用于將澆斗護(hù)罩可逆地聯(lián)接到收集器噴嘴的聯(lián)接裝置、自支撐澆斗護(hù)罩、其套件以及用于 ...的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種待聯(lián)接到金屬澆注設(shè)備中的澆斗的護(hù)罩噴嘴，用于保護(hù)從澆斗流出進(jìn)入喂槽的熔融金屬免于與空氣接觸。此類噴嘴通常被稱為澆斗護(hù)罩。具體地，本發(fā)明涉及一種聯(lián)接裝置，該聯(lián)接裝置用于在不具有任何外部器件的情況下將澆斗護(hù)罩保持在相對(duì)于從澆斗的底板突出的收集器噴嘴的澆注位置。本發(fā)明還涉及一種與此類聯(lián)接裝置一起使用的澆斗護(hù)罩，并且涉及一種包括澆斗護(hù)罩和聯(lián)接裝置兩者的金屬澆注設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在金屬形成過(guò)程中，金屬熔融物從一個(gè)冶金容器轉(zhuǎn)移到另一個(gè)冶金容器、模具或工具。例如，如圖1所示，澆斗(11)填充有從爐(未示出)出來(lái)的金屬熔融物并且通過(guò)從澆斗延伸到容器的內(nèi)部用于保護(hù)金屬熔融物免于與空氣接觸的澆斗護(hù)罩(111)而被轉(zhuǎn)移到喂槽
(10)。然后金屬熔融物通過(guò)澆嘴(101)從喂槽(10)被注入到模具(100)以形成扁坯、鋼坯、梁或鑄錠。金屬熔融物從冶金容器的流出被重力驅(qū)動(dòng)通過(guò)位于所述容器的底部處的噴嘴系統(tǒng)
(ιο?,IiDo
[0003]具體地，澆斗(11)被設(shè)置在具有內(nèi)噴嘴(113)的其底板的內(nèi)表面處。所述內(nèi)噴嘴
(113)與從所述底板的外表面突出的收集器噴嘴(112)對(duì)準(zhǔn)，并且通過(guò)通常為滑動(dòng)閘(線性或旋轉(zhuǎn))的閘門(114)而與收集器噴嘴(112)分離，從而使內(nèi)噴嘴與收集器噴嘴流體連通或不流體連通，以分別開(kāi)始或停止?jié)沧⒔饘佟榱吮Ｗo(hù)金屬熔融物從澆斗流到喂槽(10)時(shí)不被氧化，澆斗護(hù)罩(111)被插置在收集器噴嘴與被包含在喂槽中的熔融金屬的頂表面之間，從而深深地滲透到喂槽中。澆斗護(hù)罩僅為具有中心鏜孔的長(zhǎng)管，其入口在澆注構(gòu)型中適于緊密地嵌套在收集器噴嘴的外表面，其中密封被形成在收集器噴嘴(112)之外表面與澆斗護(hù)罩(111)的鏜孔入口孔的內(nèi)表面之間。
[0004]在實(shí)施時(shí)，閘門(114)處于封閉構(gòu)型下，澆斗從爐被移往喂槽或模具上方的其澆注位置，在該位置，澆斗被填充有新的一批熔融金屬。在從爐到澆注位置以及回程的周程期間，澆斗不聯(lián)接到任何澆斗護(hù)罩，因?yàn)闈捕纷o(hù)罩太長(zhǎng)且突出太危險(xiǎn)而不適于來(lái)回行進(jìn)通過(guò)煉鋼設(shè)備。一旦澆斗處于其澆注位置，機(jī)器手(20)或其他處理工具將澆斗護(hù)罩(111)移到澆注構(gòu)型，其中收集器噴嘴(112)緊密地嵌套在澆斗護(hù)罩的鏜孔入口中(見(jiàn)圖1和圖2)。在傳統(tǒng)澆注設(shè)備中，機(jī)器手(20)在被包含在澆斗中的熔融金屬的整個(gè)澆注期間還將澆斗護(hù)罩維持在其澆注構(gòu)型。當(dāng)澆斗為空時(shí)，閘門被關(guān)閉并且機(jī)器手將澆斗護(hù)罩從收集器噴嘴移回，以使空的澆斗(11)被移除并且被填充有新的一批熔融金屬的其他澆斗取代。機(jī)器手(20)使用新的澆斗重復(fù)上述操作。
[0005]當(dāng)閘門無(wú)法正常運(yùn)作時(shí)，可能發(fā)生緊急情況，這需要將澆斗快速地從其澆注位置移除并且將熔融金屬的內(nèi)容物排空至適當(dāng)?shù)木o急廢棄物區(qū)域。如果澆斗護(hù)罩被聯(lián)接到澆斗的收集器噴嘴，其中機(jī)器手牢固地將澆斗護(hù)罩夾在其澆注構(gòu)型中，澆斗的緊急移除將一起拖動(dòng)澆斗護(hù)罩和機(jī)器手兩者，從而造成對(duì)設(shè)備的嚴(yán)重破壞。實(shí)際上，機(jī)器手無(wú)法被拖動(dòng)很遠(yuǎn)，并且澆斗可能在半途被阻擋，從而將熔融金屬澆注在工廠的不適當(dāng)區(qū)域，這將造成嚴(yán)重的后果和危險(xiǎn)。
[0006]為了防止此類意外發(fā)生，澆斗護(hù)罩包括用于將它們保持在澆注構(gòu)型的裝置，而不需要本領(lǐng)域已提出的機(jī)器手。此方式，快速移除澆斗確實(shí)會(huì)破壞澆斗護(hù)罩，但是不會(huì)在其緊急移除運(yùn)作中被龐大(且昂貴)的機(jī)器手拖動(dòng)和阻止。
[0007]例如，JP09-2011657提出了一種噴嘴，其設(shè)置有包括卡口的聯(lián)接裝置，需要噴嘴圍繞其縱向軸線旋轉(zhuǎn)以將其鎖住在其澆注構(gòu)型。只要最少許的金屬熔融物流入卡口機(jī)構(gòu)且在硬化時(shí)使卡口機(jī)構(gòu)變成鋸齒狀時(shí)，此類旋轉(zhuǎn)可變得很困難。另選地，JP09-1008825提出了一種噴嘴，其在其任一側(cè)上包括兩個(gè)長(zhǎng)銷，該長(zhǎng)銷適于通過(guò)移動(dòng)包括用于接收所述長(zhǎng)銷的互補(bǔ)狹槽的托架而被保持在澆注構(gòu)型。該機(jī)構(gòu)在澆斗的一側(cè)上需要很多的空間來(lái)運(yùn)作并且在澆斗護(hù)罩噴嘴承載到托架的狹槽上與處于夾持構(gòu)型的托架的傾斜之間需要優(yōu)秀的協(xié)調(diào)。
[0008]本技術(shù)領(lǐng)域確實(shí)存在對(duì)可將它們保持在其澆注構(gòu)型而不需要機(jī)器手或任何其他外部輔助的協(xié)助的澆斗護(hù)罩的需要，使?jié)捕纷o(hù)罩簡(jiǎn)單且成本上有競(jìng)爭(zhēng)力，并且需要較少的協(xié)調(diào)且具有遠(yuǎn)離澆斗護(hù)罩的鏜孔的入口與收集器噴嘴的外表面之間的接口的移動(dòng)部件，以防止被凝固金屬形成其鋸齒狀。本發(fā)明的這些和其他優(yōu)點(diǎn)將在下列部分中說(shuō)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明已限定在所附獨(dú)立權(quán)利要求中。優(yōu)選實(shí)施例則限定在從屬權(quán)利要求中。尤其，本發(fā)明涉及一種在金屬澆注設(shè)備中用于將澆斗護(hù)罩的入口孔可逆地聯(lián)接到被固定在澆斗底板的外部的收集器噴嘴的聯(lián)接裝置，所述聯(lián)接裝置包括:
[0010](a)鉸鏈框架，該鉸鏈框架具有垂直于縱向軸線Xl的中心開(kāi)口，該縱向軸線Xl穿過(guò)所述開(kāi)口的形心(centroid)，并且該中心開(kāi)口適于接收饒斗護(hù)罩；
[0011](b)護(hù)罩連接器件，該護(hù)罩連接器件用于將所述鉸鏈框架連接至插入所述中心開(kāi)口中的澆斗護(hù)罩；
[0012](c)包括遠(yuǎn)側(cè)端部和近側(cè)端部的至少第一細(xì)長(zhǎng)閂鎖和第二細(xì)長(zhǎng)閂鎖，并且其中至少第一閂鎖和第二閂鎖中的每個(gè)閂鎖:
[0013]-以比該閂鎖的近側(cè)端部更靠近該閂鎖的遠(yuǎn)側(cè)端部的水平來(lái)樞轉(zhuǎn)地安裝在鉸鏈上，所述鉸鏈位于鉸鏈框架上，使得閂鎖可從固定位置樞轉(zhuǎn)到空載位置；
[0014]-聯(lián)接到彈性器件，該彈性器件自然地偏壓以驅(qū)動(dòng)所述閂鎖到其固定位置；
[0015]-設(shè)置有抓取器件，該抓取器件位于比閂鎖的遠(yuǎn)側(cè)端部更靠近閂鎖的近側(cè)端部處，其中所述抓取器件優(yōu)選地包括位于閂鎖中的開(kāi)口或者橫向于閂鎖延伸的凸耳。
[0016]使得至少第一閂鎖和第二閂鎖中的任一者圍繞其相應(yīng)鉸鏈從其相應(yīng)空載位置樞轉(zhuǎn)到其相應(yīng)固定位置減小其抓取器件與中心開(kāi)口的形心分開(kāi)的距離。
[0017]優(yōu)選地，每個(gè)鉸鏈?zhǔn)箤?duì)應(yīng)的閂鎖在包括所述縱向軸線Xl的平面內(nèi)并且圍繞垂直于縱向軸線Xl的鉸鏈軸樞轉(zhuǎn)。在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，每個(gè)鉸鏈與對(duì)應(yīng)閂鎖相鄰定位或在對(duì)應(yīng)閂鎖的遠(yuǎn)側(cè)端部處，并且每個(gè)閂鎖與幾何結(jié)構(gòu)的狹槽接合，使得所述狹槽相對(duì)于所述鉸鏈沿著與縱向軸線Xl平行的方向的位移使所述閂鎖在其空載位置與固定位置之間移動(dòng)。優(yōu)選地，對(duì)應(yīng)的閂鎖所接合的所有狹槽被設(shè)置在狹槽框架上，該狹槽框架可沿著縱向軸線Xl在第一位置與第二位置之間移動(dòng)，其中狹槽框架(34s)與鉸鏈框架(34h)之間的距離在第一位置比在第二位置大，彈性器件被偏壓并且被安裝成使得狹槽框架被驅(qū)動(dòng)朝向與R鎖的固定位置對(duì)應(yīng)的位置。優(yōu)選地，閂鎖的固定位置對(duì)應(yīng)于狹槽框架的第一位置。
[0018]在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，每個(gè)鉸鏈可位于對(duì)應(yīng)閂鎖的近側(cè)端部與遠(yuǎn)側(cè)端部之間，使得閂鎖可通過(guò)在其遠(yuǎn)側(cè)端部上施加垂直于鉸鏈軸和縱向軸線Xl兩者且沿著縱向軸線Xl方向的力而以搖擺模式從其固定位置樞轉(zhuǎn)到其空載位置。
[0019]至少兩個(gè)閂鎖必須將澆斗護(hù)罩牢固地聯(lián)接到澆斗。然而，很明顯地超過(guò)兩個(gè)閂鎖可被設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接裝置中。例如，聯(lián)接裝置可包括圍繞鉸鏈框架的周長(zhǎng)均勻地分布的兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)閂鎖。
[0020]本發(fā)明還涉及一種適于被聯(lián)接到如上面限定的聯(lián)接裝置的澆斗護(hù)罩。根據(jù)本發(fā)明的澆斗護(hù)罩包括:
[0021](a)入口部分，該入口部分位于噴嘴的上游端處并且包括:
[0022]i)上游表面，該上游表面垂直于縱向軸線XI，并且限定上游周長(zhǎng)，所述上游表面設(shè)置有入口孔，該入口孔適于緊密地配合聯(lián)接到澆斗的收集器噴嘴;和
[0023]ii)周邊壁，該周邊壁圍繞所述上游周長(zhǎng)并沿著所述縱向軸線Xl延伸，所述周邊壁至少部分地以金屬罐做內(nèi)襯，
[0024](b)管狀部分，該管狀部分沿著所述縱向軸線Xl從所述入口部分延伸到與上游端相對(duì)的下游端，并且出口孔位于下游端處；
[0025](C)鏜孔，該鏜孔從所述入口孔平行于縱向軸線Xl延伸到所述出口孔，
[0026]其特征為，其還包括裝置連接器件，該裝置連接器件用于與如上面所限定的聯(lián)接裝置的護(hù)罩連接器件連接，所述裝置連接器件為至少第一離散突起和第二離散突起的形式，該裝置連接器件為金屬罐的部分并且圍繞周邊壁的周長(zhǎng)均勻地分布，其中所述至少第一突起和第二突起中的每個(gè)突起在相切于周邊壁且垂直于縱向軸線Xl的方向上具有寬度W，并且在垂直于寬度W和縱向軸線Xl的徑向上具有深度d，使得d/W〈l，并且限定面向澆斗護(hù)罩的上游端的方向的上游凸緣，以及面向澆斗護(hù)罩的下游端的方向的下游凸緣，其中下游凸緣為具有面朝澆斗護(hù)罩的下游端的頂點(diǎn)且大致位于突起寬度W的中間的凸部。下游凸緣優(yōu)選為V形或圓弧形的形狀。
[0027]在本文中，名詞“上游”和“下游”為當(dāng)澆斗護(hù)罩處于澆注構(gòu)型，其中收集器噴嘴和閘門為打開(kāi)時(shí)，相對(duì)于熔融金屬的流動(dòng)方向限定的。
[0028]本發(fā)明還涉及一種包括如上面限定的聯(lián)接裝置和澆斗護(hù)罩的部件套件，其中聯(lián)接裝置的護(hù)罩連接器件包括位于聯(lián)接裝置的中心鏜孔內(nèi)的至少第一凹狀上游凸緣和第二凹狀上游凸緣，面朝上游孔口并且定位成以及幾何結(jié)構(gòu)為使得當(dāng)澆斗護(hù)罩的入口部分被插入聯(lián)接裝置的中心鏜孔中時(shí)，澆斗護(hù)罩的突起的凸?fàn)钕掠瓮咕壞軌蛞云ヅ潢P(guān)系靜置在聯(lián)接裝置的護(hù)罩連接器件的凹狀上游凸緣上。在優(yōu)選實(shí)施例中，將澆斗護(hù)罩的突起的凸?fàn)钕掠瓮咕壱云ヅ潢P(guān)系靜置在聯(lián)接裝置的護(hù)罩連接器件的凹狀上游凸緣上可通過(guò)將澆斗護(hù)罩插入聯(lián)接裝置的中心開(kāi)口中且沿著縱向軸線在出口孔的方向上移動(dòng)聯(lián)接裝置直到預(yù)設(shè)位置來(lái)實(shí)現(xiàn)，在此聯(lián)接裝置圍繞縱向軸線旋轉(zhuǎn)，直到澆斗護(hù)罩的突起的凸?fàn)钕掠瓮咕墳槊鎸?duì)面關(guān)系且能夠倚靠在聯(lián)接裝置的護(hù)罩連接器件的凹狀上游凸緣上。
[0029]如果聯(lián)接裝置包括如上面限定的鉸鏈框架和狹槽框架，優(yōu)選地護(hù)罩連接器件的凹狀上游凸緣被設(shè)置在鉸鏈框架上，并且狹槽框架包括與鉸鏈框架的凹狀上游凸緣相對(duì)且與澆斗護(hù)罩的突起的上游凸緣的幾何結(jié)構(gòu)匹配的下游凸緣，使得:
[0030](a)預(yù)設(shè)位置對(duì)應(yīng)于如下位置，聯(lián)接裝置沿著縱向軸線將移動(dòng)直到該預(yù)設(shè)位置:在該位置，當(dāng)狹槽框架相對(duì)于鉸鏈框架處于其第一位置時(shí)(=遠(yuǎn)離鉸鏈框架)，澆斗護(hù)罩的突起位于包括于鉸鏈框架的凹狀上游凸緣與狹槽框架的下游凸緣之間的水平處，因此使聯(lián)接裝置圍繞縱向軸線Xl旋轉(zhuǎn)直到澆斗護(hù)罩的突起位于狹槽框架的下游凸緣與鉸鏈框架的凹狀上游凸緣之間，以及
[0031](b)當(dāng)狹槽框架(34s)相對(duì)于鉸鏈框架處于其第二位置時(shí)(即靠近鉸鏈框架)時(shí)，澆斗護(hù)罩的突起(55b)被夾在鉸鏈框架的上游凸緣與狹槽框架的下游凸緣之間。
[0032]部件套件優(yōu)選地還包括收集器噴嘴，該收集器噴嘴包括從在收集器噴嘴的一端處的入口延伸且在相對(duì)的出口端處開(kāi)口的鏜孔，所述出口端適于緊密地配合到處于澆注構(gòu)型的澆斗護(hù)罩的入口孔中，由此形成沿縱向軸線Xl從收集器噴嘴的入口延伸到澆斗護(hù)罩的出口孔的連續(xù)澆注鏜孔。收集器噴嘴通過(guò)閘門框架聯(lián)接到澆斗，其中所述閘門框架包括與至少第一閂鎖和第二閂鎖的抓取器件匹配的至少第一固定器件和第二固定器件，并且被設(shè)置成使得當(dāng)澆斗護(hù)罩的入口孔在所述澆注構(gòu)型下被插在收集器噴嘴上方時(shí)，
[0033]-當(dāng)閂鎖處于其空載位置