專(zhuān)利名稱(chēng)：在金屬盛裝容器中形成密封耐火接頭的方法和包含密封接頭的容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于輸送、處理或容納熔融金屬的熔融金屬盛裝結(jié)構(gòu)，尤其是包含了耐火或陶瓷熔融金屬盛裝容器的這樣的結(jié)構(gòu)，所述容器構(gòu)成自或包括兩件或更多件或者兩段或更多段。更具體地，本發(fā)明涉及在這樣的件或段之間提供密封接頭以防止熔融金屬在這些接頭處從容器泄漏的方法。
背景技術(shù)：
例如金屬輸送槽和流槽的熔融金屬盛裝容器在金屬處理或鑄造作業(yè)等期間常常被用來(lái)，例如將熔融金屬?gòu)闹T如金屬熔化爐的一個(gè)位置輸送到諸如鑄?；驖茶T臺(tái)的另一位置。在其它作業(yè)中，這樣的容器用于諸如金屬過(guò)濾、金屬脫氣、或金屬運(yùn)輸之類(lèi)的金屬處理。這類(lèi)容器常常構(gòu)造自?xún)蓚€(gè)或更多成形段，所述成形段由耐火材料和/或陶瓷材料制成，所述耐火材料和/或陶瓷材料耐高溫并且耐因預(yù)期裝于其中的熔融金屬而導(dǎo)致的退化。容器段被置于相互緊密接觸的狀態(tài)并且可被保持在外金屬殼等內(nèi)，所述外金屬殼被提供用于支撐、適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)和保護(hù)免受損壞。有時(shí)，這樣的容器設(shè)置有熱源以確保熔融金屬在其被容納在容器內(nèi)時(shí)不會(huì)過(guò)度冷卻或固化。該熱源可以是電加熱元件，該電加熱元件定位在容器或封裝件的上方或下方，所述容器或封裝件用于沿著容器的內(nèi)表面或外表面輸送熱流體(例如燃燒氣體)。當(dāng)然，無(wú)論容器被加熱與否，確保熔融金屬在兩個(gè)鄰接的段之間的界面處不從容器漏出是很重要。然而，當(dāng)容器設(shè)置有熱源時(shí)，避免金屬泄漏尤其重要，因?yàn)槿廴诮饘倏赡軐?duì)電加熱元件或其它加熱裝罝導(dǎo)致災(zāi)難性的損壞。因此，通常在相鄰容器段之間提供密封接頭，例如通過(guò)在相鄰段之間設(shè)置一層耐火紙以適應(yīng)熱膨脹或收縮。也可以將耐火密封劑塞進(jìn)相鄰段的鄰接表面之間的間隙中。給段設(shè)置橫跨鄰接段的表面凹槽、以及用覆蓋有用以填充接頭的可塑耐火密封劑的耐火繩來(lái)填充凹槽、以及在容器段之間形成光滑的互連表面也是已知的。然而，所有這樣的接頭尤其是當(dāng)用在加熱容器中時(shí)會(huì)因熱循環(huán)而隨時(shí)間和使用惡化，并且這些接頭最終導(dǎo)致在容器段之間出現(xiàn)直接泄漏路徑。因此，存在對(duì)為金屬容納容器和金屬盛裝容器提供密封接頭的其它方式的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一示例性實(shí)施例提供了制備在用于盛裝或輸送熔融金屬的容器的耐火段之間的加強(qiáng)耐火接頭的方法。該方法包括將由金屬絲(優(yōu)選由耐受包含在容器中的熔融金屬侵襲的金屬構(gòu)成)制成的網(wǎng)體引入到容器的相鄰耐火段的金屬接觸表面之間的間隙中，使得該網(wǎng)體定位在所述金屬接觸表面的下方，并且用一層可塑耐火材料(優(yōu)選呈可塑膏劑的形式)覆蓋該網(wǎng)體以密封所述金屬接觸表面之間的間隙。該網(wǎng)體形成可塑耐火材料的柔性可壓縮支撐物。此外，萬(wàn)一耐火材料開(kāi)裂或破裂，該網(wǎng)體使各件(pieces)保持就位并且維持接頭密封。該網(wǎng)體優(yōu)選具有(例如1_5_，更優(yōu)選2-3mm)大小的網(wǎng)孔，這些網(wǎng)孔因表面張力(金屬?gòu)澮好婊驖?rùn)濕角)而抵抗熔融金屬的滲透，并且該網(wǎng)體還具有產(chǎn)生如下效果的厚度或?qū)訑?shù)為確實(shí)滲透網(wǎng)體的表面的任何熔融金屬產(chǎn)生曲折或盤(pán)繞的路徑，從而使得完全透過(guò)網(wǎng)體變得不太可能。針對(duì)該網(wǎng)體利用不容易被熔融金屬浸濕(即它可以比完全浸濕程度弱)的金屬也是有利的。雖然完全不被浸濕的金屬將是期望的，但是它們可能不具備其它期望的特征，例如耐熔融金屬侵襲性。優(yōu)選地，擴(kuò)大凹槽形成在容器段中的至少一個(gè)的金屬接觸表面中或附近，以形成相鄰段之間的間隙的一部分。這樣的凹槽為網(wǎng)體提供確定的位置(po s i t i ve I ο cat i on ),并且，在沒(méi)有這樣的凹槽的情況下，這些段之間的間隙必須留得足夠大從而為網(wǎng)體提供空間。凹槽可以形成為使得凹槽的側(cè)面比網(wǎng)體的直徑或?qū)挾雀拷谝黄?，而無(wú)論網(wǎng)體是否與浸潰耐火膏劑一起使用。有利地，凹槽的寬度比網(wǎng)體在其插入到凹槽之前的標(biāo)稱(chēng)(未壓縮)寬度窄O至15%，雖然凹槽的寬度可以?xún)?yōu)選比網(wǎng)體的寬度寬達(dá)15%或窄達(dá)50% (或，以替代方式表述，網(wǎng)體的未壓縮寬度優(yōu)選比凹槽的寬度寬O至15%等)。在鑄造容器段時(shí)，通常將凹槽包含到容器段中，或可以例如在安裝或修理容器時(shí)，將凹槽磨削到或切割到已形成的槽段的端部區(qū)域中。凹槽可被制成矩形(包括正方形)、部分圓形或任何其它期望的輪廓。凹槽可以位于金屬接觸表面處或在金屬接觸表面下方掩藏在間隙內(nèi)。在后一種情況下，除在間隙處之外，網(wǎng)體實(shí)際上在所有側(cè)面上完全封閉在凹槽內(nèi)，并且可塑耐火膏劑被用來(lái)密封網(wǎng)體上方的間隙，但可以實(shí)際接觸或可以不實(shí)際接觸網(wǎng)體。而且，凹槽可以完全位于容器段之一內(nèi)，或可替代地，凹槽的部分可以形成在鄰接的一對(duì)的兩段中，使得當(dāng)裝配好容器時(shí)，這些段排列起來(lái)形成凹槽。在一個(gè)實(shí)施例中，在將網(wǎng)體引入到相鄰耐火段之間的間隙中之前，將一定量的呈膏劑形式的可塑耐火材料摻入到網(wǎng)體中。根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例，提供了用于盛裝熔融金屬的容器，該容器由兩個(gè)或更多個(gè)端對(duì)端定位的耐火容器段形成，在容器段的相鄰端之間有密封接頭。這些密封接頭包括網(wǎng)體，該網(wǎng)體由金屬絲制成，被引入到相鄰容器段之間的間隙中；以及一層可塑耐火材料，該一層可塑耐火材料覆蓋在該間隙中的網(wǎng)體上并且密封該間隙以抵抗耐火段之間的熔融金屬滲透。網(wǎng)體本身可以包含一定量的耐火膏劑。根據(jù)又一示例性實(shí)施例，提供了一種用于熔融金屬盛裝容器的容器段，該容器段包括耐火材料制主體，該主體具有形成在其中的金屬輸送通道，并且具有在該主體的一端處的橫向凹槽，該凹槽具有金屬網(wǎng)繩，該金屬網(wǎng)繩預(yù)置在該凹槽中，并在該凹槽中為可塑耐火材料的覆蓋層留出空間。優(yōu)選地，容器的形狀和尺寸被加工成適于用作具有形成在其中的通道的細(xì)長(zhǎng)金屬輸送槽、或用作用于熔融金屬過(guò)濾器的盛裝器具、用于熔融金屬脫氣器的盛裝器具、坩堝
坐寸O該容器通常預(yù)期用于盛裝熔融鋁和鋁合金，但是能夠用于盛裝其它熔融金屬，尤其是那些具有與鋁類(lèi)似的熔點(diǎn)的金屬，例如(具有比鋁低的熔點(diǎn)的)鎂、鉛、錫、鋅以及(具有比鋁高的熔點(diǎn)的)銅和金。優(yōu)選地，對(duì)于預(yù)期被盛裝或輸送的特定熔融金屬，應(yīng)為所述網(wǎng)挑選如下金屬不與該特定熔融金屬起反應(yīng)，或至少是充分不活潑的以致于與該熔融金屬的有限接觸不會(huì)引起對(duì)該網(wǎng)的過(guò)度腐蝕或吸收。鈦對(duì)于熔融鋁而言是不錯(cuò)的選擇，但是具有 高成本的缺點(diǎn)。較便宜的備選方案包括但不限于鎳鉻合金(例如Inconel )和不銹鋼。
當(dāng)容器為槽時(shí)，該槽可以具有開(kāi)放的金屬輸送通道，該通道從上表面延伸到該槽或槽段的主體中?？商娲兀撏ǖ揽梢酝耆芍黧w封閉，例如采用從一端穿過(guò)該槽的主體到另一端的管狀孔的形式。雖然示例性實(shí)施例的密封接頭可以正好形成在相鄰容器段的金屬接觸表面之間，但是可替代地，該接頭也可以形成在相鄰槽段的所有部分之間。示例性實(shí)施例的密封接頭可以形成在例如槽段的容器段之間，無(wú)論所述容器段加熱或不加熱。如果加熱的槽段以這種方式連接，則它們可以形成根據(jù)如下文件的加熱槽結(jié)構(gòu)的一部分2005年12月13日授予Tingey等人的美國(guó)專(zhuān)利No. 6，973，955，或2008年7月10日以公開(kāi)號(hào)US2008/0163999公開(kāi)的、序列號(hào)為12/002，989的、Hymas等人的未決美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)(這些專(zhuān)利和專(zhuān)利申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容特別地通過(guò)該引用并入本文)。授予Tingey等 人的專(zhuān)利從下面或從側(cè)面提供電加熱，并且Hymas等人的專(zhuān)利申請(qǐng)借助于循環(huán)燃燒氣體提供加熱。在另外的替代實(shí)施例中，加熱裝置可以位于耐火容器本身的內(nèi)部或其上方。本文用來(lái)涉及金屬盛裝容器的術(shù)語(yǔ)“耐火材料”意圖包括所有如下這樣的材料相對(duì)耐受熔融金屬的侵襲并且在針對(duì)容器所預(yù)期的高溫下能夠保持它們的強(qiáng)度。這樣的材料包括但不限于陶瓷材料(無(wú)機(jī)非金屬固體和耐熱玻璃)和非金屬。適當(dāng)材料的非限制性列舉包括如下材料鋁的氧化物(氧化鋁)、硅(二氧化硅，尤其是熔融石英)、鎂(氧化鎂)、鈣(石灰)、鋯(氧化鋯)、硼(氧化硼);金屬碳化物、硼化物、氮化物、硅化物，諸如碳化硅、尤其是氮化硅粘合碳化硅(SiC/Si3N4)、碳化硼、氮化硼；硅鋁酸鹽，例如硅酸鈣鋁；復(fù)合材料(例如氧化物和非氧化物的復(fù)合材料)；玻璃，包括可機(jī)加工的玻璃；纖維的礦物棉或其混合物；碳或石墨；等等。


圖I是在一端處具有適合于形成密封接頭的凹槽的耐火槽段的透視 圖2是圖I的槽段的端視圖，示出了具有形成在其中的凹槽的端部；
圖3是兩個(gè)圖I和圖2中所示的那種槽段的鄰接端的俯視平面圖，在所述鄰接端之間形成有密封接頭；
圖4是沿圖3的線(xiàn)IV-IV截取的密封接頭的橫截面，示出了接頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；
圖5是形成在相鄰槽段之間的一個(gè)類(lèi)型的密封接頭的縱截面；
圖6是類(lèi)似于圖5的縱截面的縱截面，但是示出了形成在相鄰槽段之間的一替代類(lèi)型的接頭；
圖I是類(lèi)似于圖5的縱截面的縱截面，但是示出了形成在相鄰槽段之間的另一替代類(lèi)型的接頭；
圖8是適合于用在示例性實(shí)施例中的織造網(wǎng)層的放大 圖9是圖8的織造層的俯視平面圖，示出了該織造層的管狀屬性；
圖10是形成自圖8和圖9的管狀織造件的卷起束(rolled-up bundle )的端視圖；以
及
圖11是圖10的束的側(cè)視圖，示出了如何用管狀織造套筒覆蓋該束以將該束維持在一起并且形成柔性繩。
具體實(shí)施例方式附圖中的圖I和圖2示出采用細(xì)長(zhǎng)金屬輸送槽10 (參見(jiàn)圖3)的形式的熔融金屬盛裝容器的一個(gè)截面10A。槽10通過(guò)如下方式形成將兩個(gè)或更多個(gè)這樣的段端對(duì)端放置以形成具有任何期望長(zhǎng)度的槽。雖然在這些視圖中未示出，但這些段通常被保持在熔融金屬盛裝結(jié)構(gòu)或分配結(jié)構(gòu)的頂部開(kāi)放的金屬殼中，使得這些段由所述殼保持以抵抗相對(duì)移動(dòng)和被保護(hù)免受損壞。截面IOA具有U形通道11，該通道由內(nèi)通道表面12形成。在使用中，當(dāng)通過(guò)槽輸送熔融金屬時(shí)，熔融金屬部分地填充通道11 一直到最大液位14 (圖2)。因此，液位14下方的表面12的部分12A在設(shè)備使用期間與熔融金屬相接觸并且形成熔融金屬接觸表面。槽段由主體15形成，該主體是耐火材料制實(shí)心鑄造塊，所述耐火材料既具有耐熱性又能耐受熔融金屬的侵襲。例如，該主體可由先前舉例的耐火材料中的任一種制成，只要所述耐火材料可以成型和形成為適當(dāng)?shù)娜萜鹘孛婕纯伞Ｌ貏e優(yōu)選的是氧化鋁、碳化硅、氮化 硅粘合碳化硅(NBCS)、熔融石英、以及這些材料的組合。槽段的一個(gè)縱端16設(shè)置有具有矩形橫截面的擴(kuò)大凹槽17，該凹槽從內(nèi)表面12延伸到槽段的主體15中并且從槽段的一側(cè)完全延續(xù)到另一側(cè)。當(dāng)兩個(gè)這樣的槽段放置成縱向?qū)?zhǔn)并讓一個(gè)開(kāi)槽端相鄰于非開(kāi)槽端時(shí)，凹槽17除在內(nèi)表面12處之外在各側(cè)面上均是封閉的。作為替代辦法，槽段10的每端可以設(shè)置有半寬凹槽，使得當(dāng)開(kāi)槽端定位在一起時(shí)，全寬的凹槽17形成在這樣的槽段之間。該后一種替代方案具有如下優(yōu)勢(shì)槽段之間的間隙的剩余部分(即凹槽17下方的部分)定位成在凹槽的中心線(xiàn)的緊下方而非在其一側(cè)，并且因此受到更好的保護(hù)免受因?qū)⒃谙挛淖兊妹黠@的原因而導(dǎo)致的泄漏。圖3和圖4示出兩個(gè)槽段IOA和IOB的鄰接部分。這些段端對(duì)端放置，并且設(shè)置有根據(jù)一個(gè)優(yōu)選示例性實(shí)施例的密封接頭24。圖3是俯視平面圖并且圖4是沿圖3的線(xiàn)IV-IV的橫截面。矩形凹槽17被填充了呈柔性可壓縮繩20形式的金屬網(wǎng)體和可塑耐火膏劑21的組合物并且通過(guò)所述組合物密封。優(yōu)選在凹槽17的外表面處，至少在使用期間接觸熔融金屬的槽段的表面部分12A的區(qū)域中，由膏劑21形成光滑表面22。這保證金屬的光滑層流遍及密封接頭24，并且從而減輕腐蝕。圖5、圖6、和圖7中示出了能夠形成接頭的不同方式的實(shí)例。如圖5中所示，首先例如借助于諸如平頭鑿或細(xì)搗固裝置(未示出)的手工具將金屬網(wǎng)繩20插入到凹槽17中并將該金屬網(wǎng)繩推到該槽的底部。然后，用一層可塑耐火材料21覆蓋金屬網(wǎng)繩20，所述一層可塑耐火材料被推到凹槽中并且借助于諸如泥刀(未示出)的手工具在表面22處將其弄光滑。該繩的金屬網(wǎng)應(yīng)優(yōu)選在表面22處不暴露并且優(yōu)選用一層具有厚達(dá)I. 9cm (3/4英寸)的厚度的耐火膏劑覆蓋。然后，在槽段用來(lái)輸送熔融金屬(如用箭頭25所表示)之前，允許將可塑耐火材料21干燥、變硬并且可能地固化。槽段IOA和IOB被支撐在外金屬殼(未示出)內(nèi)的電加熱元件26的上方，但同一類(lèi)的加熱元件可以替代地或附加地沿著槽段的側(cè)邊設(shè)置。金屬網(wǎng)繩20水平地延伸完全遍及凹槽17，可塑耐火材料21也是這樣，使得熔融金屬不能滲入到凹槽17中并且向下滲入到相鄰槽段IOA和IOB之間的間隙27中。因此，加熱元件26受到保護(hù)免于與來(lái)自槽內(nèi)部的熔融金屬相接觸，并且因此受到保護(hù)免受金屬造成的損害和退化。在它干燥并固化時(shí)，可塑耐火材料21粘附到金屬網(wǎng)繩20，使得金屬網(wǎng)為可塑耐火材料21提供耐久的支撐和加固。與如果凹槽必須僅填充有可塑耐火材料本身的情況相比，這允許使用更軟且更靈活的可塑耐火材料。金屬網(wǎng)還允許密封接頭24隨加熱循環(huán)膨脹和收縮，并且還允許可塑耐火材料21以同樣的方式膨脹和收縮，因此開(kāi)裂的可能性最小化。然而，如果可塑耐火材料21出現(xiàn)裂紋或裂縫，則來(lái)自槽段的熔融金屬將不會(huì)滲透遠(yuǎn)到凹槽17中，因?yàn)槔K20的金屬網(wǎng)體抵抗這種滲透，尤其是如果金屬網(wǎng)的網(wǎng)孔尺寸相對(duì)較小例如l-5mm并且更優(yōu)選2-3mm或更小，使得熔融金屬?gòu)澮好鏄蚪泳W(wǎng)孔并且抵抗金屬滲透。如果主體由兩個(gè)或更多個(gè)層組成，使得如果熔融金屬要完全滲透繩20，則它必須選取曲折或盤(pán)繞的路徑通過(guò)主體，則也阻礙了滲透。在圖6的實(shí)施例中，首先用可塑耐火膏劑材料28浸潰金屬網(wǎng)繩20，該膏劑材料可以相同或不同于在該繩上方所采用的可塑耐火材料21。將膏劑浸滲到金屬網(wǎng)繩中可以例如通過(guò)如下步驟完成提供織造網(wǎng)材料平條，將可塑耐火膏劑28摻入到網(wǎng)孔中，然后卷繞該平條成卷以形成繩20。然后，以與圖5的方式相同的方式使用該耐火材料浸潰的繩形成密封接頭24。圖6的實(shí)施例中浸潰到繩中的耐火膏劑將更多的耐火材料引入到接頭中，并且允許該繩與可塑耐火材料21以及還與凹槽17的側(cè)面和底部有更好的粘附。在圖5和圖6的實(shí)施例中，若需要，在將繩20插入之前，可將一定量的可塑耐火材料摻入到凹槽17中，以便在繩20的下方提供一層耐火材料。雖然在圖5和圖6中未示出這樣的布置，但是在圖4中示出了這樣的布置。圖7中示出了又一個(gè)示例性實(shí)施例。在該實(shí)施例中，凹槽17由兩個(gè)半圓柱形凹部17A和17B形成，該兩個(gè)半圓柱形凹部分布形成在槽段IOA和IOB的端面中。當(dāng)利用段IOA和IOB裝配好槽10時(shí)，將繩20插入到凹槽17中，并且該繩幾乎完全封閉在槽段的主體內(nèi)，除了槽段之間的間隙27之外(該間隙優(yōu)選保持盡可能小)。然后，用可塑耐火材料21填充凹槽上方的間隙。優(yōu)選地，使耐火材料深深地滲入到該間隙中以進(jìn)入凹槽17并且至少在金屬網(wǎng)繩20的頂部接觸金屬網(wǎng)繩20。然而，耐火材料可以?xún)H填充凹槽17上方的間隙，因此密封所述槽以抵抗金屬滲透。通過(guò)將凹槽17定位在槽段的金屬接觸表面的下方，需用耐火膏劑填充的間隙被最小化，并且裂紋不太可能產(chǎn)生并傳播通過(guò)該材料。確實(shí)滲入到凹槽17中的任何熔融金屬在其到達(dá)間隙27的下部分之前必須經(jīng)過(guò)繩20，并且如上文所指出的，繩的特點(diǎn)使得這樣的滲透變得困難且不太可能。金屬網(wǎng)繩20可以是任何一種金屬網(wǎng)片或金屬網(wǎng)體，但優(yōu)選屬于附圖中的圖8至11中所示的種類(lèi)。細(xì)柔性金屬絲30可使用以直角布置的簡(jiǎn)單的經(jīng)紗和緯紗織造以形成稀疏織造織物，但是優(yōu)選用如圖8中所示的開(kāi)放圓環(huán)31織造以形成織造件32?？椩旒杀恢瞥删哂腥魏芜m當(dāng)?shù)某叽?，但是?yōu)選以如圖9中所示的管33的形式織造，在該管的開(kāi)放端之間具有任何適當(dāng)?shù)妮S向長(zhǎng)度。然后，可按圖9中的箭頭所示將織造管變平，然后，從該變平的管的一個(gè)開(kāi)放端開(kāi)始，可將該織造件卷起以形成如圖10中所示的管狀束34(雖然對(duì)管狀束的纏繞通常比示出的要緊得多)。如需要更大的體積，則可以將兩個(gè)或更多變平的織造管纏繞在一起以形成束。如圖11中所示，管狀束34優(yōu)選用管狀織造金屬套筒35覆蓋以將該束保持在一起并且形成繩20，該繩以在先前實(shí)施例中例如圖5中所示的方式使用。這種繩優(yōu)選具有5_至I. 9cm (3/16英寸至3/4英寸)的粗度(直徑)?？椩旃軤钐淄?5的網(wǎng)孔尺寸 優(yōu)選等于或小于形成管狀束34的層的那些網(wǎng)孔的尺寸。管狀套筒35防止束34展開(kāi)但維持該束的柔性。如果需要圖6中所示的那種繩20，即用可塑耐火膏劑浸潰的繩，則可將圖10的束34展開(kāi)，并且將可塑耐火膏劑摻入到網(wǎng)中。然后，可以將該束再次卷起并且以這種形式使用，或甚至再次應(yīng)用外套筒35 (如果因所包括的可塑耐火膏劑造成的更大的尺寸允許這樣的再次使用的話(huà))。這種織造金屬產(chǎn)品可以例如從美國(guó)賓夕法尼亞州19475斯普林市的Davlyn corporation獲得。來(lái)自Davlyn的特別優(yōu)選的產(chǎn)品是具有類(lèi)似于圖8至圖11中所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的Icm (3/8英寸)柔性網(wǎng)纜。該金屬絲由是鎳鉻基合金的Inconef制成。該合金特別耐高溫并且尤其適合于密封如下接頭被設(shè)計(jì)用以達(dá)到例如高達(dá)約900°C高溫的外部加熱的槽段的接頭。還存在一款由不銹鋼制成的產(chǎn)品，該產(chǎn)品更適合于其中僅有的熱源是熔融金屬本身的非加熱槽。用在示例性實(shí)施例中的可塑耐火膏劑21可以是由耐火材料制成的任何一種膏齊U，該耐火材料變硬并且耐熔融金屬侵襲和磨損。膏劑可以例如是通常用于耐火材料修補(bǔ)的可商購(gòu)產(chǎn)品，例如諸如由美國(guó)密歇根州48836福勒維爾市東格蘭德河大道5600號(hào)郵政信箱980的Rex Materials Group出售的Pyroform EZ Fill 的氧化招/ 二氧化娃膏劑， 或諸如由公司總部位于美國(guó)紐約尼亞加拉瀑布城惠而浦街2351號(hào)的Unifrax LLC出售的Fiberfrax LDS Pumpable 的含娃招酸鹽纖維的膏劑。這樣的材料應(yīng)根據(jù)制造商的說(shuō)明使用，并且通常用外部附加的熱源(諸如氣體燃燒器)或通過(guò)使用當(dāng)被投入使用時(shí)由槽本身所提供的熱量來(lái)固化。EZ Fill產(chǎn)品固化以形成實(shí)心且相對(duì)易碎的最終塊(final mass)，但是金屬網(wǎng)體自始至終防止該塊形成穿過(guò)接頭的連續(xù)裂紋。LDS Pumpable材料固化以形成更具纖維狀且柔性的塊，并且金屬網(wǎng)體幫助該塊保持足夠的堅(jiān)固性以抵抗熔融金屬腐蝕。該塊的柔軟性允許它適應(yīng)槽的一些熱膨脹和收縮。雖然以上材料是優(yōu)選的，但是當(dāng)能夠以可塑膏劑形式獲得時(shí)，任何先前舉例的耐火材料制膏劑均可以使用。當(dāng)密封接頭根據(jù)示例性實(shí)施例的方法形成時(shí)，這些接頭能夠通過(guò)打破上層的模塑耐火材料然后拆下金屬網(wǎng)繩填料而容易地拆下。當(dāng)需要維護(hù)或修理時(shí)，這允許將槽段甚至中間段從工作槽拆下。然后，可以將槽段送回到槽中或更換，并且以所述的方式重新形成接頭。預(yù)制帶有金屬網(wǎng)繩的槽段也是可能的，該金屬網(wǎng)繩例如借助于可塑耐火膏劑制薄底層安裝在端部凹槽中并且保持就位。當(dāng)使用了這樣的槽段時(shí)，它可以簡(jiǎn)單地與其它槽段端對(duì)端放置，然后通過(guò)用可塑耐火膏劑填充接頭并且將接頭表面弄平滑而完成接頭。在以上實(shí)施例中，槽10可以是用在熔融金屬分配系統(tǒng)中的那種細(xì)長(zhǎng)熔融金屬槽，它適合用于將熔融金屬?gòu)囊粋€(gè)位置(例如金屬熔化爐)輸送至另一位置(例如鑄?；驖茶T臺(tái))。然而，根據(jù)其它示例性實(shí)施例，其它種類(lèi)的金屬盛裝和分配容器可被利用例如作為在線(xiàn)(in-line)陶瓷過(guò)濾器(例如陶瓷泡沫過(guò)濾器)，該在線(xiàn)陶瓷過(guò)濾器用于當(dāng)熔融金屬流例如從金屬熔化爐流向澆鑄臺(tái)時(shí)，從熔融金屬流中濾出微粒。在這種情況下，容器包括用于輸送熔融金屬的通道和定位在該通道中的過(guò)濾器。在1997年10月7日授予Aubrey等人的美國(guó)專(zhuān)利No. 5，673，902和2006年10月26日公開(kāi)的公開(kāi)號(hào)為W02006/110974 Al的PCT公開(kāi)物中公開(kāi)了這樣的容器和熔融金屬盛裝系統(tǒng)的實(shí)例。特別地，上述美國(guó)專(zhuān)利和PCT公開(kāi)物的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)該引用并入本文。在另一示例性實(shí)施例中，容器充當(dāng)在其中對(duì)熔融金屬脫氣的盛裝器具，例如在1995年8月10日公開(kāi)的PCT專(zhuān)利公開(kāi)W095/21273中所公開(kāi)的所謂的“Alcan compactmetal degasser”(其公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用并入本文)中。當(dāng)熔融金屬流從爐膛行進(jìn)至燒鑄臺(tái)時(shí)，脫氣操作從其除去氫和其它雜質(zhì)。這樣的容器包括用于熔融金屬盛裝的內(nèi)部容積，可旋轉(zhuǎn)脫氣器葉輪從上方伸入到該內(nèi)部容積中。容器可用于批處理，或它可以是附連到金屬輸送容器的金屬分配系統(tǒng)的一部分。一般而言，容器可以是定位在金屬殼內(nèi)的任何耐火金屬盛裝容器。容器也可被設(shè)計(jì)為用于盛裝用于從一個(gè)位置運(yùn)輸?shù)搅硪粋€(gè)位置的大熔融金屬體的耐火陶瓷坩堝。所有這樣的替代容器均可與本發(fā)明的示例性實(shí)施例一起使用，只要它們由端對(duì)端連接的兩個(gè)或更多個(gè)段制成即可。權(quán)利要求
1.一種制備用于盛裝熔融金屬的容器的耐火段之間的加強(qiáng)耐火接頭的方法，所述方法包括 將由金屬絲制成的網(wǎng)體引入到金屬盛裝容器的相鄰耐火段的金屬接觸表面之間的間隙中，使得所述網(wǎng)體定位在所述金屬接觸表面的下方，并且用一層可塑耐火材料覆蓋所述網(wǎng)體以密封所述金屬接觸表面之間的所述間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，在將所述網(wǎng)體引入到所述相鄰耐火段之間的所述間隙之前，將一定量的可塑耐火材料摻入到所述網(wǎng)體中。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或權(quán)利要求2所述的方法，其中，用來(lái)形成所述網(wǎng)體的金屬是耐熔融金屬侵襲的金屬。
4.根據(jù)權(quán)利要求I、權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的方法，其中，用來(lái)形成所述網(wǎng)體的金屬選自由下列各物組成的群鎳鉻基合金、不銹鋼和鈦。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，將金屬絲織造在一起以形成用于所述網(wǎng)體的織造金屬織物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述織造金屬織物具有網(wǎng)孔，所述網(wǎng)孔的尺寸小得足以抵抗熔融金屬的滲透。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述網(wǎng)孔具有在Imm至5mm范圍內(nèi)的尺寸。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述網(wǎng)孔具有在2mm至3mm范圍內(nèi)的尺寸。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述網(wǎng)體具有多個(gè)相互疊置的層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，將所述織造金屬網(wǎng)的各層在彼此上卷起以形成柔性細(xì)長(zhǎng)繩。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述細(xì)長(zhǎng)柔性繩用由金屬絲制成的織造管狀套筒覆蓋。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述織造管狀套筒具有網(wǎng)孔，所述網(wǎng)孔的尺寸等于或小于所述一個(gè)或多個(gè)層的網(wǎng)孔的尺寸。
13.根據(jù)權(quán)利要求I至12中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述可塑耐火材料選自由下列各物組成的群二氧化硅/氧化鋁制成的材料、以及含硅鋁酸鹽纖維的膏劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求I至13中任一項(xiàng)所述的方法，其中，擴(kuò)大凹槽形成在與所述間隙相鄰的槽段中的至少一個(gè)中，并且將所述網(wǎng)體和所述可塑耐火材料引入到所述擴(kuò)大凹槽中。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述網(wǎng)體被挑選成具有比所述凹槽的寬度更覽的未壓縮覽度。
16.根據(jù)權(quán)利要求I至15中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述容器的形狀和尺寸被加工成適于用作選自由下列各物組成的群的容器其中具有通道的細(xì)長(zhǎng)金屬接觸槽、用于熔融金屬過(guò)濾器的盛裝器具、用于熔融金屬脫氣器的盛裝器具、和坩鍋。
17.一種用于盛裝熔融金屬的容器，所述容器由兩個(gè)或更多個(gè)端對(duì)端定位的耐火容器段形成，在所述段的相鄰端之間具有密封接頭，其中所述密封接頭包括網(wǎng)體，所述網(wǎng)體由金屬絲制成，被引入到所述相鄰容器段之間的間隙中；以及一層可塑耐火材料，所述一層可塑耐火材料覆蓋在所述間隙中的所述網(wǎng)體上，并且密封所述間隙以抵抗所述耐火段之間的熔融金屬滲透。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的容器，其中，所述網(wǎng)體包含一定量的耐火膏劑。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或權(quán)利要求18所述的容器，其中，用來(lái)形成所述網(wǎng)體的金屬耐受熔融鋁的侵襲。
20.根據(jù)權(quán)利要求17、權(quán)利要求18或權(quán)利要求19所述的容器，其中，用來(lái)形成所述網(wǎng)體的金屬挑選自由下列各物組成的群鎳鉻基合金、不銹鋼和鈦。
21.根據(jù)權(quán)利要求17至20中任一項(xiàng)所述的容器，其中，金屬絲被織造在一起以形成用于所述網(wǎng)體的織造金屬織物。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的容器，其中，所述織造金屬織物具有網(wǎng)孔，所述網(wǎng)孔的尺寸小得足以抵抗熔融金屬的滲透。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的容器，其中，所述網(wǎng)孔具有在Imm至5mm范圍內(nèi)的尺寸。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的容器，其中，所述網(wǎng)孔具有在2mm至3mm范圍內(nèi)的尺寸。
25.根據(jù)權(quán)利要求17至24中任一項(xiàng)所述的容器，其中，所述網(wǎng)體具有多個(gè)相互疊置的層。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的容器，其中，所述織造金屬網(wǎng)的各層在彼此上卷起以形成細(xì)長(zhǎng)繩。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的容器，其中，所述細(xì)長(zhǎng)繩用由金屬制成的織造管狀套筒覆至JHL ο
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的容器，其中，所述織造管狀套筒具有網(wǎng)孔，所述網(wǎng)孔的尺寸等于或小于所述一個(gè)或多個(gè)層的網(wǎng)孔的尺寸。
29.根據(jù)權(quán)利要求17至28中任一項(xiàng)所述的容器，其中，所述可塑耐火材料選自由下列各物組成的群二氧化硅/氧化鋁制成的材料、以及含硅鋁酸鹽纖維的膏劑。
30.根據(jù)權(quán)利要求17至29中任一項(xiàng)所述的容器，其中，擴(kuò)大凹槽形成在所述容器段中的至少一個(gè)中，形成所述間隙的一部分，并且所述網(wǎng)體和所述可塑耐火材料定位在所述凹槽中。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的容器，其中，所述網(wǎng)體具有比所述凹槽的寬度更寬的未壓縮寬度。
32.根據(jù)權(quán)利要求17至31中任一項(xiàng)所述的容器，其中，所述容器的形狀和尺寸被加工成適于用作選自由下列各物組成的群的容器其中具有通道的細(xì)長(zhǎng)金屬接觸槽、用于熔融金屬過(guò)濾器的盛裝器具、用于熔融金屬脫氣器的盛裝器具、和坩鍋。
33.一種用于金屬盛裝容器的容器段，所述容器段包括耐火材料制主體，所述耐火材料制主體具有形成在其中的金屬接觸表面，并且具有在所述主體的一端處的橫向凹槽，所述凹槽具有金屬網(wǎng)繩，所述金屬網(wǎng)繩預(yù)置在所述凹槽中并在所述凹槽中為可塑耐火材料的覆蓋層留出空間。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的容器，其中，所述段的形狀和尺寸被加工成適于作為選自由下列各物組成的群的容器的一部分細(xì)長(zhǎng)金屬接觸槽、用于熔融金屬過(guò)濾器的盛裝器具、用于熔融金屬脫氣器的盛裝器具、和坩鍋。
全文摘要
本發(fā)明的一示例性實(shí)施例提供了一種制備用于盛裝或輸送熔融金屬的容器的耐火段之間的加強(qiáng)耐火接頭的方法，所述容器例如為金屬接觸槽。該方法涉及將由金屬絲制成的網(wǎng)體引入到容器的相鄰耐火段的金屬接觸表面之間的間隙中，使得該網(wǎng)體定位在金屬輸送表面的下方，并且用一層可塑耐火材料覆蓋該網(wǎng)體以密封所述金屬接觸表面之間的間隙。其它實(shí)施例涉及用該方法形成的容器和帶有預(yù)置網(wǎng)體的容器段，該容器段適合于與其它這樣的段來(lái)制備密封接頭。
文檔編號(hào)F27D1/14GK102639951SQ201080055847
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日
發(fā)明者E.W.里弗斯, J.E.布爾曼, R.B.瓦斯塔夫, R.沃麥克 申請(qǐng)人:諾維爾里斯公司