專利名稱：用于澆鑄桶的改進式緩沖墊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高溫耐火材料，具體涉及單個耐火磚的幾何形狀及由此類耐火磚形成的復(fù)合組件。
熟悉本專來的人員都知道，搬運鋼水之類的高溫液體需要專門的材料和技術(shù)。鋼的熔化溫度達到2900°F，超過了大多數(shù)容器材料能承受的溫度。此外，鋼水通常包括有渣，而渣是流體并有腐蝕性，這對鋼水的高效搬運增加了復(fù)雜性和難度。
用于搬運這些高溫液體的澆鑄桶一般外殼采用鋼而襯里采用耐火磚制造，這種耐火磚能承受所受的極為苛刻的條件。但這種磚會磨損，必須承時加以修理或更換。此外，在把高溫液體倒入這種澆鑄桶時的沖擊力如熔化鋼水的出鋼鋼水流使?jié)茶T桶下側(cè)壁和底部的磨損會大大增加。
為設(shè)置成有效的幾何形狀，用于高溫液體的澆鑄桶其橫截面一般均為圖形或橢圓形，這樣就對相應(yīng)的耐火磚形狀提出了要求。迄今為止通常是采用行業(yè)中熟知的半通用澆鑄桶磚(SULB)。在美國專利第2818248和3140333號中對這種磚作了描述。這種磚的形狀可使之互鎖以利于固定到位，并與澆鑄桶內(nèi)部直徑的變化相一致。
為了補償鋼水澆鑄桶的襯里磨損，鋼水沖擊區(qū)域的耐火磚要求比襯里其它部分厚些。這些較厚的磚通常被稱為“緩沖墊”。簡單地將整個澆鑄桶裝上一層更厚的襯里既不經(jīng)濟又過份減小了澆鑄桶的容量。由于澆鑄桶底部襯的是處于一個平面內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)長方形磚，該處安裝一具有更厚些的緩沖墊則不成問題。然而，在將緩沖墊加到側(cè)壁時，必須在緩沖墊兩側(cè)將半通用澆鑄桶磚切割成四方形，從而不利地增加了加工時間、成本和復(fù)雜性。
也有的提出在上述的耐火磚上設(shè)置雙重錐度以補償許多澆鑄桶上發(fā)生的澆鑄桶外殼內(nèi)徑的變化。在美國專利第3346248號中對這些錐度作了表述。
本發(fā)明的改進式耐火材料克服了現(xiàn)有技術(shù)的問題，它所包括的耐火磚具有一個后部和一個整體的前部，其后部具有前述半通用澆鑄桶磚的某些特點，而前部則通常為長方形，最好是鍵形或楔形，從而使一塊單一的耐火磚兼具上述半通用澆鑄桶磚和側(cè)壁用較厚的保護性緩沖墊的特性。
本發(fā)明的一個總的目的在于改進高溫澆鑄桶耐火材料的安裝。
本發(fā)明的另一目的在于通過在側(cè)壁提供一緩沖墊來補償澆鑄桶中耐火材料襯里的磨損。
本發(fā)明的再一目的在于減少因沖擊區(qū)過度磨損產(chǎn)生的停工維修時間和費用。
相應(yīng)地，按照本發(fā)明的一個特點，耐火磚的形狀包括一個具有多個曲面的后面部分用以通過相鄰耐火磚的對應(yīng)曲面進行互鎖，另外還包括與相鄰耐火磚毗連接觸的延伸直線部分，從而使一方面可將耐火磚鎖在一起，另一方面也可提供一承受鋼水或鐵水沖擊流的較厚的緩沖墊。
按照本發(fā)明的另一特點是由于將許多這樣的耐火磚組合成一用作傳統(tǒng)澆鑄桶的內(nèi)部襯里，從而提供了可承受沖擊液流的較大的厚度的襯里。
以下參照附圖介紹本發(fā)明的較佳實施例，以期更具體理解本發(fā)明的以上和其它目的及特點。對附圖的簡單說明

圖1是按現(xiàn)有技術(shù)的半通用耐火磚的立體圖；圖2表示了現(xiàn)有技術(shù)的一種耐火磚的典型設(shè)置方式；圖3是按本發(fā)明的改進式耐火磚的立體圖4表示了本發(fā)明的耐火磚的設(shè)置情況；圖5是圖4中上部的放大圖，具體表示受鐵水或鋼水沖擊區(qū)域的緩沖延伸部。
定義在進行具體描述之前，應(yīng)當(dāng)注意到對在以下的描述和所附權(quán)利要求書中使用的術(shù)語“輕微彎曲(slightly curved)”的下述定義?！拜p微彎曲”是指與要安裝的耐火磚相對的容器內(nèi)表面的容器內(nèi)部曲率。
參見附圖，圖1所示為按現(xiàn)有技術(shù)的一種典型的半通用耐火材料10。這種耐火材料一般為磚形，并且一般有一凹表面11；該凹表面11被彎成恰可與另一耐火磚的凸表面12配合(如圖2所示)。因此，所述表面11的曲率半徑與所述表面12的曲率半徑相同。耐火材料10有一前表面13和一后表面14，該兩表面雖然在圖1中被表示為大致呈直線狀，實際上可輕微彎曲以與傳統(tǒng)澆鑄桶的內(nèi)壁曲率半徑匹配。有關(guān)耐火磚10的具體說明參見美國專利第3140333和2818248號。
通常，除圖2中表示為圓弧15的區(qū)域以外，象耐火磚10這樣的諸多耐火磚繞容器整個內(nèi)表面延伸并定位，其中圓弧15的區(qū)域是鋼水進入澆鑄桶時沖擊內(nèi)表面之處。在該處配置有由許多耐火磚16組成的較厚的襯里來代替半通用耐火磚10，以防止受過度腐蝕而得以保護。然而為了將這些耐火磚安裝到位，必須將位于耐火磚16旁邊的兩塊半通用耐火磚10的端面12a切割成大致四方形，從而要求額外的時間和費用。而且，由于耐火磚16的相鄰接觸表面基本上是平面，缺乏耐火磚10的表面11和12所代表的配合曲面帶來的自鎖。另外在切割和安裝這些耐火磚的過程中必須特別小心以避免有縫隙。
如上所述，圖3是本發(fā)明改進式耐火磚的立體圖。如圖所示，復(fù)合耐火磚26有一沿橫向位于凹表面19和凸表面20之間的后部18，該后部從后表面21延伸距離“a”至點22a、22b，點22a和22b限定了位于大致平的表面23和24之間的部分22，在該部分的正面有一大致平的表面25。
由圖可見，后表面21的縱向尺寸為 英寸，這個尺寸現(xiàn)已成為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。然而在不超出本發(fā)明精神和范圍的前提下可以很容易地對該尺寸進行改變。
尺寸“b”和“c”最好按照在其內(nèi)待安裝改進式耐火磚26的容器的直徑而變化。因此，尺寸“c”與表面21寬度的比值最好應(yīng)與半徑r1與r2(圖4)的比值成比例，以補償不同曲率半徑。同時還應(yīng)理解，可以使表面21和25作如前述定義中規(guī)定的輕微彎曲。
圖4表示了本發(fā)明的耐火磚設(shè)置在一個通常的鋼澆鑄桶(未圖示)中的情況(未按比例)。圖中所示為將許多前述半通用耐火磚10繞環(huán)形30的布局。為表示清楚起見，圖中耐火磚的尺寸比例比實際情況要大得多，因為澆鑄桶的直徑達20英尺或更大，而耐火磚的長度約為一英尺。然而在相應(yīng)于圖2中由圓弧15包括的一段弧形區(qū)中安裝有許多通過許多相鄰的凹部19和凸部20(圖3)之間的配合而被互鎖定位的改進式耐火磚26，這種耐火磚不需要象對圖2的端面12a那樣的鄰接表面切割成四方形來進行修正。而且，延伸部分22提供了一個以其承受出鋼水流，并不被該出鋼水流傷害澆鑄桶的接觸表面，而在沒有特別予防措施的情況下，出鋼水流對接受其的澆鑄桶極具磨損和損傷作用。
圖5是與圖4上部相似的一個部分的放大圖。由圖可見許多半通用耐火磚10和許多互鎖的耐火磚26，它們一起實施本發(fā)明的原理。而且耐火磚10和26的互鎖及其組合不再需要將選定耐火磚10的端面切割成四方形。此外，耐火磚26上的上述凹凸表面可將磚互鎖定位，而耐火磚16的相應(yīng)表面(圖2)則無此優(yōu)點。
雖然以上通過較佳實施例對本發(fā)明進行了描述，然而顯然可以在不超出本發(fā)明精神和范圍的前提下進行其它修改和變更。
所用術(shù)語和表述詞句系作為描述用，并無限制，因而并不排斥使用具有相同作用的表述術(shù)語和詞句；反過來說，可以在不超出本發(fā)明精神和范圍的前提下使用任何其它具有同等作用的術(shù)語和表述詞句。
權(quán)利要求
1.一種改進式耐火磚，包括(a)一基部，它具有(i)一后表面和一橫跨所述后表面的第一寬度，所述第一寬度系由一凹曲面與一相對的凸曲面的后部所限定，所述凹側(cè)面的曲率半徑與所述凸側(cè)面的相配；(ii)一第一厚度，所述第一厚度系由一基本上平的上表面與一與所述上表面平行的基本上平的下表面限定；以及(b)一從所述基部上的與所述后表面相對之處延伸出的半矩形鍵或楔形凸出部分。
2.如權(quán)利要求1所述的改進式耐火磚，其特征在于，所述半矩形凸出部分的厚度與所述第一厚度相等。
3.如權(quán)利要求2所述的改進式耐火磚，其特征在于，所述后表面呈輕微彎曲。
4.如權(quán)利要求2所述的改進式耐火磚，其特征在于，所述后表面是平的。
5.如權(quán)利要求2所述的改進式耐火磚，其特征在于，所述半矩形凸出部分包括一個與所述后表面大致平行的前表面。
6.如權(quán)利要求2所述的改進式耐火磚，其特征在于，所述半矩形凸出部分包括兩個平側(cè)面。
7.如權(quán)利要求2所述的改進式耐火磚，其特征在于，所述半矩形凸出部分包括一前表面，其寬度可使之與一具有不同寬度的前表面的磚一起使用，這些不同前表面寬度磚的組合可與澆鑄桶的不同直徑相配合。
8.如權(quán)利要求3所述的改進式耐火磚，其特征在于，所述后表面有一第一曲率半徑，且所述半矩形凸出部分包括一具有一第二曲率半徑的圓弧形前表面；所述第一曲率半徑與所述第二曲率半徑之比由用來容納所述耐火磚的圓弧形容器的內(nèi)壁半徑所限定。
9.如權(quán)利要求3所述的改進式耐火磚，其特征在于，所述后表面有一第一曲率半徑，且所述半矩形凸出部分包括一具有一第二曲率半徑的圓弧形前表面；所述曲率半徑之比大致等于其內(nèi)待安裝所述耐火磚的容器的半徑與裝入所述容器內(nèi)的所述耐火磚的圓弧形前表面所代表的半徑之比。
10.如權(quán)利要求4所述的改進式耐火磚，其特征在于，所述前表面小于所述后表面。
11.如權(quán)利要求5所述的改進式耐火磚，其特征在于，所述半矩形凸出部分沿大致垂直于所述后表面所在的平面的方向被拉長。
12.一種用于盛放高溫液體的改進式耐火磚襯里，包括一由諸按權(quán)利要求1的耐火磚沿一圓弧形互鎖在一起而形成的組合件。
全文摘要
一種耐火磚，具有一帶有一凹曲面和一相對的凸曲面的后部，當(dāng)將兩塊耐火磚按凹、凸曲面相對配置時，一耐火磚的凹曲面即與相鄰耐火磚的凸曲面匹配。并從基部垂直延伸一矩形凸出部分。當(dāng)將許多耐火磚按凹側(cè)面對凸側(cè)面配置時即通過凹凸側(cè)面互鎖，而其矩形凸出部分即向內(nèi)形成一較厚襯里，可長期承受熔化金屬的沖擊力。
文檔編號B22D41/00GK1135391SQ95118018
公開日1996年11月13日 申請日期1995年10月20日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月13日
發(fā)明者沃爾特D·梅洛伊 申請人:印德萊斯科股份有限公司