滑动闸阀板制造技术

本发明专利技术涉及用于熔融金属闸阀的滑动闸阀板，所述滑动闸阀板具有：上表面、下表面，所述上表面和所述下表面为平面并且彼此平行；连接外表面，所述连接外表面将所述上表面连接至所述下表面；以及浇注信道，所述浇注通道将所述上表面(2)流体连接到所述下表面(3)，所述浇注通道具有对称浇注轴线(Xp)，其中所述上表面和所述下表面具有由以下比率限定的几何形状：R1＝LOl1/LOu1，包括在50％和95％之间，优选地在57％和92％之间，更优选地在62.5％和90％之间；R2＝LOl2/LOu2，包括在50％和95％之间，优选地在57％和92％之间，更优选地在62.5％和90％之间；R3＝LAl1/LAu1，大于或等于75％，优选地大于或等于90％，更优选地大于或等于95％；R4＝LAl2/LAu2，大于或等于75％，优选地大于或等于90％，更优选地大于或等于95％，LOu1和LOu2是在所述对称浇注轴线Xp处相遇的两个节段，并且它们一起形成所述上部纵向范围LOu，其定义为连接所述上表面的周长的两个点并且与所述对称浇注轴线(Xp)相交的最长节段；LAu1和LAu2是在所述对称浇注轴线Xp处相遇的两个节段，它们一起形成所述上部横向范围LAu，其定义为与所述对称浇注轴线Xp和所述上部纵向范围垂直并相交的所述范围，并且类似地，LOl1和LOl2是在所述对称浇注轴线Xp处相遇的两个节段，并且它们一起形成所述下部纵向范围LOl，其定义为连接所述下表面的周长的两个点并且与所述对称浇注轴线(Xp)相交的最长节段；LAl1和LAl2是在所述对称浇注轴线Xp处相遇的两个节段，并且它们一起形成所述上部横向范围LAl，其定义为与所述对称浇注轴线Xp和所述下部纵向范围两者垂直并相交的所述范围。

Sliding gate valve plate

The present invention relates to a sliding gate valve plate for molten metal gate valves. The sliding gate valve plate has: an upper surface, a lower surface, the upper surface and the lower surface are plane and parallel to each other; an outer surface is connected, and the connecting outer surface connects the upper surface to the lower surface; and a pouring channel, which connects the upper surface (2) fluid to the following table. The surface (3) of the pouring passage has a symmetrical pouring axis (Xp), in which the upper surface and the lower surface have geometric shapes defined by the following ratios: R1 = LOl1/LOu1, including between 50% and 95%, preferably between 57% and 92%, preferably between 62.5% and 90%; R2 = LOl2/LOu2, including between 50% and 95%, preferably between 57% and 92%, and more importantly, R2 = LOl2/LOu2, including between 50% and 95%, preferably between 57% and 92%. Preferably between 62.5% and 90%; R3 = LAl1/LAu1, greater than or equal to 75%, preferred greater than or equal to 90%, preferred greater than or equal to 95%; R4 = LAl2/LAu2, greater than or equal to 75%, preferred greater than or equal to 90%, preferred greater than or equal to 95%. LOu1 and LOu2 are two segments that meet at the symmetrical casting axis Xp, and they form a site together. The upper longitudinal range LOu is defined as the longest segment connecting two points of the circumference of the upper surface and intersecting with the symmetrical casting axis (Xp). LAu1 and LAu2 are two segments meeting at the symmetrical casting axis Xp, which together form the upper transverse range LAu, which is defined as the intersection of the symmetrical casting axis Xp and the upper longitudinal range vertically and intersecting. Similarly, LOl1 and LOl2 are two segments that meet at the symmetrical casting axis Xp, and together they form the lower longitudinal range LOl, which is defined as the longest segment connecting two points of the circumference of the lower surface and intersecting with the symmetrical casting axis (Xp); LAl1 and LAl2 are two segments that meet at the symmetrical casting axis Xp, and it Together, the upper transverse range LAl is formed, which is defined as the range in which the symmetrical casting axis Xp and the lower longitudinal range are perpendicular and intersected.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】滑动闸阀板
本专利技术涉及用于熔融金属滑动闸阀的耐火滑动闸阀板。在熔融金属的铸造过程中，滑动闸阀用于控制从上游冶金容器浇注至下游容器的熔融金属的流动。例如，从熔炉到钢水包，从钢水包到中间包或者从中间包到铸锭模具。滑动闸阀包括至少两个相对于彼此滑动的耐火滑动闸阀板。板的滑动移动可以是线性的(其中滑动闸阀沿直线方向移动)或旋转的(其中板相对于彼此旋转)。在下面的描述中，将参考熔融钢的连续铸造，但应当理解，本专利技术可以用于其中使用了耐火滑动闸阀板的用于调节任何熔融材料流(玻璃、金属等)的滑动闸。
技术介绍
自1883年以来，滑动闸阀就已为人所知。例如US-A-0311902或US-A-0506328公开了布置在浇注包的底部下方的滑动闸阀，其中设置有浇注口的一对耐火滑动闸阀板相对于彼此滑动。当浇注口对齐或部分重叠时，熔融金属可以流过滑动闸阀，而当浇注口之间没有重叠时，熔融金属流动完全停止。浇注口的部分重叠允许通过使熔融金属流节流来调节熔融金属流动。在20世纪60年代末，第一个滑动闸阀板在德国实现了工业规模的使用。这项技术多年来有了显著的改进并且如今已被广泛使用。自滑动闸阀的创始时代开始，人们就注意到操作者的安全性和安装的安全性、气密性、滑动闸阀板的破裂、板的腐蚀等。可以参考例如提出使用板的两个面以及防止将板以错误的取向插入滑动闸阀的外壳中的安全概念的US-A-5893492，或者参考提出减少滑动闸阀板中裂纹萌生以及防止裂纹扩展(如果形成裂纹)的解决方案的US-B2-6814268。尽管自第一个滑动闸阀开始已取得相当大的进步，但仍有改进的空间。具体地讲，本专利技术人已经观察到，对于现有的滑动闸阀板，在使用期间可能发生耐火板弯曲或翘曲。据推测，该现象是由板中存在的巨大温度梯度引起的热应力(靠近浇注口的区域被穿过浇注口的熔融钢升高到1500℃以上的温度，而只有几厘米远的板周边处于约300至400℃的温度)结合为了保持板紧密接触而施加的不均匀推力引起的机械应力引起的。继而，板的此类弯曲或翘曲可以将两块板之间的有效接触面积减小到低至38％的值。在本专利技术的观念中，有效接触面积是板之间的实际接触面积与假定完美接触下两个板之间的理论接触面积的比率(以％表示)，在两种情况下两个板完美对齐。实际接触面积和理论接触面积可以通过有限元分析来计算。这样低的有效接触面积与足够的气密性不兼容，并且可能导致空气通过板之间的接头进入通过板浇注的熔融钢。空气进入对浇注的熔融钢的质量和耐火板的预期寿命不利。具体地讲，空气氧化了用于粘合板的耐火元件的碳材料。在现有技术中已经开发了限制空气进入的影响的解决方案，例如向熔融钢浴中添加氧气清除剂(铝、钙、硅等)与氧气反应。继而，这些清除剂与氧气的反应产物会在滑动闸阀的下游产生其他问题(由于氧化铝沉积而堵塞)。还有人提出利用惰性气体(例如，氩气)保护浇注口，惰性气体在板之间的接合处的凹槽中循环或者在围绕整个滑动闸阀的密封箱中循环。除了这些解决方案的不切实际的方面之外，惰性气体价格昂贵并且对操作者具有危险性。除了空气进入问题之外，板之间的低有效接触面积也会导致翅片化，其中熔融金属的小膜(称为“翅片”)渗透两个板之间的接头。在凝固时，金属翅片刮擦两个板的表面并严重损坏它们的接触表面。此外，金属翅片充当伸展板的楔形件以促进进一步翅片化，最终导致熔融钢渗漏。本专利技术人尚未发现现有技术中通过修改板几何形状来解决这些问题的任何尝试。此外，本专利技术人还强调，由于这种不均匀地向板施加推力，局部可以观察到极高的压力峰值(高达12MPa)。如此高的压力峰值会导致磨损并显著减少耐火板的预期寿命。本专利技术的目的在于在解决这些问题的同时(增加操作者和安装的安全性，提高钢的质量，延长耐火板的寿命)，将操作条件保持为与当前条件相当类似(板的重量、手工作业等)。
技术实现思路
本专利技术的目的已经通过用于熔融金属闸阀的耐火滑动闸阀板实现，该耐火滑动闸阀板具有：-上表面，-下表面，该下表面通过滑动闸阀板的厚度与上表面分开，所述上表面和下表面是平坦的并且彼此平行，-将上表面连接到下表面的连接外表面以及-将上表面(2)流体连接到下表面(3)的浇注通道，所述浇注通道具有对称浇注轴线(Xp)，-上表面和下表面分别具有彼此平行的上部纵向范围和下部纵向范围(LOu,LOl)并且在垂直于上部纵向范围和下部纵向范围(LOu,LOl)的方向上分别具有上部横向范围和下部横向范围(LAu,LAl)，其中上部纵向范围(LOu)是连接上表面的周长的两个点并与对称浇注轴线(Xp)相交的最长节段，-纵向范围(LOu,LOl)被分成在对称浇注轴线(Xp)的水平面处连接的两个节段(分别为LOu1和LOu2以及LOl1和LOl2)，并且其中节段LOu1和LOl1在对称浇注轴线的第一侧上，并且节段LOu2和LOl2在对称浇注轴线的第二侧上；-横向范围(LAu,LAl)被分成在对称浇注轴线(Xp)的水平面处连接的两个节段(分别为LAu1和LAu2以及LAl1和LAl2)，并且其中节段LAu1和LAl1在对称浇注轴线的第一侧上，并且节段LAu2和LAl2在对称浇注轴线的第二侧上；-其中以下比率定义为：R1＝LOl1/LOu1，包括在50和95％之间，优选地在57和92％之间，更优选地在62.5和90％之间，R2＝LOl2/LOu2，包括在50和95％之间，优选地在57和92％之间，更优选地在62.5和90％之间，R3＝LAl1/LAu1，大于或等于75％，优选地大于或等于90％，更优选地大于或等于95％，R4＝LAl2/LAu2，大于或等于75％，优选地大于或等于90％，更优选地大于或等于95％。在本专利技术的观念中，耐火滑动闸阀板应被理解为诸如插入到滑动闸阀中的板。即，“裸露的”耐火板、罐装板(即，耐火体、砂浆或粘固剂和围绕周边和表面的一部分的金属包层的组合)或带状板(即，耐火板和围绕耐火板的带的组合)。在罐装或带状板的情况下，上表面被定义为从罐/带突出的耐火平坦表面。在罐装板的情况下，下表面被定义为围绕浇注通道的平坦表面。在本专利技术的观念中，浇注通道的对称浇注轴线Xp是具有通道几何形状的最高对称度的轴线。例如，在圆柱形浇注通道中，对称轴线Xp是圆柱形通道的旋转轴线。在通道具有椭圆形横截面的情况下，对称浇注轴线是经过通道的椭圆形横截面的长轴和短轴的交点的轴线。从更一般的意义上来讲，在浇注通道完全没有对称性的不太可能的情况下，对称浇注轴线Xp是垂直于上表面并且在上表面的水平面上经过通道横截面的形心的轴线。该定义适用于任何浇注通道几何形状，即时是示出高度对称性的几何形状，诸如圆柱形浇注通道。板的对称浇注轴线Xp对应于相邻铸造装置的耐火元件(即，内部喷嘴或收集器喷嘴)的对称浇注轴线。在本专利技术的观念中，上表面被定义为“由形成所述平坦表面的周长的闭合线限定并且包括浇注通道开口的最大平坦表面”。在滑动闸阀中，第一滑动闸阀板的上表面与第二(通常不一定)相同的滑动闸阀板的上表面接触并沿其滑动。当然，为了定义上部纵向和横向范围及其相应的长度，浇注通道入口被忽略。下表面被定义为“由形成所述平坦表面的周长的闭合线限定并且包括浇注通道开口的第二大平坦表面”。该表面的所有点均包括在与上表面的平面平行的平面中。在用于包括保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于熔融金属闸阀的滑动闸阀板(1)，所述滑动闸阀板具有‑上表面(2)，‑下表面(3)，所述下表面通过所述滑动闸阀板的厚度与所述上表面分开，所述上表面和所述下表面是平坦的并且彼此平行，‑连接外表面(4)，所述连接外表面将所述上表面(2)连接到所述下表面(3)，以及‑浇注通道(5)，所述浇注通道将所述上表面(2)流体连接到所述下表面(3)，所述浇注通道(5)具有对称浇注轴线(Xp)，‑所述上表面和所述下表面(2,3)分别具有彼此平行并且分别垂直于所述上部横向范围和下部横向范围(LAu,LAl)的上部纵向范围和下部纵向范围(LOu,LOl)，其中所述上部纵向范围(LOu)是连接所述上表面的周长的两个点并与所述对称浇注轴线(Xp)相交的最长节段，‑所述纵向范围(LOu,LOl)被分成在所述对称浇注轴线(Xp)的水平面处连接的两个节段(分别为LOu1和LOu2以及LOl1和LOl2)，并且其中所述节段LOu1和LOl1在所述对称浇注轴线的第一侧上，并且所述节段LOu2和LOl2在所述对称浇注轴线的第二侧上；‑所述横向范围(LAu,LAl)被分成在所述对称浇注轴线(Xp)的所述水平面处连接的两个节段(分别为LAu1和LAu2以及LAl1和LAl2)，并且其中所述节段LAu1和LAl1在所述对称浇注轴线的第一侧上，并且所述节段LAu2和LAl2在所述对称浇注轴线的第二侧上；‑其中定义以下比率，LOl1/LOu1＝R1，LOl2/LOu2＝R2，LAl1/LAu1＝R3，LAl2/LAu2＝R4，其特征在于，R1包括在50％和95％之间，优选地在57％和92％之间，更优选地在62.5％和90％之间，R2包括在50％和95％之间，优选地在57％和92％之间，更优选地在62.5％和90％之间，R3大于或等于75％，优选地大于或等于90％，更优选地大于或等于95％，并且R4大于或等于75％，优选地大于或等于90％，更优选地大于或等于95％。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.25 EP 16152591.01.用于熔融金属闸阀的滑动闸阀板(1)，所述滑动闸阀板具有-上表面(2)，-下表面(3)，所述下表面通过所述滑动闸阀板的厚度与所述上表面分开，所述上表面和所述下表面是平坦的并且彼此平行，-连接外表面(4)，所述连接外表面将所述上表面(2)连接到所述下表面(3)，以及-浇注通道(5)，所述浇注通道将所述上表面(2)流体连接到所述下表面(3)，所述浇注通道(5)具有对称浇注轴线(Xp)，-所述上表面和所述下表面(2,3)分别具有彼此平行并且分别垂直于所述上部横向范围和下部横向范围(LAu,LAl)的上部纵向范围和下部纵向范围(LOu,LOl)，其中所述上部纵向范围(LOu)是连接所述上表面的周长的两个点并与所述对称浇注轴线(Xp)相交的最长节段，-所述纵向范围(LOu,LOl)被分成在所述对称浇注轴线(Xp)的水平面处连接的两个节段(分别为LOu1和LOu2以及LOl1和LOl2)，并且其中所述节段LOu1和LOl1在所述对称浇注轴线的第一侧上，并且所述节段LOu2和LOl2在所述对称浇注轴线的第二侧上；-所述横向范围(LAu,LAl)被分成在所述对称浇注轴线(Xp)的所述水平面处连接的两个节段(分别为LAu1和LAu2以及LAl1和LAl2)，并且其中所述节段LAu1和LAl1在所述对称浇注轴线的第一侧上，并且所述节段LAu2和LAl2在所述对称浇注轴线的第二侧上；-其中定义以下比率，LOl1/LOu1＝R1，LOl2/LOu2＝R2，LAl1/LAu1＝R3，LAl2/LAu2＝R4，其特征在于，R1包括在50％和95％之间，优选地在57％和92％之间，更优选地在62.5％和90％之间，R2包括在50％和95％之间，优选地在57％和92％之间，更优选地在62.5％和90％之间，R3大于或等于75％，优选地大于或等于90％，更优选地大于或等于95％，并且R4大于或等于75％，优选地大于或等于90％，更优选地大于或等于95％。2.根据权利要求1所述的滑动闸阀板，其中R3＝R4。3.根据权利要求1所述的滑动闸阀板，其中所述连接外表面(4)包括多个表面部分(4a,4b)。4.根据权利要求3所述的滑动闸阀板，其中所述连接外表面(4)包括至少圆柱形表面部分(4a)和一个或多个过渡表面部分(4b)。5.根据权利要求4所述的滑动闸阀板，其中所述圆柱形表面部分(4a)将所述上表面(2)连接到相邻的过渡表面部分(4b)，并且所述一个或多个过渡表面部分(4b)将所述圆柱形表面部分(4a)连接到下表面(3)。6.根据权利要求3至5中任一项所述的滑动闸阀板，其中所述连接外表面包括多个过渡表面部分。7.根据权利要求1至6中任一项所述的滑动闸阀板，其中R1和R2为80％±5％。8.根据权利要求1至7中任一项所述的滑动闸阀，其中R3和R4包括在98％和100％之间。9.根据权利要求1至8中任一项所述的滑动闸阀板，其中所述板包括-具有上表面和浇注通道的耐火元件，所述上表面和浇注通道分别对应于所述板的所述上表面和浇注通道，-具有底部表面的金属罐，所述底部表面对应于所述滑动闸阀板的所述下表面，所述底部表面包括围绕所述滑动闸阀板的所述浇注通道的开口，-粘固剂，所述粘固剂将所述耐火元件粘合到所述金属罐。10.用于修整耐火元件并由此形成根据权利要求9所述的滑动闸阀板的金属罐(7)，所述金属罐包括：-底部表面(3M)，所述底部表面为平坦的并由周长限定，并且包括具有形心点(xp)的开口(15)，使得所述对称浇注轴线(Xp)是垂直于所述底部表面并且经过所述形心点(xp)的所述轴线；-周向表面(4Ma,4Mb)，所述周向表面从所述底部表面的所述周长横向于所述底部表面延伸到限定所述金属罐的边缘(4R)的自由端部，所述周向表面和底部表面限定配合所述耐火元件的几何形状的几何形状的内腔，所述耐火元件借助于粘固剂附着到所述金属罐，并且其中：-所述金属罐具有上部纵向直径(LCu)，所述上部纵向直径被定义为连接所述金属罐的所述边缘的两个点并且与所述对称浇注轴线(Xp)相交的最长节段，并且具有上部横向直径(LDu)，所述上部横向直径连接所述金属罐的所述边缘的两个点，并且垂直地与所述上部纵向直径(LCu)和所述对称浇注轴线(Xp)相交，-所述底部表面(3M)具有平行于所述上部纵向直径(LCu)的下部纵向直径(LCl)并且具有平行于所述下部纵向直径(LD...

【专利技术属性】
技术研发人员：马里亚诺·科卢拉，法布里斯·西比特，
申请(专利权)人：维苏威集团有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时,BE