用過(guò)的水口單元；(f)機(jī)械、氣動(dòng)或液壓臂，其適于將可移動(dòng)的水口單元從其裝載位置推動(dòng)到其澆鑄位置，并且具有高于該至少ー個(gè)凸柄的彎曲屈服力或最大彎曲力的推力，并且其中，(g)可更換的水口単元的上滑動(dòng)表面適于沿著第一固定板的第一滑動(dòng)表面滑動(dòng)并且適合于使第一固定板的通孔和第二可移動(dòng)的板的通孔流體連通。前文的水口更換裝置的機(jī)械、氣動(dòng)或液壓臂優(yōu)選地適合(a)用于將第一水口單元從裝載位置推動(dòng)到澆鑄位置，(b)用于將第一水口単元從澆鑄位置推動(dòng)到封閉位置，在所述封閉位置，第一固定板的通孔面對(duì)水口板的上滑動(dòng)表面的盲端表面，以及(C)用于將第二水口単元從裝載位置推動(dòng)到澆鑄位置，從而將第一可移動(dòng)的水口單元經(jīng)排出開(kāi)ロ推出。通孔在水口板上，其相對(duì)于后緣更靠近前緣，從而在第一軸線的方向上通孔的邊界和后緣之間的部分具有大于通孔的直徑的長(zhǎng)度。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，如果水ロ單元以除了前緣在先之外的任何位置提供，則凸柄幾何形狀和水ロ更換裝置的開(kāi)ロ甚至不允許將水ロ単元裝載接合在裝載開(kāi)ロ內(nèi)。這樣，不存在液壓、氣動(dòng)或機(jī)械臂迫使可更換的水口單元以錯(cuò)誤定向和構(gòu)造進(jìn)入水ロ更換裝置的風(fēng)險(xiǎn)。其中水口板的所述前緣和后緣互補(bǔ)成形。本發(fā)明還涉及ー種金屬連鑄生產(chǎn)線，該金屬連鑄生產(chǎn)線包括如上所述的水口更換機(jī)構(gòu)和可更換的水口単元。優(yōu)選地，該水口更換裝置位于中間包的出ロ處。本發(fā)明還涉及ー種金屬外殼或金屬殼體，該金屬外殼用于包覆如前文所述的可更換的水口単元的板，該金屬外殼的形狀適合包覆水口板的除了上滑動(dòng)表面之外的所有面的至少一部分，并且特征在于，金屬外殼包括設(shè)置在后緣處或鄰近后緣設(shè)置的至少ー個(gè)凸柄，所述至少一個(gè)凸柄橫向于第一主軸線(Xl)并且大大超出限定棱柱的基部的周界進(jìn)行延伸，并且所述至少一個(gè)凸柄的彎曲屈服點(diǎn)或最大彎曲カ介于IOkgf與2000kgf (100N與20kN之間)。該彎曲屈服點(diǎn)和最大彎曲力由如上所限定的定義來(lái)理解?！ぴ摻饘偻鈿ず屯贡膸缀涡螤钆c前文關(guān)于可更換的水ロ單兀中的金屬外殼和凸柄的幾何形狀一祥。該至少一個(gè)凸柄可使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的任何固定裝置如釬焊或焊接生產(chǎn)線、膠水、水泥、鉚釘、螺絲等固定在金屬殼體上。然而，優(yōu)選地，凸柄是金屬外殼的整體的一部分。凸柄可以是金屬外殼的彎曲區(qū)段，可以從金屬外殼的主體上選擇地切去。此外，上滑動(dòng)表面和下支撐表面共同限定了棱柱的第一組對(duì)面的和平行的面，且其中棱柱的面為以下中的任意一者(a)矩形，(b)平行四邊形，(C)梯形，(d)如下矩形所述矩形中的至少臨近所述下支撐表面的兩個(gè)角被切去以與所述水口更換裝置的所述引導(dǎo)裝置(7)的幾何形狀匹配。


本發(fā)明的各種實(shí)施例在附圖中示出圖I示意性地示出了典型的連鑄生產(chǎn)線。圖2示出水ロ更換裝置的剖視圖。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的水口單元的各種實(shí)施例。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的水口単元的另ー個(gè)實(shí)施例。圖5示出根據(jù)本發(fā)明的用于包覆圖3的水口板的金屬殼體。圖6示出根據(jù)本發(fā)明的水口単元，其中，(a)是水口単元以后緣在先的方式錯(cuò)誤裝載的圖示，而(b)是水口単元以前緣在先的方式正確裝載的圖示。圖7示出根據(jù)本發(fā)明的水口更換裝置的使用原理。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明以簡(jiǎn)單和可靠的方式解決了以下問(wèn)題防止將不對(duì)稱(chēng)的可更換的水口単元以錯(cuò)誤的定向裝載到水ロ更換裝置(100)的裝載開(kāi)ロ( 16)上，從而避免這種錯(cuò)誤可能弓I發(fā)的嚴(yán)重后果。根據(jù)本發(fā)明的可更換的水口単元屬于這樣的類(lèi)型其包括帶有通孔(3a)的中空管狀部分(4)，所述管狀部分的一端與板(2)的大致垂直于該管狀部分的軸線延伸的第二主面(2b)連接。管狀部分的通孔(3a)在板的與前述第二主面(2b)相対的第一主面(2a)上具有與環(huán)境連通的開(kāi)ロ(3)，并且管狀部分的通孔(3a)或者沿著管的軸線在管狀部分(4)的另一端處具有與環(huán)境連通的開(kāi)ロ(參照?qǐng)D3的(b))，或者在靠近該端部設(shè)置在管壁上的窗ロ(5)處與環(huán)境連通(參照?qǐng)D3的(a))。由于所述第一主面在滑動(dòng)到水口更換裝置中的澆鑄位置時(shí)將與上水ロ的對(duì)應(yīng)板表面進(jìn)行緊密流體接觸，所以將所述第一表面(2a)稱(chēng)為“滑動(dòng)表面”。該滑動(dòng)表面由耐火材料制成且未被包覆金屬，以免ー些熔融金屬泄漏并損壞金屬包覆表面。因此,板本身由兩個(gè)相対的主面(2a，2b)組成滑動(dòng)表面和將板連接到水ロ的管狀部分(4)的表面；兩個(gè)表面通過(guò)限定板的周界和厚度的邊緣(2c至2e)連接。側(cè)緣包括相對(duì)于板安裝并且滑動(dòng)到水口更換裝置中的方向而言的一對(duì)相對(duì)的前緣(2c)和后緣(2d)。該前緣和后緣實(shí)際上限定棱柱的基部，板可內(nèi)切在該棱柱中。在絕大多數(shù)情形下，該棱柱是正棱柱，但此特征不是強(qiáng)制性的。由于當(dāng)?shù)诙宓那熬?2c)接觸待更換的第一板的后緣(2d)時(shí)兩個(gè)連續(xù)的板之間應(yīng)該形成相當(dāng)緊密的接觸，所以兩個(gè)相対的前緣和后緣必須互補(bǔ)，并且大多數(shù)情形下它們包括兩個(gè)平行的平坦區(qū)段。平行于作為橫向的第一方向(X)的、通常垂直于前緣和后緣(2c，2d)延伸的側(cè)緣(2e)通常從前緣線性地延伸到后緣，但是可在兩個(gè)主面(2a，2b)之間具有任何輪廓。

在本文中，如果某一形狀由棱柱包圍并“緊密地配合”在該棱柱內(nèi)部，則可以說(shuō)所述形狀在棱柱中內(nèi)切，這是在幾何學(xué)上一般為本領(lǐng)域技術(shù)人員所接受的定義。具體而言，在圖形相遇的所有點(diǎn)處，它們的邊緣必定相切。必然不存在與該內(nèi)切物體類(lèi)似、更大并且還被外圖形包圍的物體。在本發(fā)明中，可以說(shuō)板具有在棱柱中內(nèi)切的形狀，因?yàn)閭?cè)緣(2e)不一定直接與前緣和/或后緣(2c，2d)相遇或形成鋭角。相反，在很多實(shí)例中，使板的角部平滑可能是有利的，要么具有圓角部，要么將角部切去。這有利于操作人員操縱無(wú)尖角部的板，而且還有助于在裝載開(kāi)口和引導(dǎo)裝置內(nèi)平滑地對(duì)準(zhǔn)板。然而，除角部之外，該板具有總體大致棱柱的幾何形狀。可以說(shuō)該板不對(duì)稱(chēng)，因?yàn)橥自诨瑒?dòng)表面(2a)上的開(kāi)ロ(3)相對(duì)于第一方向(X)未在板的中心上。實(shí)際上，在許多情形下，開(kāi)ロ(3)偏移以便緊挨著它限定一盲端區(qū)域，該盲端區(qū)域允許通過(guò)使板從其澆鑄位置滑動(dòng)到盲端位置以中斷金屬熔體的流動(dòng)，其中所述澆鑄位置為開(kāi)ロ(3)與對(duì)應(yīng)的上水ロ(18)的通孔(23)流體連通的位置，所述盲端位置為上水口的通孔(23)面向板的盲區(qū)(類(lèi)似于用于相同目的的盲板，稱(chēng)為盲端區(qū)域)的位置。現(xiàn)在，如果該板被錯(cuò)誤地裝載到水ロ更換裝置的裝載開(kāi)ロ內(nèi)，則產(chǎn)生下述情形當(dāng)將板推入其澆鑄位置時(shí)，水口単元的上水ロ與開(kāi)ロ(3)之間不會(huì)形成流體連通或者限制流體連通，結(jié)果不能流動(dòng)或幾乎沒(méi)有流動(dòng)金屬熔體。在緊急情形下，當(dāng)必須將板從其澆鑄位置推動(dòng)至其盲端位置時(shí)，開(kāi)ロ(3)經(jīng)孔(23)與上水ロ完全流體連通，從而增加金屬流動(dòng)而不是停止金屬流動(dòng)。為了防止發(fā)生這種災(zāi)禍，本發(fā)明提出在后緣(2d)處或者鄰近后緣(2d)設(shè)置至少一個(gè)凸柄(6)，所述至少一個(gè)凸柄(6)橫向于所述第一主軸線(Xl)并且大大超出限定棱柱的基部的周界進(jìn)行延伸，并且所述至少一個(gè)凸柄(6)的彎曲屈服點(diǎn)或最大彎曲カ介于IOkgf與2000kgf (100N與20kN)之間。由于所述至少ー個(gè)凸柄(6)超出限定棱柱的基部的周界橫向地延伸，所以凸柄(6)必然與裝載開(kāi)ロ(16)的框架發(fā)生干渉，并且將不得不彎曲或斷裂以便允許板通過(guò)所述裝載開(kāi)ロ并沿著引導(dǎo)裝置(7)穿行。如果板以正確定向裝載，則所述至少ー個(gè)凸柄(6)將鄰近板的后緣(2d)定位在板的后部，并且板可由手緊貼地引導(dǎo)通過(guò)裝載開(kāi)ロ并且沿著側(cè)緣(2e)的相當(dāng)一部分長(zhǎng)度滑動(dòng)，直到至少ー個(gè)凸柄(6)到達(dá)裝載開(kāi)ロ(16)的框架處并且與裝載開(kāi)ロ(16)的框架發(fā)生干渉。在所述地點(diǎn)，操作人員不能再用手推動(dòng)板，因?yàn)镮OON在鋳造設(shè)備中所遇到的條件下用手施加是相當(dāng)大的力。在此階段，啟動(dòng)機(jī)械、氣動(dòng)或液壓臂(31)，以推動(dòng)板直到板到達(dá)其澆鑄位置。在該過(guò)程中，所述至少ー個(gè)凸柄(6)彎曲或斷裂，因?yàn)?0kN僅為用于這種目的設(shè)置的力臂可施加的力的一小部分(參照?qǐng)D7)。優(yōu)選地，所述至少一個(gè)凸柄塑性地彎曲而不斷裂，以便防止凸柄碎片落入下方的鑄模內(nèi)。萬(wàn)一操作人員將板前后顛倒(S卩，使后緣(2d)朝前且使前緣(2c)向后)裝載，如果沒(méi)有設(shè)置防止板沿著錯(cuò)誤定向裝載的裝置，則后果不堪設(shè)想。根據(jù)本發(fā)明的水口単元不能被前后顛倒(即，以后緣(2d)在先的方式)安裝，因?yàn)樗鲋辽侃`個(gè)凸柄(6)將與裝載開(kāi)ロ
(16)的框架發(fā)生干渉，以防止板擱靠在引導(dǎo)裝置上。在鋳造設(shè)備的エ況下，所述至少ー個(gè)凸柄具有至少100N的機(jī)械阻カ(彎曲或折斷阻力)，這對(duì)于操作人員通過(guò)迫使錯(cuò)誤定向的板通過(guò)裝載開(kāi)ロ而彎曲或斷裂來(lái)說(shuō)過(guò)高。這樣，即使在幾次嘗試之后，操作人員將迅速地意識(shí)到其錯(cuò)誤并且翻轉(zhuǎn)板如上所述地將板的前緣(2c)在先地提供給裝載開(kāi)ロ。
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必須從大的方面來(lái)理解鋳造設(shè)備的エ況。該エ況包括在該裝置和水口単元處于冷態(tài)或室溫的情況下將水口更換裝置組裝在中間包的出ロ處時(shí)的エ況、以及在連鑄操作時(shí)該裝置和水口単元處于熱態(tài)時(shí)的エ況。實(shí)際上，在該裝置的組裝期間，引入水ロ更換裝置的第一水口通常處于冷態(tài)，因?yàn)樵撗b置和水口在后續(xù)階段將與中間包一起被預(yù)熱。另一方面，在連鑄平臺(tái)上，當(dāng)裝置和水口已經(jīng)進(jìn)行操作并且必須將新水口単元引入正在操作的裝置內(nèi)時(shí)，則首先對(duì)新水口單元進(jìn)行預(yù)熱，以減小在與熔融金屬接觸時(shí)的熱沖擊。在此方面，通常設(shè)置有預(yù)熱エ位，該預(yù)熱エ位安裝在連續(xù)平臺(tái)上，以在800°C -IOOO0C的范圍內(nèi)的溫度下預(yù)熱新水口単元。當(dāng)需要更換水口時(shí)，使待命并隨時(shí)可用的經(jīng)預(yù)熱的水口接合在裝載開(kāi)ロ(16)中。所述至少一個(gè)凸柄(6)的屈服點(diǎn)或最大彎曲力的較高的下限值大大降低了迫使板通過(guò)裝載開(kāi)ロ的強(qiáng)壯且固執(zhí)的操作人員的能力。相反，較低的上限值減小了臂(31)用于彎曲或斷裂所述至少一個(gè)凸柄所需的力。因此，所述至少一個(gè)凸柄(6)的彎曲屈服點(diǎn)或最大彎曲力可介于20kgf與IOOOkgf (200N與IOkN)之間，或者介于50kgf與500kgf (500N與5kN)之間，優(yōu)選地介于75kgf與250kgf (750N與2. 5kN)之間，更優(yōu)選地介于IOOkgf與200kgf (IkN 與 2kN)之間，最優(yōu)選地介于 125kgf 與 175kgf (I. 25kN 與 I. 75kN)之間。在本申請(qǐng)中，考慮室溫下所述至少一個(gè)凸柄(6)的彎曲屈服點(diǎn)或最大彎曲力的值?；讠r和臂可產(chǎn)生的力，本領(lǐng)域技術(shù)人員可選擇恰當(dāng)?shù)闹祷蛑档姆秶?，以確保既在組裝時(shí)又在鑄造時(shí)(冷階段和熱階段)滿足本發(fā)明的原理。水口單元(I)的板可具有此類(lèi)水口中常見(jiàn)的任何形狀。具體而言,該板的幾何形狀在如下棱柱中內(nèi)切，該棱柱的基部與一方面利用相對(duì)的滑動(dòng)表面和支承表面(2a, 2b)而另一方面利用側(cè)緣(2e)接合的前緣和后緣(2c，2d)相對(duì)應(yīng)。在本文中，術(shù)語(yǔ)“棱柱”的幾何含義認(rèn)為由利用多個(gè)面接合的兩個(gè)平行基部限定，使得平行于基部面的所有截面均相同。基部可具有任意幾何形狀，但它們一般為多邊形。板不需要完全地呈棱柱形，而是僅在棱柱中內(nèi)切，因?yàn)榘宓膫?cè)緣(2e)與前緣和后緣(2c，2d)或側(cè)緣(2e)本身接合成的角部可有利地呈圓形或被切去，以有利于裝載到水口更換裝置(100)的裝載臺(tái)上并被引導(dǎo)通過(guò)該裝載臺(tái)。該棱柱的基部(2c，2d)可為以下中的任意一者(a)矩形，(b)平行四邊形，(c)梯形，(d)如下矩形該矩形中的鄰近下支承表面(2b)的至少兩個(gè)角被切去以與水口更換裝置(100)的引導(dǎo)裝置(7)的幾何形狀匹配。然而，如上所述，板的精確幾何形狀對(duì)于適用于安裝在對(duì)應(yīng)的水口更換裝置上的任何類(lèi)型的可更換的水口単元的本發(fā)明來(lái)說(shuō)并不關(guān)鍵，即，它必須具有-由耐火材料制成的平坦滑動(dòng)表面(2a)，-適合于在水口更換裝置的引導(dǎo)裝置(7)上滑動(dòng)的側(cè)緣(2e)和支承表面(2b)，以及-前緣(2c)，其平行于相對(duì)的后緣(2d)，使得在更換水口単元的過(guò)程中當(dāng)?shù)诙宓那熬墘嚎康谝话宓暮缶墪r(shí)形成緊密接觸。該至少一個(gè)凸柄(6)必須位于后緣(2d)處或鄰近后緣(2d)，并且如圖3的(d)至圖3的(f)所示，優(yōu)選地鄰近至少ー個(gè)側(cè)緣(2e)。作為選擇，如圖3的(a)至圖3的(C)以及圖4所示，該至少一個(gè)凸柄(6)可位于側(cè)緣下方。由于該至少ー個(gè)凸柄優(yōu)選地具有延展·性并且能夠適合于在介于100N與20kN之間的カ下彎曲，所以優(yōu)選地凸柄由金屬制成。由于水口板的除了滑動(dòng)表面(2a)之外的所有面的至少一部分由金屬外殼包覆，所以如圖5的(a)、圖5的(d)以及圖5的(e)所示，該凸柄能夠有利地為該外殼的一體部分，或者如圖5的(b)、圖5的(c)以及圖5的(f)所示，利用本領(lǐng)域熟知的任何手段諸如焊接、釬焊、膠粘、鉚接、螺紋連接等將凸柄固定在該外殼上。凸柄可具有諸多不同的幾何形狀。具體而言，它們可具有以下幾何形狀中的任何ー種形狀(a) L形的板，其中“ L”的豎線固定在板的后緣(2d)處或者固定在板的鄰近后緣(2d)處，而“L”的水平線超出其鄰近的側(cè)緣(2e)的表面向外延伸，優(yōu)選地，位于下支承表面(2b)的水平面的下方；這種實(shí)施例在圖3的(a)中示出；(b) L形的板，其中“L”的豎線平行于側(cè)緣(2e)延伸，而“L”的水平線超出其鄰近的側(cè)緣(2e)的表面向外延伸，并且位于后緣(2d)處或鄰近后緣(2d)，如圖3的(b)和圖5的(a)所示；(C)長(zhǎng)形板，其超出其鄰近的側(cè)緣(2e)的表面向外延伸，并且與后緣(2d)大致齊平，如圖3的(d)至圖3的(f)以及圖5的(d)和圖5的(e)所示；(d)在水口板的側(cè)緣為不平的邊緣的情形中，兩個(gè)凸柄與后緣鄰近，每個(gè)凸柄均超出限定棱柱的基部進(jìn)行延伸，以便被包圍在外接所述基部的最小矩形內(nèi)，例如(e)在水口板(2)的棱柱基部由具有至少切去兩個(gè)角的矩形組成的情形中，兩個(gè)凸柄(6)與后緣(2d)鄰近，每個(gè)凸柄均具有該切去部分的幾何形狀并且補(bǔ)足以形成矩形，如圖3的(f)所示，( f )在水口板(2 )的棱柱基部由具有從鄰近一個(gè)側(cè)緣(2e )的至少ー個(gè)邊緣突出的至少ー個(gè)突出體的矩形組成的情形中，該至少一個(gè)凸柄(6)與該突出體以及鄰近下支承表面(2b)的下緣大致齊平,如圖3的(e)所示；(g)圖3的(C)、圖4以及圖5的(C)所示的固定在支承表面上的彎桿或葉片(6);(h)圖5的(b)所示的固定在側(cè)緣(2e)上的彎曲的半殼體。由于機(jī)械原因，板的除了上滑動(dòng)表面(2a)之外的全部表面的至少一部分以及管狀部分(4)的初始區(qū)段有時(shí)由金屬外殼(12)包覆,該金屬外殼(12)有時(shí)也稱(chēng)為金屬殼體,在此認(rèn)為這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)是同義詞。如前文所述，優(yōu)選地，至少ー個(gè)金屬凸柄(6)是金屬殼體本身的一體部分或者固定在金屬殼體上。因此，根據(jù)本發(fā)明的金屬外殼(12)的形狀類(lèi)似于現(xiàn)有技術(shù)外殼相應(yīng)的形狀，金屬外殼(12)的形狀為開(kāi)ロ殼體,金屬外殼(12)的幾何形狀與其將包覆的耐火板之一相匹配，在底部表面具有開(kāi)ロ，以容納水口単元(I)的管狀部分。本發(fā)明的金屬外殼(12)與現(xiàn)有技術(shù)金屬殼體的區(qū)別在于，本發(fā)明的金屬外殼(12)包括設(shè)置在后緣(2d)處或鄰近后緣(2d)設(shè)置的至少ー個(gè)凸柄(6)，所述至少一個(gè)凸柄(6)橫向于第一主軸線(Xl)并且大大超出限定棱柱的基部的周界進(jìn)行延伸，并且所述至少一個(gè)凸柄(6)的彎曲屈服點(diǎn)或最大彎曲カ介于IOkgf與2000kgf (100N與20kN)之間。在前文中已詳盡地說(shuō)明了該至少一個(gè)凸柄(6)，前文內(nèi)容在經(jīng)過(guò)必要修改后適用于金屬外殼的至少ー個(gè)凸柄。具體而言，該至少一個(gè)凸柄可以是金屬外殼的一體部分，或者作為選擇，該至少ー個(gè)凸柄可以利用諸如釬焊或焊接生產(chǎn)線、水泥、鉚釘、螺絲等固定裝置固定在金屬外殼上。金屬殼體可在金屬加工車(chē)間通過(guò)諸如鍛壓、折疊、使用壓カ機(jī)或鍛壓機(jī)沖孔、下料、模壓、彎曲、折邊、壓印、焊接等技術(shù)鑄造或成形。然后，金屬殼體通常被運(yùn)輸?shù)剿趨g元·制造商的設(shè)備處，在該處，通常使用水泥將金屬殼體施加在水口単元的耐火芯部上。為了縮小売體在運(yùn)輸?shù)剿趨g元制造商的過(guò)程中的包裝體積，優(yōu)選地，該至少一個(gè)凸柄為如下形式，即金屬外殼裝配在具有大致類(lèi)似或略大于滑動(dòng)表面(2a)的一個(gè)面的矩形長(zhǎng)方體中。圖5的(d)和圖5的(f)以及圖3的(e)和圖3的(f)中圖示了外殼的此類(lèi)實(shí)例。如果外殼包括用于包覆水口単元的管狀部分(4)的頂部的管狀區(qū)段，正如例如圖4中所看到的，則凸柄也可如圖3的(C)、圖4以及圖5的(c)所示從下支承表面(2b)延伸。凸柄可包括預(yù)切削或較薄弱的部分以利于凸柄彎曲或斷裂。此結(jié)構(gòu)允許精確地定位彎曲或斷裂的區(qū)域并且減小水ロ板(2)上的應(yīng)變。凸柄固定在外売上的固定裝置的位置也可有助于形成較薄弱的部分。凸柄的優(yōu)選形狀為圖4所示的凸柄的形狀。當(dāng)水口単元沿著錯(cuò)誤的定向被裝載時(shí)該形狀允許與裝載開(kāi)ロ發(fā)生明顯干渉。另ー方面，當(dāng)水口単元沿著正確的定向被裝載時(shí)，凸柄沿著彎曲方向預(yù)成形并且允許平滑變形。在水口板耐火部分上沒(méi)有引起應(yīng)變或者幾乎沒(méi)有引起應(yīng)變。因此，避免或減少了裂紋。圖4的凸柄也相當(dāng)易于制造。本發(fā)明的水口單元與水口更換單元(100)—起使用，該水口更換單元(100)包括(a)第一固定板(22)，其包括適合于與金屬熔體的源頭諸如中間包(10)等流體連通的通孔(23)，所述第一固定板包括第一下滑動(dòng)表面(22a);此種固定板通常是中間包
(10)的上水ロ(18)的一部分并且包括滑動(dòng)表面，該滑動(dòng)表面將與本發(fā)明的可移動(dòng)的水口單元的滑動(dòng)表面(2a)形成緊密接觸面；(b)裝載開(kāi)ロ(16)，其用于裝載本發(fā)明的可移動(dòng)的水口単元(I)的板(2 )，所述裝載開(kāi)ロ允許與水口板(2)的由前緣和后緣(2c，2d)形成的基部接合，但不允許與該至少ー個(gè)凸柄(6)接合；(C)引導(dǎo)裝置(7)，其用于使可移動(dòng)的板(2)沿著平行于第一軸線(Xl)的方向經(jīng)所述裝載開(kāi)ロ(16)滑動(dòng)到澆鑄位置，該澆鑄位置定義為第一固定板(22)的通孔(23)與第二可移動(dòng)板(2)的通孔(3)流體連通的位置，可移動(dòng)板(2)的滑動(dòng)表面與上水ロ的固定板的滑動(dòng)表面在接觸時(shí)必須形成金屬熔體緊密接觸面；
(e)排出開(kāi)ロ，其位于引導(dǎo)裝置(7)的相對(duì)端處，用于在使用新水口単元(I)推動(dòng)用過(guò)的水口単元(I)時(shí)排出用過(guò)的水口単元(I);以及(f)機(jī)械、氣動(dòng)或液壓臂(31)，其適合于將可移動(dòng)的水口単元(I)從其裝載位置推動(dòng)到其澆鑄位置，并且具有高于該至少ー個(gè)凸柄(6)的彎曲屈服力或最大彎曲力的推力，并且其中，(g)可更換的水口単元(I)的上滑動(dòng)表面(2a)適合于沿著第一固定板(22)的第ー滑動(dòng)表面(22a)滑動(dòng)并且適合于使第一固定板的通孔(23)和第二可移動(dòng)板的通孔(3)流體連通。裝載開(kāi)ロ(16)可以是這樣的，即如果將可移動(dòng)板(2)以其后緣(2d)在先的方式錯(cuò)誤地提供，則板不能被放置在引導(dǎo)裝置上。作為選擇，為了減輕拿著水ロ単元的操作人員的負(fù)擔(dān)，可將板放置在引導(dǎo)裝置上，但沒(méi)有深到足以允許臂(31)在前緣(2c)上推動(dòng)，如圖6的(a)所示。由于所述至少ー個(gè)凸柄(6)的彎曲屈服點(diǎn)或最大彎曲カ介于IOkgf與2000kgf(100N與20kN)之間，所以其對(duì)于操作人員用手施加壓カ來(lái)說(shuō)過(guò)高，并且由于臂(31)過(guò)于在·前而不能到達(dá)前緣(2d)，所以板卡在那里且不能進(jìn)ー步滑動(dòng)。因此，操作人員的唯一選擇是收回水口単元(1)，將水口単元(I)前后翻轉(zhuǎn)并且以其前緣在先的方式將板引入裝載開(kāi)ロ內(nèi)，并且將板放置在引導(dǎo)裝置上，利用手力向深處推動(dòng)板穿過(guò)引導(dǎo)裝置，直到該至少ー個(gè)凸柄(6)與裝載開(kāi)ロ(16)發(fā)生干渉。在所述階段，臂(31)抵靠在后緣(2d)上定位，并且通過(guò)使凸柄(6)彎曲或斷裂而迫使所述至少一個(gè)凸柄(6)通過(guò)裝載開(kāi)ロ，直到板到達(dá)其澆鑄位置。如圖6的(b)和圖7所示，如果板被正確地裝載到裝載開(kāi)口上，則臂(31)因此適于與水口単元(I)的板的后緣(2d)接觸，優(yōu)選地，(a)用于將第一水口単元(I)從裝載位置推動(dòng)到澆鑄位置，(b)用于將第一水口単元(I)從澆鑄位置推動(dòng)到封閉位置，在封閉位置，第一固定板(22)的通孔(23)面對(duì)水口板(2)的上滑動(dòng)表面(2a)的盲端表面，以及(c)用于將第ニ水口単元(I)從裝載位置推動(dòng)到澆鑄位置，從而將第一可移動(dòng)的板(I)經(jīng)排出開(kāi)ロ推出。因此，包括根據(jù)本發(fā)明的水口更換裝置(100)和水口単元(I)的金屬連鑄生產(chǎn)線免于由于板以其后緣在先的方式錯(cuò)誤裝載所導(dǎo)致的中斷，該中斷是ー種比我們想象更頻繁發(fā)生的事故。這種系統(tǒng)特別適用于中間包，其中水口更換裝置(100)位于所述中間包下方的出口處。
權(quán)利要求
1.一種水口單元(I)，其用于在金屬連鑄設(shè)備中的水口更換裝置(100 )中使用，所述水口更換裝置(100)所屬的類(lèi)型包括裝載入口和引導(dǎo)裝置(7)，所述引導(dǎo)裝置(7)用于使所述水口單元相對(duì)于所述水口更換裝置經(jīng)所述裝載入口滑動(dòng)到澆鑄位置，其中，所述水口單元(I)包括 A)水口板(2)，其由部分地包覆在金屬外殼中的耐火材料制成，所述水口板具有在棱柱中內(nèi)切的形狀，并由以下限定 a)第一前緣(2c)和第二相對(duì)后緣(2d)，其限定所述棱柱的第一基部和第二基部，并且橫向于第一軸線(Xl)，所述基部?jī)?yōu)選地為多邊形， b)上滑動(dòng)表面(2a)和下支承表面(2b)，其形成所述棱柱的平行的第一對(duì)相對(duì)接合面，所述上滑動(dòng)表面(2a)由第一軸線和第二軸線(XI，X2)限定， c)第一側(cè)緣和第二側(cè)緣(2e)，其大致平行于所述第一主軸線(X1)，連接所述棱柱的所述第一基部和第二基部(2c，2d)以及所述第一對(duì)相對(duì)接合面(2a，2b)， d)通孔(3)，其將所述上滑動(dòng)表面(2a)和所述下支承表面(2b)流體連接，所述通孔沿著所述第一軸線(Xl)偏移，以及 B)澆鑄管道(4)，其包括與所述水口板的所述通孔(3)流體連通的中央孔(3a)，所述澆鑄管道(4 )的一端固定在所述水口板(2 )的所述下支承表面(2b )上，所述中央孔(3a)經(jīng)位于所述澆鑄管道(4)的相對(duì)端處或者位于所述澆鑄管道(4)的相對(duì)端附近的至少一個(gè)開(kāi)口(5)與環(huán)境連通； 特征在于，在所述后緣(2d)處或者鄰近所述后緣(2d)設(shè)置有至少一個(gè)凸柄(6)，所述至少一個(gè)凸柄(6)橫向于所述第一主軸線(Xl)且大大超出限定所述棱柱的基部的周界進(jìn)行延伸，并且所述至少一個(gè)凸柄(6)的彎曲屈服點(diǎn)或最大彎曲力介于IOkgf與2000kgf(100N 與 20kN)之間。
2.—種水口單元(I )，其用于在金屬連鑄設(shè)備中的水口更換裝置(100 )中使用，所述水口更換裝置(100)被設(shè)置為沿著由水口交換操作時(shí)第一軸線(Xl)所定義的縱向方向移動(dòng)所述水口單元(I);其中所述水口單元(I)包括水口板(2 )，其具有上滑動(dòng)表面(2a)和下支撐表面(2b )，且一澆鑄管道(4 )從所述下支撐表面(2b )延伸，所述水口板和所述澆鑄管道由耐火材料制成；其中所述水口板包括前緣(2c)、后緣(2d)及連接所述前緣和后緣的側(cè)緣(2e )，且一通孔(3 )將所述上滑動(dòng)表面(2a)和所述下支撐表面(2b )流體連接；其中所述澆鑄管道(4)包括中央孔(3a)，其與所述水口板的所述通孔(3)流體連接，所述中央孔經(jīng)至少一個(gè)為排出熔鑄金屬的開(kāi)口(5)與環(huán)境連通；特征在于，在所述水口板的所述后緣處或后緣附近設(shè)置有至少一個(gè)金屬凸柄(6),所述金屬凸柄相對(duì)于所述第一軸線橫向地或側(cè)向地凸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的水口單元(1)，其中， 所述至少一個(gè)凸柄(6)的彎曲屈服點(diǎn)或最大彎曲力介于20kgf與IOOOkgf (200N與IOkN)之間，或者介于50kgf與500kgf (500N與5kN)之間，優(yōu)選地介于75kgf與250kgf(750N與2. 5kN)之間，更優(yōu)選地介于IOOkgf與200kgf (IkN與2kN)之間，最優(yōu)選地介于125kgf 與 175kgf (I. 25kN 與 I. 75kN)之間。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的水口單元(I)，其中， 所述棱柱的所述基部(2a，2b)為以下中的任意一者(a)矩形，(b)平行四邊形，(C)梯形，(d)如下矩形所述矩形中的至少鄰近所述下支承表面(2b)的兩個(gè)角被切去以與所述水口更換裝置(100)的所述引導(dǎo)裝置(7)的幾何形狀匹配。
5.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的水口單元(I)，其中所述上滑動(dòng)表面(2a)和所述下支撐表面(2b)共同限定了棱柱的第一組對(duì)面的和平行的面，且其中所述棱柱的所述面為以下中的任意一者(a)矩形，(b)平行四邊形，(C)梯形，(d)如下矩形所述矩形中的至少臨近所述下支撐表面的兩個(gè)角被切去以與所述水口更換裝置的所述弓I導(dǎo)裝置(7)的幾何形狀匹配。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的水口單元(I)，其中， 所述至少一個(gè)凸柄(6)鄰近至少一個(gè)側(cè)緣(2e)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的水口單元，其中所述凸柄從至少一個(gè)所述水口板的側(cè)緣側(cè)向地凸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的水口單元，其中所述凸柄由延展性金屬制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的水口單元，其中所述水口板的所述前緣、后緣和側(cè)緣被包覆在金屬外殼中，且所述凸柄從所述金屬外殼側(cè)向地凸出。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的水口單元，其中所述凸柄與所述金屬外殼一體地形成。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的水口單元(1)，其中， 所述至少一個(gè)凸柄(6)具有以下幾何形狀中的一種形狀 (a)L形的板，其中所述“L”的豎線固定在所述板的所述后緣(2d)處或者固定在所述后緣(2d)附近，而所述“L”的水平線超出其鄰近的所述側(cè)緣(2e)的表面向外延伸，優(yōu)選地，位于所述下支承表面(2b)的水平面的下方； (b)L形的板，其中所述“L”的一條線平行于所述側(cè)緣(2e)延伸，而所述“L”的另一條線超出其鄰近的所述側(cè)緣(2e)的表面向外延伸，并且位于所述后緣(2d)處或鄰近所述后緣(2d)； (c)板，其超出其鄰近的所述側(cè)緣(2e)的表面向外延伸，并且與所述后緣(2d)大致齊平； (d)在水口板的所述側(cè)緣為不平的邊緣的情形中，兩個(gè)凸柄與所述后緣鄰近，每個(gè)所述凸柄均超出限定所述棱柱的所述基部進(jìn)行延伸，以便被包圍在外接所述基部的最小矩形內(nèi)，例如 (e)在水口板(2)的棱柱基部由具有至少切去兩個(gè)角的矩形組成的情形中，兩個(gè)凸柄(6)與所述后緣(2d)鄰近，每個(gè)所述凸柄均具有切去部分的幾何形狀并且補(bǔ)足以形成矩形， (f)在水口板(2)的棱柱基部由具有從鄰近一個(gè)側(cè)緣(2e)的至少一個(gè)邊緣突出的至少一個(gè)突出體的矩形組成的情形中，所述至少一個(gè)凸柄(6)與所述突出體以及鄰近所述下支承表面(2b)的下緣大致齊平； (g)固定在所述下支承表面上的彎桿或葉片(6)； (h)固定在所述側(cè)緣(2e)上的彎曲的半殼體。
12.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的水口單元，其中所述水口板的所述前緣和后緣互補(bǔ)成形。
13.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的水口單元，其中所述凸柄包括預(yù)切削或薄弱的部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的水口單元，其中所述通孔(3)在所述水口板上，其相對(duì)于所述后緣更靠近所述前緣，從而在所述第一軸線的方向上所述通孔的邊界和所述后緣之間的部分具有大于所述通孔的直徑的長(zhǎng)度。
15.一種組合套件，包括如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的水口單元(I)和用于在金屬連鑄期間更換水口單元的水口更換裝置(100)，其中所述水口更換裝置包括 (a)第一固定板(22)，其包括適于與金屬熔體的源頭諸如中間包(10)等流體連通的通孔(23)，所述第一固定板包括第一下滑動(dòng)表面(22a); (b)裝載開(kāi)口(16)，其用于裝載第二可移動(dòng)的水口板(2)，所述裝載開(kāi)口允許與所述水口板(2)的基部(2c，2d)接合，但不允許與所述至少一個(gè)凸柄(6)接合； (c)引導(dǎo)裝置(7)，其用于使所述水口板(2)沿著平行于所述第一軸線(Xl)的方向經(jīng)所述裝載開(kāi)口(16)滑動(dòng)到澆鑄位置，所述澆鑄位置定義為所述第一固定板(22)的通孔(23)與所述第二可移動(dòng)的水口板(2)的通孔(3)流體連通的位置； (e)排出開(kāi)口，其位于所述引導(dǎo)裝置(7)的相對(duì)端處，用于在使用新水口單元(I)推動(dòng)用過(guò)的水口單元(I)時(shí)排出用過(guò)的水口單元(I);以及 (f)機(jī)械、氣動(dòng)或液壓臂(31)，其適于將可移動(dòng)的水口單元(I)從其裝載位置推動(dòng)到其澆鑄位置，并且具有高于所述至少一個(gè)凸柄(6)的彎曲屈服力或最大彎曲力的推力，并且， (g)可更換的所述水口單元(I)的所述上滑動(dòng)表面(2a)適于沿著所述第一固定板(22)的所述第一下滑動(dòng)表面(22a)滑動(dòng)并且適合于使所述第一固定板的通孔(23)和所述第二可移動(dòng)的水口板的通孔(3 )流體連通。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的組合套件，其中， 所述臂(31)適合(a)用于將第一水口單元(I)從所述裝載位置推動(dòng)到所述澆鑄位置，(b)用于將第一水口單元(I)從所述澆鑄位置推動(dòng)到封閉位置，在所述封閉位置，所述第一固定板(22)的所述通孔(23)面對(duì)所述水口板(2)的所述上滑動(dòng)表面(2a)的盲端表面，以及(c)用于將第二水口單元(I)從所述裝載位置推動(dòng)到所述澆鑄位置，從而將所述第一可移動(dòng)的板(I)經(jīng)所述排出開(kāi)口推出。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的組合套件，其中， 如果以除了所述前緣(2c)在先的位置之外的任何其它位置提供，所述水口單元(I)均不能被裝載以接合在所述裝載開(kāi)口(16)內(nèi)。
18.一種金屬連鑄生產(chǎn)線，包括根據(jù)權(quán)利要求15至17中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的組合套件。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的金屬連鑄生產(chǎn)線，其中， 所述水口更換裝置(100 )位于中間包的出口處。
20.一種用于包覆根據(jù)權(quán)利要求I至14中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的水口單元(I)的所述板(2)的金屬外殼(12)，所述金屬外殼(12)的形狀適合包覆所述水口板(2)的除了所述上滑動(dòng)表面(2a)之外的所有面的至少一部分， 特征在于，所述金屬外殼(12)包括設(shè)置在所述后緣(2d)處或鄰近所述后緣(2d)設(shè)置的至少一個(gè)凸柄(6)，所述至少一個(gè)凸柄(6)橫向于第一主軸線(Xl)且大大超出限定所述棱柱的基部的所述周界進(jìn)行延伸，并且所述至少一個(gè)凸柄(6)的彎曲屈服點(diǎn)或最大彎曲力介于 IOkgf 與 2000kgf (100N 與 20kN 之間)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的金屬外殼(12)，其中，所述至少一個(gè)凸柄(6)是如權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的凸柄(6)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的金屬外殼(12)，其中， 所述至少一個(gè)凸柄(6)是所述金屬外殼的一體部分。
23.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的金屬外殼，其中， 所述至少一個(gè)凸柄(6)利用諸如釬焊或焊接生產(chǎn)線、水泥、膠水、鉚釘、螺絲等固定裝置固定在所述金屬外殼上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在金屬連鑄設(shè)備中的水口更換裝置中使用的水口單元，水口更換裝置包括裝載入口和用于使水口單元相對(duì)于水口更換裝置經(jīng)裝載入口滑動(dòng)到澆鑄位置的引導(dǎo)裝置，其中水口單元包括由包覆在金屬外殼中由耐火材料制成的水口板。板在后緣處或鄰近后緣設(shè)置有至少一個(gè)凸柄，該至少一個(gè)凸柄橫向于第一主軸線(X1)并且大大超出限定棱柱的基部的周界延伸，使得裝載開(kāi)口允許與水口板的基部接合，但不允許與凸柄接合。該凸柄的彎曲屈服點(diǎn)或最大彎曲力介于10kgf與2000kgf(100N與20kN)之間。僅在以板的前緣在先的方式裝載的情形下，利用臂使凸柄彎曲或斷裂，以將板推動(dòng)到澆鑄位置。
文檔編號(hào)B22D41/56GK102784910SQ20121015302
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者史蒂法納·塔布里 申請(qǐng)人:維蘇維尤斯集團(tuán)有限公司