專利名稱：用于輸送金屬熔液的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一通過中間容器的浸入式澆注管將金屬熔液特別是鋼水輸送至板坯連續(xù)鑄造設(shè)備的固定的結(jié)晶器中的裝置。
從DE3929767A1已知有一種用于鋼帶鑄造設(shè)備的澆注系統(tǒng)，其中，在一中間容器中以一預(yù)先給定的中心距設(shè)置兩個澆注管。
澆注管的主流出口是在側(cè)面相對地布置的。這種澆注系統(tǒng)的缺點為澆注管較大，它需要結(jié)晶器有一擴大的澆注區(qū)。
從DE-OS2428000知道有一種連續(xù)鑄造設(shè)備，其中(

圖1)，鋼從一澆注桶中連續(xù)流入中間容器中，后者有一底部的孔，鋼通過它流入耐熱的澆注管，并從其中流入一用水冷卻的、垂直布置的直的振蕩式結(jié)晶器中。對于放寬的結(jié)晶器(圖5)，要用兩根澆注管。在底部的孔的上方，離開底部的孔的上緣一段距離，可放置一耐熱管，由此，惰性氣體可通過此管子送入澆注流中。
此裝置的缺點為浸入式澆注管的接口的上方的地上高度大，由此，有通過澆注管(或兩個澆注管)作用在結(jié)晶器中的鋼水上的大的動能。
從DE19512209知道一種方法和一種裝置，其中，金屬熔液特別是鋼水是通過一從澆注容器出來的固定的浸入式澆注管送入一垂直振蕩的結(jié)晶器中。該浸入式澆注管此時有一不小于結(jié)晶器的通過面積的自由內(nèi)橫截面的百分之三十的橫截面。此外，所用的浸入式澆注管在其橫截面形狀上與結(jié)晶器相似，因此有一明顯大于厚度的寬度。浸入式澆注管的這種構(gòu)形的缺點為較大的自由支承面積，此外，就耐熱材料在所要求的壁厚時的斷裂強度而言，在狹的一側(cè)的范圍內(nèi)有比較尖銳的邊緣。
此外，從FR2675411知道一種用于輸送鋼水的裝置，它具有下部的和上部的容器，它們通過一連接導(dǎo)管彼此連接。在上部容器的蓋上設(shè)有一負(fù)壓裝置，熔液可用它從下部容器上升并通過一浸入式注口被送入結(jié)晶器中。
該設(shè)備連至一供氣元件，并在鋼水通過一未進一步說明的浸入式澆注管送入結(jié)晶器之前，主要用作鋼水的處理。
本發(fā)明提出這樣的目的，即提供一用于輸送金屬熔液特別是鋼水的裝置，用它，可用簡單而廉價的輸送元件，以較高的工作可靠性做到可靠而無動能地將熔液輸送至結(jié)晶器中。
本發(fā)明可通過權(quán)利要求1的特征達到此目的。在從屬權(quán)利要求中表示了本發(fā)明的有益的改進。
按照本發(fā)明，熔液將通過保持真空的中間容器通過至少三個并排布置的浸入式澆注管送入結(jié)晶器。通過用多個浸入式澆注管將送入結(jié)晶器的總?cè)垡毫糠殖啥鄠€分量，在同時聯(lián)系到在結(jié)晶器中有盡可能大的輸送元件的進口橫截面時，就有這樣的可能性，即直接對部分液流的流動方向和流動量產(chǎn)生影響。在液體水平面的地上高度小的同時，大的輸送橫截面允許有所希望的很小的動能，因此所送入的熔液在結(jié)晶器中有最小的浸入深度。此處，通過使用單個的浸入式澆注管及其幾乎是任意的布置，就有這樣的可能性，即同時對流動性能，特別是對已經(jīng)在結(jié)晶器的上部的熔液的有目的的回流可能性產(chǎn)生直接的影響。
按照本發(fā)明的裝置的另一優(yōu)點為采用了幾何形狀簡單的元件，例如浸入式澆注管為圓形或幾乎為圓形或甚至為具有非常相似的長寬比的矩形。
浸入式澆注管此時可布置成并排，成一直線。在一另一有利的構(gòu)形中，浸入式澆注管按兩條直線布置，此時，在一條直線上設(shè)置具有奇數(shù)的管子，在另一條直線上設(shè)置具有偶數(shù)的管子。此外，在結(jié)晶器中心的浸入式澆注管之間的距離此時是朝著狹邊變化的。還有，浸入式澆注管的直徑也可以選成彼此不同的，并與各自的流動性能相適應(yīng)。
此外，為了對要輸送的熔液的流動起影響，建議根據(jù)所要求的流動性能將浸入式澆注管調(diào)節(jié)成與結(jié)晶器主軸線成一角度。其它一種變型為，改變單個浸入式澆注管的長度。在一種變型中，最短的浸入式澆注管位于結(jié)晶器的中心。當(dāng)如此改變浸入式澆注管的長度，以使最長的浸入式澆注管被布置在結(jié)晶器的中間，而較短的則靠近狹的側(cè)壁時，就會成為完全不同的流動。
在一有利的構(gòu)形中，建議浸入式澆注管有一矩形橫截面并由這樣的浸入式澆注管組成，即它有這樣的元件，以致在同樣的構(gòu)形時，單個的浸入式澆注管可形狀相配地固定在中間容器上。由此，按照功能，可形成一有一非常大的寬厚比的浸入式澆注，但是，單個元件此時通過其近似的正方形而有一特別長的壽命。
在另一有利的構(gòu)形中，設(shè)有一調(diào)節(jié)件，用它，單個浸入式澆注管的流通量可以改變，直至可以完全關(guān)閉。采用這種方式，流通量在工作中可以被改變，或是在個別浸入式澆注管有故障時分別將其關(guān)閉，而不妨礙整個運行。
此外，對于緊急情況，可對各個單獨的浸入式澆注管設(shè)置快速封閉器。
本發(fā)明的一個例子示于附圖中。其中圖1示出整個設(shè)備的示意圖；圖2示出奇數(shù)的浸入式澆注管，并以其最長的浸入式澆注管位于中間；圖3示出偶數(shù)的浸入式澆注管，并以其較短的浸入式澆注管位于中部；圖4示出了相對于中心軸線向外發(fā)散的浸入式澆注管；圖5示出了相對于中心軸線在中部區(qū)向外發(fā)散而在外部區(qū)向內(nèi)收斂的浸入式澆注管；圖6示出了沿一直線成一排的浸入式澆注管；圖7示出了沿一直線具有不同直徑的浸入式澆注管；圖8示出了在兩條直線上的浸入式澆注管；圖9示出了在一條直線上同樣取向的不同于圓形的浸入式澆注管；圖10示出了具有不同取向的不同于圓形的浸入式澆注管；圖11用于弧形連續(xù)鑄造設(shè)備的浸入式澆注管的俯視圖與側(cè)視圖；圖12示出了具有快速封閉器的浸入式澆注管；圖13示出了具有用于單個浸入式澆注管的閉塞裝置的中間室；
圖14示出了在形鎖固定時具有矩形橫截面的浸入式澆注管；圖15示出了具有錐形開口的矩形浸入式澆注管。
圖1示出一澆注桶11，其底部的孔12可通過塞子14關(guān)閉。在澆注桶11上固定一浸入式出口13，后者伸入中間容器21的主室23中。此外，中間容器21有一按水平面高于主室設(shè)置的澆注室，在其上連接有一用于提升液態(tài)熔液的真空泵27。在澆注室22的底部24設(shè)有一底部的孔25，在其上連接有浸入式澆注管31～3n，后者伸入結(jié)晶器41中。
圖2示出了澆注室22，在其上布置有奇數(shù)的浸入式澆注管31～35，后者伸入結(jié)晶器41中。在其成一排布置的浸入式澆注管31～35中，中間的管33是最長的。
與圖2相反，圖3示出了偶數(shù)的浸入式澆注管31～34，其中，中間的管32、33是最短的。
在圖4中，設(shè)置了三個浸入式澆注管31～33，其中，外面的管子相對于結(jié)晶器中心軸線成錐形發(fā)散。
在圖5中，設(shè)置了偶數(shù)的浸入式澆注管31～34，其中，浸入式澆注管的31、32和33、34成對地彼此收斂。
在圖6中，奇數(shù)的浸入式澆注管31～33沿一直線L1成一排布置，其中，在當(dāng)前的情況下，彼此的間距a1大于外面的浸入式澆注管31或33至結(jié)晶器的狹邊44的距離a2。
在圖7中，沿一直線L1布置偶數(shù)的浸入式澆注管31～34，其中，單個的浸入式澆注管31～34有不同的直徑，在當(dāng)前的情況下，中間的浸入式澆注管32、33的直徑要大于外面的浸入式澆注管31、34的。
在圖8中，設(shè)置了奇數(shù)的浸入式澆注管31～35，它們布置在兩條直線L2、L3上，其中，奇數(shù)的浸入式澆注管31、33、35布置在直線L2上，而偶數(shù)的浸入式澆注管32和34則布置在直線L3上。在當(dāng)前的情況下，各個浸入式澆注管31至35之間的距離，包括至結(jié)晶器41的狹邊44的距離，以及浸入式澆注管31至35的直徑都是恒定的。
在圖9中設(shè)置了奇數(shù)的浸入式澆注管31～35，它們有一不同于圓形的直徑，此處基本為卵形。單個的浸入式澆注管31～35在直線L1上布置成一排，并且沿同一方向取向。
在圖10中，在一直線L2上成一排布置了偶數(shù)的浸入式澆注管31～34，其中，這些基本為卵形的浸入式澆注管有一部分以其縱向長度位于直線L2上(浸入式澆注管31、33)，而其余的浸入式澆注管32、33則以其縱向長度垂直于直線L2延伸。
圖11示出了浸入式澆注管31～35在一用于弧形連續(xù)鑄造設(shè)備的弧形結(jié)晶器42中的布置。結(jié)晶器42的自由空間有一厚度d，而布置在直線L1上的浸入式澆注管31～35則距弧形設(shè)備的內(nèi)半徑Ri的內(nèi)壁一段距離d1=0．2d～0．4d。
圖12示出了澆注室22的底部的局部，還有底部的孔25，后者用底磚26包圍。在底磚26與浸入式澆注管31之間設(shè)有一快速封閉器53，其閘門54在緊急情況下通過一致動器55關(guān)閉底部的孔25。
在圖13中，對圖1作了補充，在中間室21和澆注室22以及主室23和伸入結(jié)晶器的浸入式澆注管31～33中設(shè)置一用于關(guān)閉底部的孔25的裝置，該孔在當(dāng)前的情況下可通過塞子52關(guān)閉。
在圖14中，澆注管22的底部24作為槽形成，其中，配有彼此形鎖地連接的浸入式澆注管31～33。這些澆注管有相互支承的成形元件，還有與托架37對應(yīng)的凸出部分36。
浸入式澆注管31～33有一矩形，它在當(dāng)前的情況下基本有一正方形的橫截面，該橫截面沿整個長度保持不變。
不必進一步說明的是這樣的可能性，在下部也即在澆注室22的底部24的范圍內(nèi)，將浸入式澆注管做成矩形的，而朝接口則做成圓形，就壁中的應(yīng)力狀況而言，它有較有利的性能。
圖15示出了按模塊結(jié)構(gòu)方式的具有浸入式澆注管31～33的槽形嘴，澆注管有一矩形，其中，狹邊38短于浸入式澆注管的寬邊39。單個的浸入式澆注管同樣有凸出部分36和托架37，使它們能按形鎖彼此連接。
在當(dāng)前的情況下，在浸入式澆注管31和32中，自由橫截面沿澆注方向發(fā)散，其外壁為直線形，并且在此時平行于結(jié)晶器41的主軸線I布置。此外，在當(dāng)前的情況下，浸入式澆注管31～33的壁在槽形嘴的中部做得比結(jié)晶器狹邊44附近的短。用這種方式就有這樣的可能性，做成一具有任意的寬厚比的結(jié)實的槽形嘴，而且在此時還同時對槽形嘴的任何地方的流動產(chǎn)生影響。
部件表輸送11 澆注桶12 底部的孔13 浸入式出口14 浸入式出口的塞子15 滑塊中間輸送21 中間容器22 澆注室23 主室24 澆注室底部25 底部的孔26 底磚27 真空泵浸入31～35 浸入式澆注管36 凸出部分37 托架38 浸入式澆注器狹邊39 浸入式澆注器寬邊連續(xù)鑄造設(shè)備41 (直)結(jié)晶器42 (弧形)結(jié)晶器43 結(jié)晶器寬邊44 結(jié)晶器狹邊閉塞51 調(diào)節(jié)件52 浸入式澆注管塞子53 快速封閉器54 閘門55 致動器A 通道橫截面a 兩根浸入式澆注管的間距d 兩個結(jié)晶器寬邊壁的間距E 平面L 直線l 浸入式澆注管的長度Ri連續(xù)鑄造設(shè)備的(內(nèi))半徑r 浸入式澆注管的半徑S 熔液I 結(jié)晶器主軸線
權(quán)利要求
1．通過中間容器的浸入式澆注管將金屬熔液特別是鋼水輸送至板坯連續(xù)鑄造設(shè)備的固定的結(jié)晶器中的裝置，其特征為，中間容器(21)作為裝有真空泵(27)的澆注室(22)形成，后者與主室(23)連接，在主室中，熔液(S)從外面送入，以及在澆注室(22)的底部(24)設(shè)有至少三個并排放置的浸入式澆注管(31～3n)。
2．如權(quán)利要求1的裝置，其特征為，在弧形連續(xù)鑄造設(shè)備的弧形結(jié)晶器(42)中，浸入式澆注管(31～3n)在直線(L1)上成一排布置，澆注管有一距弧形設(shè)備的內(nèi)半徑(Ri)的內(nèi)壁的距離(d1)d1=0．2d～0．4d，其中，d=結(jié)晶器寬邊(43)的距離。
3．如權(quán)利要求1的裝置，其特征為，浸入式澆注管(31～3n)相對于結(jié)晶器寬邊(43)在兩個平行的直線(L1、L2)上布置。
4．如權(quán)利要求3的裝置，其特征為，在奇數(shù)的浸入式澆注管(31～3n)中，各自用偶數(shù)或奇數(shù)代表的浸入式澆注管(31～3n)布置在各自的直線(L1或L2)上。
5．如上述權(quán)利要求的任一項的裝置，其特征為，浸入式澆注管(31～3n)成一排布置在至少一條平行于結(jié)晶器寬邊(43)的直線(L1或L2)上，并且從結(jié)晶器主軸線(1)開始，彼此有一間距(an)以及朝著結(jié)晶器狹邊(44)以這樣的方式隔開一段距離，使得隨著整數(shù)(n)的變大，間距(an)變小。
6．如權(quán)利要求5的裝置，其特征為，兩個相鄰的浸入式澆注管(31～3n)的實際間距(an+1)為an+1=(0．5～0．8)an。
7．如上述權(quán)利要求的任一項的裝置，其特征為，浸入式澆注管(31～3n)的通道橫截面(A)有一不同于圓形的構(gòu)形；以及各自的狹邊(38)與結(jié)晶器的寬邊(43)相配，其中，從寬邊至狹邊的半徑(r)不小于r=1／4d。
8．如權(quán)利要求1～6的任一項的裝置，其特征為，浸入式澆注管(31～3n)有一矩形的橫截面形狀，并在中間容器(21)的范圍內(nèi)有成型元件(33、37)，后者做成彼此形鎖的連接并與澆注室(22)的底部(24)做成形鎖的連接。
9．如上述權(quán)利要求的任一項的裝置，其特征為，至少一根浸入式澆注管(31～3n)與結(jié)晶器主軸線(I)成一角度(α)伸入結(jié)晶器，α=1°～45°。
10．如權(quán)利要求9的裝置，其特征為，至少兩根浸入式澆注管(31、32)與結(jié)晶器主軸線(I)成一角度(α)伸入結(jié)晶器；以及浸入式澆注管(31、32)布置在一平行于結(jié)晶器寬邊(43)延伸的平面(E)中。
11．如上述權(quán)利要求的任一項的裝置，其特征為，浸入式澆注管(31～3n)有不同的長度(l)。
12．如權(quán)利要求11的裝置，其特征為，靠近結(jié)晶器(41)的狹邊(44)布置的浸入式澆注管(31～3n)的長度(l)短于布置在中間布置的浸入式澆注管的長度(l)。
13．如權(quán)利要求7或8的裝置，其特征為，浸入式澆注管(31～3n)有不同的通道橫截面(A)。
14．如權(quán)利要求13的裝置，其特征為，靠近結(jié)晶器(41)的狹邊(44)布置的浸入式澆注管(31～3n)的通道橫截面(A1)小于在中間布置的浸入式澆注管的通道橫截面(A2)。
15．如上述權(quán)利要求的任一項的裝置，其特征為，設(shè)置調(diào)節(jié)件(51)，用它可以改變單個浸入式澆注管(31～3n)的流量。
16．如權(quán)利要求15的裝置，其特征為，調(diào)節(jié)件(51)為塞子(52)，用它可使浸入式澆注管(31～3n)的通道變狹，直至關(guān)閉。
17．如權(quán)利要求1的裝置，其特征為，設(shè)置快速封閉器(53)，用它可以阻塞澆注室(22)的通至浸入式澆注管(31～3n)的單個的底部的孔(25)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一通過中間容器中的浸入式澆注管將金屬熔液特別是鋼水輸送至板坯連續(xù)鑄造設(shè)備的固定的結(jié)晶器中的裝置。此時,中間容器(21)有一形成裝有真空泵(27)的澆注室(22),后者與主室(23)連接,在主室中,熔液(S)從外面送入;在澆注室(22)的底部(24)設(shè)置至少三個并排放置的浸入式澆注管(31－3n)。
文檔編號B22D11/10GK1282279SQ98812193
公開日2001年1月31日 申請日期1998年12月14日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月19日
發(fā)明者格哈德·博策, 彼得·米勒, 沃爾夫?qū)べ囆獱柼? 烏爾里?！鯛杽?申請人:Sms德馬格股份公司, 薩爾斯吉特股份公司