專利名稱：裝有一更換管裝置的中間包和用于這種更換管裝置的板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于軋鋼廠的連續(xù)澆注中間包，所述中間包裝有至少一個更換管裝置，所述更換管裝置具有一個安裝在中間包上的底座以及多塊用于確定一澆注通道的耐火材料板，所述澆注通道能使鋼水從中間包注入一個連續(xù)澆注的鑄型中，這些耐火材料板包括至少一個固定板和一根管，在所述管的上端具有一塊板，所述更換管裝置還包括能使所述管的板壓靠在固定板上的施壓裝置，它們的表面形成一接合平面，所述底座具有用于引入一根新管的位置、澆注位置和用于排出一根舊管的位置，所述更換管裝置還具有能使新管從引入位置移到澆注位置以及使舊管從澆注位置移到排出位置的導向裝置，該更換管裝置還具有使新管從引入位置移到澆注位置以及使舊管從澆注位置移到排出位置的驅動裝置。
法國專利申請No 9505504中描述了這樣裝置的一個具體實例。這種裝置相對于現(xiàn)有裝置(例如在文獻EP 0192019中所描述的)具有優(yōu)越性。但是，這種裝置的缺點是，固定板和管板的表面必須為圓柱形滑動表面。為了保證這些板間的密封，所述固定板和管板的半徑必須完全相同，從而導致加工上的困難。此外，在澆注過程中，這些板易遭受熱應力的影響，并且不能保證由于這些板的熱膨脹而導致的變形在這些板的整個圓周上是相同的，從而不利于這些板之間的密封。人們已經(jīng)知道，在這樣一個裝置的澆注通道中的壓力通常低于大氣壓。為了避免因空氣的吸入而使鋼水質量降低和使鋼水成分出現(xiàn)化學擾動，通常在可動板中的一個固定板中設置至少一個完全圍繞所述澆注通道的槽，在該槽中提供一種加壓的中性氣體(例如氬氣，從而使吸入的氣體為不會降低鋼水化學成分的中性氣體。在圓柱形的板上加工槽也是非常困難的，并且成本較高。
本發(fā)明涉及一種裝有一更換管裝置的中間包，這種裝置具有上述裝置的優(yōu)點，同時還能克服其缺點。
根據(jù)本發(fā)明的主要特征，所述接合平面相對于水平面傾斜一個非零度角(α)，利用在接合平面上以至少部分非直線的軌跡滑動使新管從引入位置移到澆注位置并且使舊管從澆注位置移到排出位置，將接合平面的傾斜角(α)以及所述管的尺寸和軌跡結合起來使所述管在更換管的過程中避開所述鑄型。
將一個傾斜的接合平面與非直線運動結合起來可以在一個較寬的范圍內(nèi)預先確定所述管的起始位置和終止位置，這個優(yōu)點的重要性將在下面的敘述中更好地得到說明。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選特征，所述管的板具有一個前支承表面和一個后支承表面，根據(jù)換管方向來確定所述前支承表面和后支承表面，所述新管板的前支承表面與所述舊管板的后支承表面接觸以將所述舊管板推至排出位置并在澆注位置處更換所述舊管板。
根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選特征，所述連續(xù)澆注鑄型具有一個較長的邊并且所述接合平面的水平直線平行于所述鑄型的較長邊。這樣可在鑄型內(nèi)提供最大的移動量。
根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實施例，在接合平面中沿著以O為中心的圓周滑動方式進行更換管的操作。有效的轉動具有便于操作的優(yōu)點。
根據(jù)本發(fā)明的一個特定實施例，圓周運動的中心O高于所述澆注通道與接合平面相交的位置。這樣的結構能夠在鑄型外側引入一根新管并且在更換管的轉動過程中在將位于鑄型中的所使用的管從鑄型中移出時通過轉動使所述新管移到鑄型中。這種結構特別適用于形狀細長的板坯鑄型，這種坯板鑄型能使管在鑄型中縱向移動。
根據(jù)本發(fā)明的另一特定實施例，圓周運動的中心O低于所述澆注通道與接合平面相交的位置。這種結構特別適用于方坯鑄型，所述方坯鑄型的截面為正方形或接近正方形。在這樣的鑄型中，在不提升中間包的情況下更換所述浸入式注管意味著一根新管可以與正在使用的注管并靠在一起。考慮到鑄型的狹窄，這意味著，所述新管是傾斜的以致于在鑄型中央所述新管的端部緊靠著正在使用的管的端部。
根據(jù)另一特定實施例，在所述固定板和管板之間的接合平面是垂直的。該垂直平面最好平行于鑄型的主軸。這種結構特別適用于薄板坯的鑄型，它能有效地保證注管運動與鑄型主軸對起。
根據(jù)另一特定實施例，所述更換管裝置位于中間包的側面，而不是象通常所設置的位于中間包下方。這種結構可以抑制所述澆注通道的彎曲，并且還能為更換管裝置的操作提供較大的空間。在鋼水的連續(xù)澆注過程中，通常使用一種用于調(diào)節(jié)鋼水流動的裝置，例如柱塞或滑閥。本發(fā)明能使注管與滑閥封閉裝置很好地結合在一起。特別是，按照一個實施例，中間包裝有一個在中間包和所述更換管裝置之間的滑動式水口。
根據(jù)另一特定實施例，管板具有線性支承表面，在換管過程中，這些支承表面內(nèi)接于以O為中心的扇形中并且具有與板轉動的角度相等的中心角。這種結構在換管過程中當所述結合平面上的滑動為轉動時兩個管板在它們的支承表面之間不存在任何間隙的情況下被推動。
當所述滑動不完全是轉動時，所述管板最好具有凹圓弧和凸圓弧形狀的支承表面，一塊板的前支承表面與在其之前的后支承表面相配合，所述支承表面之間保持足夠長的接觸距離以便在換管過程中至少當所述支承表面經(jīng)過固定板的注孔時完全覆蓋所述注孔。這種結構在換管過程中當持久地關閉注孔時使兩個板/管被推動。
在一個換管系統(tǒng)中，所述澆注通道通常與固定板和可動板之間的接合平面垂直。當所述接合平面是垂直的或近似垂直時，這意味著所述澆注通道在上部容器和固定板入口之間具有卡口形狀。所述澆注通道的卡口形狀存在缺點。一方面，在彎頭位置處可能增加所述澆注通道的磨損。另一方面，彎頭會產(chǎn)生例如氧化鋁的沉積并會堵塞所述澆注通道。
為了克服上述缺點，本發(fā)明的一個特定實施例提供了以一個傾斜角度截斷所述接合平面的澆注通道以降低所述卡口效應。
實際中，利用使?jié)沧⑼ǖ琅c在固定板和可動板之間的接合平面相交的角度傾斜，能夠使所述澆注通道的軸線接近垂直，從而降低了卡口效應。
根據(jù)一個特定實施例，沿著一個與相對于水平面的接合平面傾斜角α互余的斜角使所述澆注通道與所述接合平面相交，從而使所述澆注通道在其整個長度上呈直線形狀。
另一方面，本發(fā)明涉及一用于裝在本發(fā)明中間包上的更換管裝置上的固定板以及用于本發(fā)明更換管裝置的一個由板/管所組成的系統(tǒng)。
本發(fā)明還涉及一適于裝在一個更換管裝置中的管。它包括一個管和一個具有接合平面的板，所述板適于與所述更換管裝置的固定板壓靠在一起。當所述管在澆注位置處時所述接合平面相對于水平面傾斜一非零角(α)。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點可以通過下列參照附圖結合實施例的敘述中得出。


圖1是本發(fā)明一優(yōu)選實施例的截面圖。
圖2是圖1中所示的更換管裝置的透視圖。
圖3和圖4是圖1和圖2所示的更換管裝置的正視圖。
圖5和圖6分別是本發(fā)明另一實施例的正視圖和側視圖，其中轉動中心低于所述澆注通道與所述接合平面相交的位置。
圖6a是一個方坯鑄型的俯視圖。
圖7和圖8表示了本發(fā)明的兩個實施例，其中所述更換管裝置位于中間包側面。
圖9表示了板的形狀，其中所述圓周運動是以O為中心的轉動。
圖10表示了當所述運動不同于純粹的轉動時在所述接合平面中的板的形狀。
在圖1中，附圖標號2所代表的中間包具有一鋼制厚底壁4，該底壁4上覆有一耐火材料層6。一耐火材料板8(在本申請中被稱之為固定板)垂直地經(jīng)過所述底壁4和耐火材料層6。在固定板8的中央部分中確定了一澆注通道10。澆注通道10的上部12形成了一個用于塞桿14的座，所述塞桿14能調(diào)節(jié)中間包2中的鋼水經(jīng)過澆注通道10時的流動。一底板16固定在中間包的底部下方。一由附圖標號18整體表示的更換管的裝置安裝在底板16的下方。
所述更換裝置18具有一底座20，該底座20固定在底板16的下方。所述固定板8安放在底座20中。為此，該固定板8具有一平表面22，利用該表面22使該固定板8支承在所述底座20上。安裝一轉動部分24，利用軸承26使所述轉動部分24可在底座20上轉動。該轉動部分24支承一個包括一塊板30和一個管32的由板/管所組成的系統(tǒng)28。所述由板/管所組成的系統(tǒng)28中的板30和所述固定板18都具有一工作表面。這些工作表面相互接觸并確定了一接合面34。利用施壓裝置36使所述板30壓靠在所述固定板18上。在所示的實施例中，這些施壓裝置包括六個具有一球形壓頭38的元件，利用彈簧40使所述球形壓頭38壓在所述板30上。所述澆注通道10穿過所述由板/管所組成的系統(tǒng)以將鋼水從中間包2帶入一鑄型42中，所述管32浸入所述鑄型42中。
圖2是圖1中所示的更換管裝置的透視圖。其中未示出中間包2和底板16。
可以看出，板30的截面形狀大致為與中心成90°角的扇形。在所示的實施例中，管32具有一延長部分，這是因為該管32是為截面較窄的用于澆注薄板坯的鑄型42設計的。
圖2還表示了驅動裝置的操作，所述驅動裝置可將一根新管從一個引入位置(見圖3)送至圖1和圖2所示的澆注位置，并且將舊管從所述澆注位置送至排出位置(見圖4)。這些驅動裝置具有一推動部分46，該推動部分具有形狀為安裝在板30的一個角上的角鐵形狀的截面。該推動部分46是實心的并且一個臂48安裝在轉動部分24上。利用一起重器50帶動所述臂48。所述起重缸50安裝在底板16上，同時該起重缸的連桿固定在所述鉸接臂48上。
使新管從引入位置移到澆注位置并且使舊管從澆注位置移到排出位置的導向裝置，一方面包括具有固定板8的接合平面的工作表面，另一方面還包括所述施壓裝置36的球形壓頭38。利用這些裝置可使板30的工作表面在所述接合表面上滑動，同時使足夠的作用力持久地施加在所述接合表面上以使鋼水得到密封。
圖3和圖4是圖1和圖2中所示的更換管裝置的正視圖。圖3表示了在所述引入位置處(圖中左側)的一套新的板/管所組成的系統(tǒng)28a。沿著一個與所述接合平面垂直的方向將所述系統(tǒng)28a引入所述轉動部分中。所述推動部分46設有一預室表面52，所述系統(tǒng)28a的板30支承在所述預室表面52上。另一方面，如圖3和圖4中正視圖所示，固定板8的工作表面在澆注位置處沒有被所述板/管所組成系統(tǒng)28a的板30完全覆蓋。附圖標號54所示的兩個區(qū)域沒有被覆蓋。位于固定板8工作表面左部的區(qū)域54(如圖3中所示)具有一個使新管的板30工作表面與所述接合表面精確定位的引導表面。位于固定板工作表面右部的區(qū)域54能夠在排出所述舊管的過程中引導所述舊管。
除了新管位于工作位置以及舊管位于排出位置28b以外，圖4的其它結構與圖3是相同的。為了使所述管從圖3中所示位置移到圖4中所示位置，所述臂48轉過一個與換管角度相等的角度，也就是，轉過一個與由板30內(nèi)接的扇形所形成的角度相等的角度。當新管從引入位置移到澆注位置時，所述新管保持鑄型42的邊緣間隙。當其從澆注位置移到排出位置時，同樣如此。
根據(jù)本發(fā)明的主要特征，所述接合平面34相對于水平面傾斜一個非零度角α。在圖1至圖4中所示的實施例，角α等于90°。換言之，所述接合平面34是豎直的。另外，利用在接合平面上以至少部分非直線的軌跡滑動使新管從引入位置移到澆注位置并且使舊管從澆注位置移到排出位置。在圖1至圖4的實施例中，所述軌跡是以O為圓心的圓。點O是所述轉動部分24繞之轉動的圓心。該點O也是板30支承面延伸部分的交點。這種實施方式具有結構簡單的優(yōu)點。這種實施方式特別適用于薄板坯的澆注，這是因為這種實施方式能夠在鑄型中精確地引導注管。這種實施方式還能在鋼水范圍之外將新管引入所述轉動部分中并且在鋼水范圍之外使舊管完全脫離。在該實施例中，所述交接平面34與鑄型的較大邊平行。
圖9表示兩個板30a和30b的工作表面54a和54b(為了簡化，這些管沒有在該圖中示出)。每個板30a和30b分別具有一后支承表面56a，56b和一個前支承表面58a和58b。根據(jù)更換板的方向60確定前支承表面58和后支承表面56。顯然，板30a的前支承表面58a與板30b的后支承表面56b是相接觸的。這些表面是完全連續(xù)的。在更換板的過程中，這些表面相互壓靠，不存在能使熔融金屬通過的間隙。所述支承表面56和58在更換板圓周運動的中心O處相交。圖9中還表示了在澆注通道10與所述接合平面34相交位置處的澆注通道10細長的橢圓形截面。這種細長形狀是由所述澆注通道與所述接合平面相交處的傾斜角(在圖1至圖4中的實施例中該角大約為45°)而導致。還應注意的是，所述圓周運動的中心O高于所述澆注通道10與接合平面相交的位置。
圖5和圖6表示了本發(fā)明的另一實施例。所述接合平面相對于水平面傾斜的角度α大約為45°。這個角度是所述澆注通道10與所述接合平面相交的角度的余角。這樣，所述澆注通道在其整個長度方向上是呈直線形狀的。與圖1至圖4中所示的實施例相反，轉動中心O低于所述澆注通道與接合平面相交的位置。因為更換板的角度很小，所以圖5中并沒有示出點O。這種實施方式特別適用于如圖6a中所示的具有正方形截面的鑄型(用于方坯的鑄型)。交接平面34的一個水平直線與鑄型42的較大邊平行，所述較大邊在這里指的是其對角線。這樣，一根新管28a和一根處于澆注位置處的管可以同時位于所述鑄型中。利用將新管28a帶入澆注位置以及將管28b帶入排出位置28c即可在不提升分流器的情況下進行更換注管。
圖7表示了又一種實施方式，其中的更換管裝置18位于所述分流器2的側面，而不是象通常所設置的位于所述分流器2的下方。這種設置方式可以抑制澆注通道10的彎曲，并且還為更換管裝置的機構提供了更大的空間。最后，可在固定板8的工作表面與所述由板/管所組成的系統(tǒng)28的固定板30工作表面之間插入一滑動板62。該板62可在沒有通常所使用的一塞桿的情況下調(diào)節(jié)熔融金屬的流動。
圖8表示了本發(fā)明再一實施例。其中，所述更換管裝置也位于分流器的側面。所述澆注通道10相對于水平面是傾斜的，這種設置方式能夠減小由在所述板/管所組成的系統(tǒng)28中的澆注通道所形成的彎角。在本實施例中，使用一塞桿14來調(diào)整所述鑄型42中的熔融金屬的流動。
圖9和圖10表示的是從接合平面34處所看到的兩個板30a和30b的工作表面。板30a和30b具有圓弧狀的支承表面。后支承表面56a和56b的形狀為凹弧。前支承表面分別為58a和58b。板30a的前支承表面58a裝在板30b的后支承表面56b上。它們的外形是完全連續(xù)的，并且之間不存在縫隙，從而在換板過程中不會使熔融金屬經(jīng)過。所述板30a和30b相互間是鉸接的，并且可以相互間移動以使其與由適合導向件所給出的外形相符合。這種外形可以是直線的、圓形的或其它形狀的曲線。板30a的前支承表面58a保持與板30b的后支承表面56b的接觸距離足夠長以便至少在換管過程中當支承表面58a和56b經(jīng)過澆注孔10時完全覆蓋所述澆注孔10。
權利要求
1．一種用于軋鋼廠的連續(xù)澆注中間包，所述中間包裝有至少一個更換管裝置(18)，所述更換管裝置具有一安裝在所述中間包(2)下方的底座(20)，所述更換管裝置還具有多塊用于確定一澆注通道(10)的耐火材料板(8,28)，所述澆注通道(10)能使鋼水從中間包(2)注入一個連續(xù)澆注的鑄型(42)中，這些耐火材料板包括至少一個固定板(8)和一根管(28)，在所述管(28)的上部具有一塊板(30)，所述更換管裝置還包括能使所述管(28)的板(30)壓靠在所述固定板(8)上的裝置(36)，所述板(30)和固定板(8)的表面相互接觸形成一接合平面(34)，所述底座(20)具有用于引入一根新管的引入位置、一澆注位置和用于排出一根舊管的排出位置，所述更換管裝置還具有能使新管從引入位置移到澆注位置以及使舊管從澆注位置移到排出位置的導向裝置(34,38)，所述更換管裝置還具有使新管從引入位置移到澆注位置以及使舊管從澆注位置移到排出位置的驅動裝置(46,50)，其特征在于，所述接合平面(34)相對于水平面傾斜一個非零角度(α)，利用在接合平面(34)上以至少部分非直線的軌跡滑動使新管(28)從引入位置移到澆注位置并且使舊管從澆注位置移到排出位置，將接合平面的傾斜角(α)以及所述管(30)的尺寸和后者的軌跡結合起來以使所述管(30)在更換管的過程中避開所述鑄型(42)。
2．如權利要求1所述的中間包，其特征在于，所述管(28)的板(30)具有一前支承表面(58a,58b)和一后支承表面(56a,56b)，根據(jù)換管方向(60)來確定所述前支承表面和后支承表面，所述新管的板(30a)的前支承表面(58a)與所述舊管的板(30b)的后支承表面(56b)接觸以將所述舊管推至排出位置并在澆注位置處更換所述舊管。
3．如權利要求1或2所述的中間包，其特征在于，所述連續(xù)澆注鑄型(42)具有一個較長的邊，并且所述接合平面(34)的一條水平直線平行于所述鑄型的較長邊。
4．如權利要求1和3中任何一項所述的中間包，其特征在于，在接合平面(34)中沿著以(O)為中心的圓周滑動方式進行更換管的操作。
5．如權利要求3所述的中間包，其特征在于，圓周運動的中心(O)高于所述澆注通道(10)與接合平面(34)相交的位置。
6．如權利要求4所述的中間包，其特征在于，圓周運動的中心(O)低于所述澆注通道(10)與接合平面(34)相交的位置。
7．如權利要求1至6中任何一項所述的中間包，其特征在于，所述接合平面(34)是垂直的。
8．如權利要求1至7中任何一項所述的中間包，其特征在于，所述更換管裝置(18)位于中間包(2)的側面。
9．如權利要求8所述的中間包，其特征在于，該中間包具有一個位于所述中間包(2)與所述更換管裝置(18)之間的板閥(62)。
10．如權利要求4至9中任何一項所述的中間包，其特征在于，所述管的板(30a,30b)具有線性支承表面，在換管過程中這些支承表面內(nèi)接于以O為中心的扇形中并且具有與板(30a,30b)轉角相等的中心角。
11．如權利要求1至9中任何一項的中間包，其特征在于，所述管的板(30a,30b)具有凹圓弧(58a,58b)和凸圓弧(56a,56b)形狀的支承表面，一塊板的前支承表面(58a,58b)與在前的板的后支承表面(56a,56b)相配合，所述支承表面之間保持足夠長的接觸距離以便在換管過程中至少當所述支承表面經(jīng)過固定板(8)的澆注孔(10)時完全覆蓋所述澆注孔。
12．如權利要求1至11中任何一項所述的中間包，其特征在于，以一定的傾斜角度使所述澆注通道(10)截斷所述接合平面(34)以降低卡口效應。
13．如權利要求12所述的中間包，其特征在于，沿著一個與相對于水平面的接合平面(34)的傾斜角(α)互余的斜角(π/2-α)使所述澆注通道(10)與所述接合平面(34)相交以使所述澆注通道(10)在其整個長度上呈直線形狀。
14．用于一個裝在如權利要求1至13中任何一項所述的中間包(2)的更換管裝置(18)的固定板。
15．用于一個裝在如權利要求1至13中任何一項所述的中間包(2)的更換管裝置(18)的板/管所組成系統(tǒng)(28)。
16．用于如權利要求1至13中任何一項所述中間包(2)的更換管裝置。
17．用于裝在一個更換管裝置上的管，該管包括一個管(28)和一個板(30)，所述板(30)具有一接合平面(34)，所述板(30)適于與所述更換管裝置的一個固定板(8)壓靠在一起，其特征在于，當所述管在澆注位置處時，所述接合平面(34)相對于水平面傾斜一個非零角度(α)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于軋鋼廠的連續(xù)澆注中間包,所述中間包裝有至少一個更換管裝置(18)。所述更換管裝置具有一安裝在所述中間包(2)下方的底座(20)、至少一個固定板(8)和一根管(28),在所述管(28)的上部具有一塊板(30),所述更換管裝置還具有能使所述管(28)的板(30)壓靠在所述固定板(8)上的裝置(36),所述板(30)和固定板(8)的表面相互接觸形成一接合平面(34)。所述接合平面(34)相對于水平面傾斜一個非零角度(α),利用在接合平面(34)上以至少部分非直線的軌跡滑動使新管(28)從引入位置移動澆注位置并且使舊管從澆注位置移到排出位置,將接合平面的傾斜角(α)以及所述管(30)的尺寸和后者的軌跡結合起來以使所述管(30)在更換管的過程中避開所述鑄型(42)。
文檔編號B22D41/56GK1211942SQ97192449
公開日1999年3月24日 申請日期1997年2月12日 優(yōu)先權日1996年2月22日
發(fā)明者弗朗索瓦斯－諾約爾·理查德 申請人:維蘇威法蘭西股份有限公司