專利名稱：在熔融金屬的容器出口處的耐火閘板和滑動(dòng)閘門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種裝在熔融金屬的容器出口處的耐火閘板和滑動(dòng)閘門，閘板上至少有一個(gè)流出口以及有一個(gè)至少圍繞著其側(cè)面的金屬箍圈，閘板可滑動(dòng)地裝入滑動(dòng)閘門的一個(gè)金屬框中。
由DE-OS2227501已知的閘板，裝在閘門機(jī)構(gòu)中，而未在其中夾緊。從原則上講它有下述優(yōu)點(diǎn)，即對(duì)于受到強(qiáng)烈磨損而因此需要經(jīng)常更換的閘板，可以不用夾緊工具來(lái)進(jìn)行裝拆，此外，由于是可活動(dòng)地裝入的，故可避免附加的應(yīng)力裂紋，這種裂紋是在被牢固地夾緊的閘板中，由于工作時(shí)產(chǎn)生的自身膨脹造成的。這種耐火閘板在制造時(shí)由于焙燒引起沿其長(zhǎng)度和寬度具有直至幾個(gè)毫米的尺寸公差，再加上用薄板套圍繞的閘板由于經(jīng)濟(jì)性的原因而沒(méi)有進(jìn)行加工，所以存在著以下兩個(gè)方面的問(wèn)題。首先，由閘板和出口套筒構(gòu)成的組件是在具有幾毫米公差的情況下裝入閘門機(jī)構(gòu)的，所以當(dāng)它們移動(dòng)時(shí)，將與閘門機(jī)構(gòu)之間產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。正因?yàn)檫@樣，將閘板和與之相連的出口套筒制成一個(gè)組合件，因?yàn)槿魧⑻淄矄为?dú)分開(kāi)地裝入閘門機(jī)構(gòu)，上述閘板的相對(duì)運(yùn)動(dòng)將破壞閘板和套筒之間通常均采用的密封灰泥，其后果是使熔融金屬外流和造成破壞。第二，在其固定的上閘板中設(shè)有槽，槽中裝有耐火套筒，這種情況帶來(lái)的缺點(diǎn)是套筒磨損得很快，而若十分頻繁地更換閘板將不再能保證可靠的工作定心，因此盡管難以拆卸，也必須非常頻繁地更換襯套。
針對(duì)這些問(wèn)題，本發(fā)明的目的是要改進(jìn)本文開(kāi)始時(shí)所敘述的耐火閘板，使之可以在可活動(dòng)地裝入閘門機(jī)構(gòu)中的情況下制造簡(jiǎn)單、成本低廉，并保證在澆鑄時(shí)有可靠的工作特性。
按照本發(fā)明，為達(dá)到上述目的采取了以下措施，即為了將閘板接近于無(wú)間隙地定心在金屬框中，使閘板具有一個(gè)由金屬箍圈構(gòu)成的臺(tái)階，臺(tái)階上有一個(gè)與流出口同心并經(jīng)加工的圓柱面，或具有一個(gè)由金屬箍圈構(gòu)成并經(jīng)加工的圓柱外形和有一個(gè)與此圓柱外形同心的流出口。
因此，按本發(fā)明的閘板，可以以最簡(jiǎn)單的方式非常準(zhǔn)確地相對(duì)于流出口裝入一個(gè)金屬框中和從金屬框中拆出，此外，閘板的制造非常方便，因?yàn)閳A柱形表面是由金屬制成的，加工時(shí)可利用已有的流出口方便地定心。
為了使閘板能在金屬框中得到準(zhǔn)確的定心，由金屬箍圈構(gòu)成的圓柱面的加工采用車削，或在采用沖壓薄板套的情況下，通過(guò)足夠準(zhǔn)確的沖壓工藝加工而成，在圓柱面直徑誤差為零點(diǎn)幾毫米的情況下，可具有足夠的工作可靠性。
經(jīng)加工的圓柱面和圓柱外形的寬度最好僅為幾個(gè)毫米，以便使閘板易于從金屬框取出，而無(wú)需如拉抽屜那樣，要求均勻地垂直于定位面。
帶有由金屬箍圈構(gòu)成臺(tái)階的閘板，最好有一個(gè)大體為圓的外形以及有一個(gè)延伸出的耐火凸耳，閘板上設(shè)有一個(gè)流出口和一個(gè)與圓的外形同心的圓柱面。這些措施以及圓的閘板形狀再加上按本發(fā)明閘板在工作狀態(tài)下的定心，使得在耐火零件中形成均勻的熱膨脹分布狀態(tài)，從而延長(zhǎng)了閘板的使用壽命。以鋼水為例，在工作狀態(tài)下，流出口區(qū)域可加熱到1500℃。按從屬權(quán)利要求5至8中所述閘板的優(yōu)點(diǎn)，將在后面給以說(shuō)明。
滑動(dòng)閘門有金屬框，每一個(gè)金屬框均設(shè)一個(gè)使本發(fā)明的閘板定心用的孔或圓柱形外表面，它們的直徑公差最好這樣來(lái)確定，即要使閘板能與之形成滑動(dòng)配合。
本發(fā)明的實(shí)施例借助于附圖表示，其中

圖1是裝有本發(fā)明閘板的滑動(dòng)閘門縱剖面示意圖;
圖2是裝在圖1所示滑動(dòng)閘門中的閘板組件頂視圖;
圖3-圖6是不同方案的本發(fā)明閘板縱剖面圖;
圖7-圖8是兩種具有圓外形的閘板的頂視圖和縱剖面圖;
圖1所表示的滑動(dòng)閘門10中只畫出了與本發(fā)明有關(guān)的部分，它的組成部分包括一個(gè)帶金屬框14的外殼12，一個(gè)裝在金屬框14內(nèi)的耐火閘板20，一個(gè)固定在外殼上的支架13，一個(gè)通過(guò)未在圖中詳細(xì)表示的驅(qū)動(dòng)裝置16可在此支架13內(nèi)移動(dòng)的帶金屬框17的閘門組件15，一個(gè)裝在金屬框17中的耐火閘板22，以及一個(gè)固定在閘門組件15內(nèi)的套筒18。閘門10裝在一個(gè)內(nèi)有熔融金屬的容器出口19處。此容器例如可以是一個(gè)鑄鋼桶，或者是一個(gè)連續(xù)澆鑄的中間罐，它有一個(gè)只表示了一部分的耐火澆鑄套筒11，在此澆注套筒和與之毗連的上閘板20之間，以及在套筒18和下閘板22之間，均設(shè)有密封物，例如灰泥?；瑒?dòng)閘門10在圖中處于開(kāi)啟位置，它可以按現(xiàn)有的方法，通過(guò)閘門組件15的直線移動(dòng)進(jìn)行節(jié)流或完全關(guān)閉。閘板20、22亦以現(xiàn)有方式互相壓緊，它們彼此之間有一個(gè)互相接觸的耐火滑動(dòng)面。
結(jié)構(gòu)完全相同的閘板20和22各由一個(gè)薄板套21、23和一塊用灰泥砌在其中的耐火板組成。耐火板有一個(gè)與流出口同心的耐火材料制成的圓形突起20′，22′，它們的端面與各自的套筒11、18相連。按照本發(fā)明，閘板20、22上各有一個(gè)圍繞此耐火突起20′、22′的薄板套臺(tái)階，薄板套臺(tái)階上有加工的圓柱面21′、23′，它們可以使閘板相對(duì)于流出口24準(zhǔn)確定心。金屬框14、17上有相應(yīng)的槽14′、17′，槽的深度比閘板的圓柱面21′、23′的高度略大。
如圖2所示，裝在閘門組件15金屬框17內(nèi)的閘板22，具有一個(gè)近似于圓的外形26和一個(gè)沿閘門10的移動(dòng)方向延伸出來(lái)的寬度逐漸變小的耐火凸耳22″，它使閘板22可以有足夠的閉合距離。這時(shí)，與之處于相對(duì)位置的閘板20上的流出口，在閘門關(guān)閉和打開(kāi)時(shí)，復(fù)蓋著閘門22滑動(dòng)面上的面積S，這一部分面積應(yīng)包含在閘板22的耐火材料之中。閘板22借助于設(shè)在框17上的擋塊25防止其側(cè)向轉(zhuǎn)動(dòng)。金屬框14和閘板20的結(jié)構(gòu)形式與閘板22和框17的相同，這樣做是有好處的。不過(guò)閘板20的耐火凸耳20″裝在閘門10中時(shí)，是朝相反方向延伸的。
圖3所示的耐火閘板30的形狀與閘板22相似。不言而喻，閘板30以及其它不同方案的閘板40、50和60，當(dāng)它們裝在閘門10中時(shí)，既可用作下閘板，也可用作上閘板。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，圖中只表示了閘板部分。閘板30裝在框17中，它們之間留有側(cè)向間隙。閘板30有一個(gè)與流出口24同心的圓柱耐火突起30′和有一個(gè)耐火凸耳30″。閘板上有一個(gè)作為金屬箍圈的熱壓配合緊圈31和另一個(gè)加熱后套在突起30′上的緊圈32，后者有經(jīng)加工的外圓柱面33，此圓柱面在孔35中定心。還可以考慮對(duì)耐火突起30′的外表面進(jìn)行加工，并套上一個(gè)外部尺寸比較準(zhǔn)確的緊圈32，從而可使表面33的外徑具有所要求的允許誤差。
圖4所示的耐火閘板40是一種其兩個(gè)端面按現(xiàn)有方法磨削的閘板，它仍然具有側(cè)向間隙地裝在框17中，并有一個(gè)在其最外部的金屬箍圈41，兩個(gè)流出口24和45，以及對(duì)每一個(gè)流出口有一個(gè)帶緊圈42、46的環(huán)形槽47、47′，緊圈42仍有圓柱形外表面43，它使閘板可在突入環(huán)形槽47中的框17上的孔44中定心。環(huán)形槽47′與槽47相同，它位于閘板的另一個(gè)端面上，這種雙孔閘板40的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)孔24被磨損時(shí)，可翻轉(zhuǎn)閘板使流出口45投入使用，不用的孔和環(huán)形槽可砌入易于去除的耐火材料。閘板40的外形可以是由兩個(gè)圓形閘板部分組合在一起的眼鏡狀的。
圖5表示了在一個(gè)經(jīng)兩面磨削的耐火閘板50上設(shè)一個(gè)與流出口24同心的環(huán)形槽57。與閘板40相似，閘板50上亦有一個(gè)外部緊圈51，在環(huán)形槽57中埋入了一個(gè)作為金屬箍圈的“U”形環(huán)52。一個(gè)加工的圓柱面，53可使閘板50在一個(gè)由框17構(gòu)成的具有一個(gè)外定心面55的環(huán)形突起54上定心。與圖4所示的閘板一樣。閘板50上可以有第二個(gè)流出口和第二個(gè)環(huán)形槽。
圖6所示的耐火閘板60與圖1所示的閘板20的區(qū)別僅在于，它的兩面都是平的，并在薄板套61中焊入了一個(gè)與流出口24同心的金屬環(huán)62，金屬環(huán)有一個(gè)加工的內(nèi)圓柱面63，它定心在框17的外表面65上。
在圖7所示的本發(fā)明另一種方案中，閘板70有一個(gè)圓的外形73和一個(gè)與之同心的流出口74。閘板70的側(cè)邊被一個(gè)設(shè)計(jì)為緊圈的金屬箍圈72所圍繞，并與之連接在一起。緊圈72的外面是一個(gè)經(jīng)加工的圓柱面73，它可使閘板準(zhǔn)確地定心在框17的孔75中，在按圖8所示的方案中，只是用緊圈82代替圓柱環(huán)72，緊圈82上有一個(gè)沒(méi)有沿整個(gè)高度的加工面83。這樣可使閘板70比較容易從金屬框17中取出來(lái)，因?yàn)樗挥袔讉€(gè)毫米的高度定心在它里面。由于其與圖2所示的閘板22相比有著圓的外形，所以在外徑相同的前提條件下，閘板的關(guān)閉距離較短，按照?qǐng)D7，這一距離由在圖上未表示的位于其對(duì)面的閘板上的流出口所形成的復(fù)蓋面S′得出。作為補(bǔ)償，可將閘門設(shè)計(jì)成在節(jié)流狀態(tài)下澆鑄時(shí)，閘板70移到與關(guān)閉方向相對(duì)的那一側(cè)，并因而使閘板的磨損情況分配得比較均勻。
有圓的外形73、83的閘板70還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即當(dāng)它經(jīng)過(guò)使用被磨損后可以在框中轉(zhuǎn)90°，因此便有一個(gè)尚未磨損的相似的面積S″可供使用。這時(shí)，閘板70可通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的側(cè)向夾緊裝置來(lái)防止它旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)例如閘板外圓柱面的外徑公差為-0.1至-0.3毫米，而框上相應(yīng)孔的公差從+0.1至+0.3毫米時(shí)，可保證所敘述的這些閘板在框中的定心在工作時(shí)有足夠的可靠性。
對(duì)于大多數(shù)閘板原則上可設(shè)一根吹洗塞棒代替一個(gè)流出口，或?qū)τ谟袃刹糠值拈l板在它的一個(gè)部分上不設(shè)流出口。
權(quán)利要求
1.裝在熔融金屬的容器出口處的滑動(dòng)閘門的耐火閘板，它至少有一個(gè)流出口和一個(gè)圍繞著閘板的金屬箍圈，尤其是閘板可活動(dòng)地裝在滑動(dòng)閘門的一個(gè)金屬框中，其特征為為了將閘板(20、22、30、40、50、60、70)接近于無(wú)間隙地定心在金屬框(14、17)中，使閘板具有一個(gè)由金屬箍圈(21、23、32、42、52、62)構(gòu)成的臺(tái)階，臺(tái)階上有一個(gè)與流出口(24)同心并經(jīng)加工的圓柱面(21′、23′、33、43、53、63)；或具有一個(gè)由金屬箍圈(72、82)構(gòu)成并經(jīng)加工的圓柱外形(73、83)，和有一個(gè)與此圓柱外形同心的流出口(74)。
2.按照權(quán)利要求1所述的閘板，其特征為它的圓柱面(21′、23′、33、43、53、63)和圓柱外形(73、83)通過(guò)車削或沖壓加工而成，并使之具有零點(diǎn)幾毫米的直徑公差。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的閘板，其特征為經(jīng)加工的圓柱面(21′、23′、33、43、53、63)和圓柱外形(83)的高度最好只有幾個(gè)毫米。
4.按照權(quán)利要求1所述的閘板，其特征為閘板(20、22、30)最好有一個(gè)近似為圓的外形(26)，并帶有一個(gè)延伸出來(lái)的耐火凸耳(20″、22″、30″)，其中的流出口(24)和圓柱面(21′、23′、33)設(shè)計(jì)成與圓的外形(26)同心。
5.按照權(quán)利要求1至4之一所述的閘板，其特征為閘板(20、22)具有一個(gè)作為金屬箍圈的現(xiàn)有已知的薄板套(21、23)，它的圓柱面(21′、23′)是由薄板套(21、23)的臺(tái)階構(gòu)成的，這一臺(tái)階圍繞著閘板(20、22)上的一個(gè)耐火突起(20′、22′)。
6.按照權(quán)利要求1至4之一所述的閘板，其特征為閘板(30)具有一個(gè)圍繞其側(cè)邊的金屬箍圈(31)，一個(gè)流出口(24)，和另一個(gè)設(shè)計(jì)成熱壓配合緊圈的金屬箍圈(32)，金屬箍圈套裝在閘板的耐火突起(30′)上，在它的上面有一個(gè)經(jīng)過(guò)加工的圓柱形外表面(33)。
7.按照權(quán)利要求1至4之一所述的閘板，其特征為兩端都是平面的閘板(40、50)設(shè)有一個(gè)或兩個(gè)流出口(24和45)，對(duì)每一個(gè)流出口(24、45)有一個(gè)與之同心的環(huán)形槽(47、447′)，在槽中各裝入一個(gè)緊圈(42、46)或埋入一個(gè)“U”形環(huán)(52)作為金屬箍圈，在緊圈或“U”形環(huán)的內(nèi)或外加工出圓柱面(53、43)，在閘板(40)中的兩個(gè)環(huán)形槽(47、47′)最好彼此對(duì)置。
8.按照權(quán)利要求1至4之一所述的閘板，其特征為閘板有一個(gè)作為金屬箍圈的現(xiàn)有已知的薄板套(61)，其中焊入一個(gè)形成圓柱面(63)的金屬環(huán)(62)。
9.按照前述諸項(xiàng)權(quán)利要求之一所述的閘板，其特征為設(shè)一根吹洗塞棒代替一個(gè)流出口(24、45)。
10.帶金屬框的滑動(dòng)閘門，在框中帶有側(cè)向間隙地各裝入一個(gè)按照前述諸權(quán)利要求之一所述的耐火閘板，其特征為每一個(gè)金屬框(14、17)上均有一個(gè)使閘板(20、22、30、40、50、60、70)定心用的孔(14′、17′、35、44、75)或圓柱形外表面(55、65)。
11.按照權(quán)利要求10所述的滑動(dòng)閘門，其特征為框(14、17)上的孔(14′、17′、35、44、75)和圓柱形外表面(55、65)的直徑公差應(yīng)這樣確定，即要使閘板能以滑動(dòng)配合裝入框中。
全文摘要
耐火閘板(20、22)，它有一個(gè)流出口(24)和一個(gè)圍繞著它的金屬箍圈(21、23)，閘板總是可活動(dòng)地裝在滑動(dòng)閘門(10)的一個(gè)金屬框(14、17)中，它有一個(gè)由其金屬箍圈(21、23)構(gòu)成的臺(tái)階，臺(tái)階上有一個(gè)與流出口(24)同心并經(jīng)過(guò)加工的圓柱面(21′、23′)，以便能將閘板接近于無(wú)間隙地定心在金屬框(14、17)中。此加工的圓柱面也可以通過(guò)閘板上圓的外形構(gòu)成，以代替金屬箍圈上的臺(tái)階。
文檔編號(hào)B22D35/04GK1034878SQ8810899
公開(kāi)日1989年8月23日 申請(qǐng)日期1988年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1988年1月15日
發(fā)明者漢斯·羅斯福思 申請(qǐng)人:斯多賓克公司