用于连续金属浇铸的中间包制造技术

一种用于连续金属浇铸的中间包(10)，该中间包的过滤系统的过滤器模块(1)包括过滤单元(1f)，该过滤单元设有从通道入口延伸至通道出口的通道(1c)。过滤系统还包括壁模块(2)，该壁模块包括限定了开口(2o)的壁，该开口从该底板(10f)在开口高度(h2)上延伸。在该壁模块(2)与该过滤器模块(1)之间限定了具有最大宽度(t12)的旁通通路(2b)，使得金属熔体仅可以从入口部分流经该过滤单元(1f)的通道或流经该旁通通路(2b)而流到该出口部分。该壁模块包括具有宽度(t2L)的壁横档(2L)。该过滤器模块(1)进一步包括过滤器横档(1L)，该过滤器横档具有宽度(t1L)并且相对于该壁横档(2L)在竖直方向上偏离以与之形成挡板。上偏离以与之形成挡板。上偏离以与之形成挡板。

【技术实现步骤摘要】
用于连续金属浇铸的中间包


[0001]本技术的实施例涉及一种连续金属熔体浇铸的中间包，该中间包设有过滤单元，该过滤单元用于在将金属熔体浇铸到模具或工具中之前去除固体杂质。特别地，本技术涉及一种中间包，该中间包包括过滤器模块，该过滤器模块为金属熔体从中间包的入口部分流到出口部分提供了两条可能的通路，该出口部分包括用于将金属熔体浇铸到模具或工具中的中间包出口。金属熔体必须流经过滤单元、或者流经被设计为有助于流动穿过过滤单元的旁通通路。然而，在过滤单元被阻塞的情况下，流可以继续穿过旁通通路。

技术介绍

[0002]在金属连续成型过程中，金属熔体从一个冶金器皿转移到另一个冶金器皿，转移到模具或工具。例如，钢包填充有来自炉的金属熔体，并且被驱送到中间包上方，以将熔融金属总体上穿过钢包长水口从钢包排放到中间包中。然后金属熔体可以穿过浇注水口从中间包出口浇铸到模具或工具中，以连续形成板坯、方坯、梁、薄板坯等。在重力作用下，金属熔体从钢包流出而进入到中间包中，再从中间包流出而进入到模具或工具中。
[0003]浇铸金属零件中存在缺陷(比如夹杂物和杂质)是值得关注的问题。这些缺陷主要来自钢包中存在的碎屑和杂质、或者是由中间包的浇注区域中的耐火材料由于金属熔体与耐火材料之间的冲击和摩擦而导致的磨损造成的。重要的是，防止这样的碎屑和杂质到达中间包出口，以减少浇铸金属零件中的缺陷数量。
[0004]为了减少到达中间包出口的碎屑和杂质的量，EP 3470149中已经提出了包括在中间包空腔的整个宽度上延伸的挡板模块，该挡板模块将中间包空腔分为入口部分(被定义为中间包的、接收来自钢包的金属熔体的部分)和出口部分(被定义为中间包空腔的包括中间包出口的部分)。该挡板模块由两个相对于彼此竖直地偏离的平行壁构成，即，第一壁和第二壁，该第一壁与入口部分相邻、在空腔的底板与第一壁的自由边缘之间限定开口，该第二壁从底板延伸至高于由第一壁限定的开口的高度。从入口部分流到出口部分的金属熔体被挡板模块改向，使大部分碎屑和其他固体滞留在第二壁的底部处。然而，如EP 3470149中描述的挡板模块主要截留最重的碎屑和其他固体，它们不能跟随由挡板提供的曲折部流动。另一方面，较轻的固体保持悬浮并且经过挡板模块到达中间包出口。考虑到金属熔体具有高的密度，因此固体容易地保持悬浮，并且此挡板模块的去除效果对许多应用来说并不令人满意。
[0005]还提出了引入在中间包空腔的整个宽度上延伸的过滤器模块，用于在入口部分与出口部分之间将中间包空腔分隔。例如，KR 200303465描述了一种中间包，该中间包包括在中间包空腔的整个截面上延伸的过滤器模块，该过滤器模块包括限定了通道的过滤单元，该空腔的入口部分中的金属熔体必须流经这些通道以到达出口部分，由此从到达出口部分的金属熔体中去除大部分碎屑和杂质。使用过滤器模块允许显著地减少从中间包流出而进入到工具中的碎屑和杂质的量，但是也存在很大的危险。实际上，随着时间，碎屑和其他固体积聚在过滤单元的入口侧上，由此显著地减小了过滤单元的渗透性并且增大了为了驱使
金属熔体流经过滤单元所需的压力差(ΔP)。因此，空腔入口部分中的金属熔体的液位相对于出口部分中的液位升高，直至其到达过滤器模块的顶部以流动跨过过滤器模块而不是流经过滤单元。如果过滤器模块的高度接近中间包高度，则存在金属熔体从中间包溢出的严重危险，并造成可怕的后果。
[0006]为了解决在过滤单元被阻塞的情况下的溢流的问题，KR 101853768描述了一种过滤器系统，该过滤器系统包括上文讨论的EP 3470149和KR 200303465中提出的解决方案的组合，即通过在EP 3470149的挡板模块的第一壁与第二壁之间引入过滤器模块。该过滤器模块低于KR 200303465中描述的过滤器模块，并且其高度类似于由第一壁限定的开口高度。该第一壁的作用是使金属熔体的一部分偏转为流动跨过过滤器模块并且在过滤器模块与第一壁之间限定旁通通路。这样，在过滤单元被阻塞的情况下，金属熔体可以流经旁通通路、流动跨过过滤器模块和第二壁，并且因此到达中间包出口，其中一些最重的碎屑和其他固体留在过滤器模块和第二壁边上。此解决方案的问题在于，甚至在过滤单元没有阻塞时，金属熔体的显著部分流经旁通通路而不流经过滤单元，由此降低了KR 101853768中描述的过滤器系统的效果。
[0007]相应地，需要一种克服本领域的限制的改进的过滤系统。

技术实现思路

[0008]本技术的实施例涉及一种过滤系统，用于有效地去除存在于从入口部分到出口部分流经中间包的金属熔体中的大部分碎屑和其他固体，而不管它们的密度如何，并且同时确保高水平的安全而不存在由于过滤系统的功能障碍而导致金属熔体溢出中间包边缘的风险。在以下各节中将更详细地说明本技术的这些优点和其他优点。
[0009]本技术的实施例提供了一种用于连续金属浇铸的中间包。在多个不同的实施例中，中间包(10)限定空腔，其中，该空腔具有沿着竖直轴线(Z)测量的空腔高度(h10)、沿着纵向轴线(X)测量的空腔长度、和沿着横向轴线(Y)测量的空腔宽度，其中，X
⊥
Y
⊥
Z。该空腔包括：入口部分(10i)，该入口部分被配置用于接收通过重力从该中间包的外部排放到该中间包的空腔中的金属熔体(20m)流；出口部分(10o)，该出口部分包括出口(11o)，该出口被配置用于将该金属熔体从该空腔排出而进入到模具中；以及过滤系统，该过滤系统在整个空腔宽度上将该入口部分(10i) 与该出口部分(10o)分隔。该过滤系统包括过滤器模块(1)，该过滤器模块在该整个空腔宽度上延伸并且在所述空腔内部延伸，其中，该过滤器模块包括入口侧，该入口侧面向该中间包的入口部分(10i)并且从该空腔的底板(10f)延伸至顶表面，该顶表面离该底板的沿着该竖直轴线(Z)测得的最短距离等于最小过滤器模块高度 (h1)，并且其中，该过滤器模块(1)包括过滤单元(1f)，该过滤单元沿着该竖直轴线(Z)在过滤器高度(hf)上延伸并且设有通道(1c)，这些通道从通道入口(即，面向该中间包的入口部分(10i)的入口侧处的开口)延伸至通道出口(即，该过滤器模块(1)的面向该出口部分并且与该入口侧相隔过滤深度(tf)的出口侧处的开口)。该过滤系统进一步包括壁模块(2)，该壁模块包括壁，该壁在该整个空腔宽度上延伸并且在所述空腔内部延伸并且限定了一个或多个开口(2o)，该一个或多个开口分布在该壁的宽度和从该底板(10f)沿着该竖直轴线(Z)测得的开口高度(h2)上。该过滤器模块(1)被布置成比该壁模块(2)更靠近该出口(11o)，并且在该壁模块(2) 与该过滤器模块(1)之间限定了具有沿着该纵向轴线(X)测量
的最大宽度(t12) 的旁通通路(2b)，使得该金属熔体仅能够从该入口部分穿过该一个或多个开口流到该过滤器模块(1)的入口侧，并且通过流经该过滤单元(1f)的通道或该旁通通路 (2b)而从该一个或多个开口流到该出口部分。壁横档(2L)在与该底板(1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于连续金属浇铸的中间包(10)，所述中间包限定空腔，其中，所述空腔具有沿着竖直轴线(Z)测量的空腔高度(h10)、沿着纵向轴线(X)测量的空腔长度、和沿着横向轴线(Y)测量的空腔宽度，其中，X
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Y
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Z，并且其中，所述空腔包括：入口部分(10i)，所述入口部分被配置用于接收通过重力从所述中间包的外部排放到所述中间包的所述空腔中的金属熔体(20m)流；出口部分(10o)，所述出口部分包括出口(11o)，所述出口被配置用于将所述金属熔体从所述空腔排出而进入到模具中；过滤系统，所述过滤系统在整个空腔宽度上将所述入口部分(10i)与所述出口部分(10o)分隔，所述过滤系统包括过滤器模块(1)，所述过滤器模块在所述整个空腔宽度上延伸并且在所述空腔内部延伸，其中，所述过滤器模块包括入口侧，所述入口侧面向所述中间包的所述入口部分(10i)并且从所述空腔的底板(10f)延伸至顶表面，所述顶表面离所述底板的沿着所述竖直轴线(Z)测得的最短距离等于最小过滤器模块高度(h1)，并且其中，所述过滤器模块(1)包括过滤单元(1f)，所述过滤单元沿着所述竖直轴线(Z)在过滤器高度(hf)上延伸并且设有通道(1c)，这些通道从通道入口，即，面向所述中间包的所述入口部分(10i)的入口侧处的开口延伸至通道出口，即，所述过滤器模块(1)的面向所述出口部分并且与所述入口侧相隔过滤深度(tf)的出口侧处的开口；以及壁模块(2)，所述壁模块包括壁，所述壁在所述整个空腔宽度上延伸并且在所述空腔内部延伸，并且限定了一个或多个开口(2o)，所述一个或多个开口分布在所述壁的宽度和从所述底板(10f)沿着所述竖直轴线(Z)测得的开口高度(h2)上，其中，所述过滤器模块(1)被布置成比所述壁模块(2)更靠近所述出口(11o)，并且在所述壁模块(2)与所述过滤器模块(1)之间限定了具有沿着所述纵向轴线(X)测量的最大宽度(t12)的旁通通路(2b)，使得所述金属熔体仅能够从所述入口部分穿过所述一个或多个开口流到所述过滤器模块(1)的所述入口侧，并且通过流经所述过滤单元(1f)的所述通道或所述旁通通路(2b)而从所述一个或多个开口流到所述出口部分，其特征在于，壁横档(2L)在与所述底板(10f)相距不超过所述最小过滤器模块高度(h1)的壁横档距离(d2L)处从所述壁模块(2)的所述壁突出，并且朝向所述过滤器模块(1)的所述入口侧延伸而不接触所述过滤器模块(1)，所述壁横档(2L)具有沿着所述纵向轴线(X)测量的宽度，其中，所述壁横档(2L)的宽度大于20mm且小于所述最大宽度(t12)，过滤器横档(1L)在与所述底板(10f)相距超过所述开口高度(h2)的过滤器横档距离(d1L)处从所述过滤器模块(1)的所述入口侧突出，并且相对于所述壁横档(2L)偏离，所述过滤器横档朝向所述壁模块(2)延伸而不接触所述壁模块或所述壁横档，所述过滤器横档(1L)具有沿着所述纵向轴线(X)测量的宽度，其中，所述过滤器横档(1L)的宽度大于20mm且小于所述最大宽度(t12)。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰，
申请(专利权)人：维苏威美国公司，
类型：新型
国别省市：