【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及一种耐火冲击罐，其包括具有冲击表面的底部并包括具有内表面的壁，该壁从所述底部向上延伸到冲击罐的上端，冲击表面和壁的内表面限定内部空间，该内部空间中，设置有若干水平屏障，该若干水平屏障在突出方向上从壁的内表面伸出到内部空间中。
技术介绍
1、用于冶金容器(例如中间包)的耐火(即防火)冲击罐，也称为冲击垫，通常具有桶状形状，其包括带有上冲击表面的底部和带有内表面的壁。壁从所述底部向上延伸到冲击罐的上端。壁的内表面和底部的冲击表面限定冲击罐的中心内部空间。
2、将液态金属倒入冶金容器中，并且将冲击罐布置在冶金容器内，以用于减少浇注过程中和浇注后金属熔体的湍流和飞溅。为了进一步改善湍流和飞溅行为，已经对通用类型的冲击罐进行各种结构修改。在wo 95/13890a1中公开了一环形部分，该环形部分朝向冲击罐的周向上端向内和向上延伸。在wo 03/082499a1中，冲击罐支撑件的周向上端的一个或多个部分，即所谓的悬垂部分，向内伸出到冲击罐的中心空间中。在wo 2012/012853a1中，壁的内表面设置有矩形形状的屏障，而底部的冲击表面设置有波纹。ep 2769785 b1公开了壁的内表面处的倒“v”形或“w”形屏障，从而进一步提供了湍流的减少。
3、所有已知的冲击罐设计在处理钢包护罩(或类似的喷嘴)的错位方面都存在问题，通过该钢包护罩将金属熔体送入所述冲击罐。错位的钢包护罩或喷嘴对金属熔体的偏心和/或成角度浇注可能会导致金属熔体在铸造过程开始时的飞溅，并且在稳态铸造过程期间产生不利的流动模式，从而可能导致
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的是提供一种冲击罐，其进一步改善了倒入所述冲击罐中的金属熔体的流动性质，特别是用于熔体的偏心和/或成角度浇注。
2、此目的已经通过提供一种冲击罐来实现，该冲击罐包括：多个竖直屏障，在突出方向上从壁的内表面伸入到内部空间中，其中，该多个竖直屏障布置在与相应竖直屏障邻近的若干水平屏障下方。竖直通道可由两个邻近于竖直屏障的侧壁和冲击罐的对应侧壁限定。
3、竖直屏障位于邻近于水平屏障下方意味着竖直屏障的质心位于邻近于水平屏障的质心下方。“下方”也可被认为更接近底部或更远离上端。
4、“若干”表示“至少一个”，而“多个”则表示“至少两个”。此外，“邻近于”被认为是邻近的(或者换句话说是连续的或顺序的)，但是具有一距离，即不是邻接的。因此，根据定义，竖直屏障与邻近的水平屏障竖直地间隔一距离。由于竖直屏障位于邻近的水平屏障下方，所以不与所述水平屏障邻近的竖直屏障(因为其位于壁的另一段上，或位于同一壁段上但不是周向方向上的下一个竖直屏障，即不邻近)也可能(部分或全部)位于所述不邻近的水平屏障上方。
5、优选地，当一个壁段的竖直屏障(例如，在具有多边形(例如矩形)形状的冲击表面的冲击罐的一侧上)位于所述壁段的所有水平屏障下方时。这引起此壁段上的对称流动行为。当该多个竖直屏障位于所有水平屏障下方时，这甚至是更优选的。这引起壁的所有侧面上的对称流动。
6、冲击罐可在冶金容器中使用，例如中间包(tundish)，以减少在浇注过程中和浇注之后倒入所述冶金容器中的液态金属熔体的湍流和飞溅。
7、冲击罐中的液态金属的对称流动引起中间包下游的对称流动，这为该过程提供了几个好处，例如：不同股中的均匀温度和成分；更高的停留时间，从而改善了通过浮选去除非金属夹杂物的效果；在股中形成漩涡的更低趋势，降低了炉渣污染模具和模具液位波动的风险；降低了耐火衬里中的壁剪应力，从而得到更好的耐火材料寿命；以及炉渣界面中的湍流更低，使得钢浴再氧化的风险更低。已经表明，通过使用如本文公开的若干水平屏障和多个竖直屏障，倒入冲击罐中的液态金属在冲击罐布置于其中的中间包内均匀分布。在液态金属流以非正交角度倒入冲击罐中和倒到冲击表面上，和/或如果液态金属流未与冲击罐的中心对准的情况下也是如此。实现这种效果是因为至少一个水平屏障和布置在至少一个邻近于相应竖直屏障的水平屏障下方的多个竖直屏障用作倒入冲击罐中并流出冲击罐进入周围中间包的金属流的扩散器。当液态金属在错位方向上从冲击罐的中心错位地倒入时，液态金属可能表现出在与错位方向相对的一侧流出冲击罐的趋势，因为这是阻力最小的路径。这使得中间包中液态金属的流动分布不均匀。当多个竖直屏障位于邻近于相应竖直屏障的若干水平屏障下方时，液态金属的流动均匀地分布在冲击罐的整个截面上。竖直屏障的主要作用和优点是：(1)打破液态金属流中可能不对称的水平速度分量，以及(2)促进冲击罐的整个水平截面中的上升流，以避免仅集中在与偏心进入的液态金属射流相关的相对侧中的强向上流。然而，竖直屏障不能完全使流动均匀，因为不同的竖直通道(在邻近的竖直屏障之间)可具有不同的竖直流速，这是由于每个竖直通道都处于与液态金属射流冲击区域相关的不同位置。为了实现适当的对称流动，期望给定竖直通道处的液态金属流的竖直速度既不高于也不低于平均上升液态金属流速。向上流过竖直通道的液态金属与位于上方的水平屏障(与为竖直通道边界的竖直屏障邻近)碰撞，从而产生以下优点：(1)由于当来自邻近于竖直通道的流在与位于上方的水平屏障碰撞之后被迫相互碰撞而产生的混合，使邻近竖直通道之间的流速均匀；(2)流体在与水平屏障碰撞之后绕过水平屏障所需的更长路径使得流动动能耗散。因此，竖直屏障通过引导流动直接抵靠水平屏障来显著增强水平屏障的功能。另一方面，水平屏障使不同竖直通道内的不同竖直速度相等，以避免流量不对称。液态金属的竖直流动与位于上方的水平屏障的碰撞也可能具有促进轻微的局部湍流的效果，这有助于实现上述效果。即使在钢包护罩或喷嘴严重错位的不利条件下，如本文公开的竖直屏障和水平屏障的组合也能提供从冲击罐流出并进入中间包的均匀流动。根据本公开，水平屏障的数量与位于下方的多个竖直屏障相结合，允许有效地平衡中间包中进入的钢的分布并耗散其动能。即使在进入的液态金属射流严重错位的不利条件下，也可实现这种效果。
8、在具有一些开口的意义上，竖直屏障和邻近的水平屏障不是邻接的，在这些开口处，来自邻近于竖直通道的进入流可在与水平屏障碰撞之后混合并均衡。
9、从上方顺时针观察，周向方向沿着内表面水平延伸。竖直方向被视为从底部的冲击表面垂直地指向壁的上端。如果壁的内表面垂直于底部的冲击表面，则竖直方向平行于壁的内表面。突出方向被视为从壁的内表面竖直地指向冲击罐的内部空间。如果壁的内表面垂直于底部的冲击表面，则突出方向平行于底部的冲击表面。屏障可通过其水平尺寸、其竖直尺寸及其突出尺寸来限定。水平尺寸是周向方向上的尺寸，竖直尺寸是竖直方向上的尺寸，突出尺寸是突出方向上的尺寸。
10、在本公开中，竖直屏障被限定为其至少一部分的竖直尺寸大于水平尺寸的屏障，而水平屏障被限定为其至少一部分的水平尺寸大于竖直尺寸的屏障。竖直屏障也可被限定为其边界框的竖直尺寸大于水平尺寸的屏障。边界框是最小的长方体框，在其内部中可完全包含该屏障。优选地，竖直屏障的总竖本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耐火冲击罐(1)，包括具有冲击表面(10s)的底部(10)、具有内表面(12i)的壁(12)，所述壁(12)从所述底部(10)向上延伸到所述冲击罐(11)的上端(14)，所述冲击表面(10s)和所述壁(12)的所述内表面(12i)限定内部空间(16)，其中，提供若干水平屏障(2)，所述若干水平屏障(2)在突出方向(p)上从所述壁(12)的所述内表面(12i)伸入到所述内部空间(16)中，其特征在于，提供多个竖直屏障(3)，所述多个竖直屏障在突出方向(p)上从所述壁(12)的所述内表面(12i)伸入到所述内部空间(16)中，其中，所述多个竖直屏障(3)布置在邻近于相应的竖直屏障的所述若干水平屏障(2)下方。
2.根据权利要求1所述的耐火冲击罐，其特征在于，所述若干水平屏障(2)具有上表面(2u)，所述上表面包括以下形状和定向中的一种或多种：在突出方向(p)上向上倾斜，在突出方向(p)上向下倾斜，在突出方向(p)上既不向上倾斜也不向下倾斜，在所述内表面(12i)的周向方向(h)上弯曲，在所述内表面(12i)的周向方向(h)上向上倾斜，在所述内表面(12i)的周向方
3.根据权利要求1和2中任一项所述的耐火冲击罐，其特征在于，所述竖直屏障(3)具有上表面(3u)，所述上表面包括以下形状和定向中的一种或多种：在突出方向(p)上向上倾斜，在突出方向(p)上向下倾斜，在突出方向(p)上既不向上倾斜也不向下倾斜，在所述内表面(12i)的周向方向(h)上弯曲，在所述内表面(12i)的周向方向(h)上向上倾斜，在所述内表面(12i)的周向方向(h)上向下倾斜，在所述内表面(12i)的周向方向(h)上既不向上倾斜也不向下倾斜。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的耐火冲击罐，其特征在于，所述竖直屏障(3)的侧壁(3s)是平面的，优选地垂直于所述底部(10)的所述冲击表面(10s)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的耐火冲击罐，其特征在于，所述竖直屏障(3)的侧壁(3s)以75-105度的角度与所述内表面(12i)相交，优选地80-100度的角度，最优选地90-95度的角度。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的耐火冲击罐，其特征在于，所述多个竖直屏障(3)伸入到所述内部空间(16)中的伸入量为所述内部空间(16)在相应的竖直屏障(3)的突出方向(p)上的尺寸的5％-15％。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的耐火冲击罐，其特征在于，所述多个竖直屏障(3)伸入到所述内部空间(16)中至少10mm和/或至多75mm。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的耐火冲击罐，其特征在于，所述多个竖直屏障(3)的高度为邻接的所述壁(12)的所述内表面(12i)高度的25％-70％，优选地25％-60％。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的耐火冲击罐，其特征在于，所述多个竖直屏障(3)布置成邻接所述冲击表面(10s)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的耐火冲击罐，其特征在于，所述若干水平屏障(2)布置在距所述冲击罐(1)的所述上端(14)一距离处，该距离优选地为至少5mm和/或至多40mm。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的耐火冲击罐，其特征在于，所述若干水平屏障(2)伸入到所述内部空间(16)中的伸入量为所述内部空间(16)在相应的水平屏障(2)的突出方向(p)上的尺寸的2.5％至15％。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的耐火冲击罐，其特征在于，所述若干水平屏障(2)伸入到所述内部空间(16)中至少5mm和/或至多75mm。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的耐火冲击罐，其特征在于，所述多个竖直屏障(3)在所述内表面(12i)的周向方向(h)上与邻近于相应的竖直屏障(3)的所述若干水平屏障(2)重叠。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的耐火冲击罐，其特征在于，所述多个竖直屏障(3)在所述内表面(12i)的周向方向(h)上与邻近于相应的竖直屏障(3)的所述若干水平屏障(2)间隔开。
15.根据权利要求1至12中任一项所述的耐火冲击罐，其特征在于，所述多个竖直屏障(3)布置成使得所述多个竖直屏障在所述内表面(12i)的周向方向(h)上既不与邻近于相应的竖直屏障(3)的所述若干水平屏障(2)间隔开，也不与所述若干水平屏障重叠。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的耐火冲击罐，其特征在于，所述多个竖直屏障(3)和/或所述若干水平屏障(2)是邻接的所述...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种耐火冲击罐(1)，包括具有冲击表面(10s)的底部(10)、具有内表面(12i)的壁(12)，所述壁(12)从所述底部(10)向上延伸到所述冲击罐(11)的上端(14)，所述冲击表面(10s)和所述壁(12)的所述内表面(12i)限定内部空间(16)，其中，提供若干水平屏障(2)，所述若干水平屏障(2)在突出方向(p)上从所述壁(12)的所述内表面(12i)伸入到所述内部空间(16)中，其特征在于，提供多个竖直屏障(3)，所述多个竖直屏障在突出方向(p)上从所述壁(12)的所述内表面(12i)伸入到所述内部空间(16)中，其中，所述多个竖直屏障(3)布置在邻近于相应的竖直屏障的所述若干水平屏障(2)下方。
2.根据权利要求1所述的耐火冲击罐，其特征在于，所述若干水平屏障(2)具有上表面(2u)，所述上表面包括以下形状和定向中的一种或多种：在突出方向(p)上向上倾斜，在突出方向(p)上向下倾斜，在突出方向(p)上既不向上倾斜也不向下倾斜，在所述内表面(12i)的周向方向(h)上弯曲，在所述内表面(12i)的周向方向(h)上向上倾斜，在所述内表面(12i)的周向方向(h)上向下倾斜，在所述内表面(12i)的周向方向(h)上既不向上倾斜也不向下倾斜。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的耐火冲击罐，其特征在于，所述竖直屏障(3)具有上表面(3u)，所述上表面包括以下形状和定向中的一种或多种：在突出方向(p)上向上倾斜，在突出方向(p)上向下倾斜，在突出方向(p)上既不向上倾斜也不向下倾斜，在所述内表面(12i)的周向方向(h)上弯曲，在所述内表面(12i)的周向方向(h)上向上倾斜，在所述内表面(12i)的周向方向(h)上向下倾斜，在所述内表面(12i)的周向方向(h)上既不向上倾斜也不向下倾斜。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的耐火冲击罐，其特征在于，所述竖直屏障(3)的侧壁(3s)是平面的，优选地垂直于所述底部(10)的所述冲击表面(10s)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的耐火冲击罐，其特征在于，所述竖直屏障(3)的侧壁(3s)以75-105度的角度与所述内表面(12i)相交，优选地80-100度的角度，最优选地90-95度的角度。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的耐火冲击罐，其特征在于，所述多个竖直屏障(3)伸入到所述内部空间(16)中的伸入量为所述内部空间(16)在相应的竖直屏障(3)的突出方向(p)上的尺寸的5％-15％。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的耐火...
【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大·雷森迪，鲁宾斯·弗莱雷，格诺特·卢克施，格诺特·哈克尔，
申请(专利权)人：里弗雷克特里知识产权两合公司，
类型：发明
国别省市：
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