用于熔融金属容纳结构的压杆组件制造技术

本发明专利技术的示例性实施方式涉及压杆组件，所述压杆组件用于向设置在外部金属壳体内的耐火容器施加力。所述组件包括：具有第一和第二相对端的刚性细长杆；带螺纹螺栓，所述带螺纹螺栓邻近于所述细长杆的所述第一相对端；以及压缩结构，所述压缩结构可操作地设置在所述细长杆和所述螺栓之间。由所述螺栓施加到所述细长杆的力传送经过所述压缩结构，这允许所述细长杆的有限纵向运动被所述压缩结构吸收而不需要所述螺栓的相应纵向运动。示例性实施方式还涉及形成该组件的构件的杆结构，并且还涉及具有由至少一个这种组件支承并压缩的容器的金属容纳结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于容纳并传送熔融金属的结构，并且涉及这种结构的部件。更具体地，本专利技术涉及具有被容纳在外部金属壳体内的耐火或陶瓷容器的这种结构，所述结构支承、保护以及在必要时对齐所述耐火容器。
技术介绍
这类金属容纳结构通常包括被保持在外部金属壳体内的某种类型的耐火容器(例如，熔融金属传送容器)。当熔融金属被保持在该容器内或传送通过该容器时，该容器可能变得极热(例如，达700°C至750°C的温度)。如果该热量被传递到容纳结构的外部金属壳体，那么该金属壳体可能经受膨胀、翘曲和扭曲并且(如果该容器以多个部段的形式被制造)可能导致在该容器的部段之间形成间隙，由此导致熔融金属泄漏。另外，壳体的外表面可呈现对于该设备操作员来说不安全的操作温度。当附加加热被应用到该容器以保持熔融金属的期望温度时，这些缺点变得更糟。例如，当采用容器加热时，在该容器的外侧可存在高达900°C的温度。绝热层可以被设置在该容器与壳体的内部之间，但是这种层可能不提供对该容器的刚性支承并且不太可能使得当需要加热的容器时在该容器与壳体之间形成用于热量循环的间隙。为了克服这些问题，该容器可以在金属壳体的内部中的多个间隔开位置处被刚性地支承，由此允许在该容器与壳体之间形成绝热间隙。这种间隙还允许在向容器施加热量的分配系统中进行热量循环。于是，绝热层可以被用于加衬在该间隙的壳体侧上的壳体内部，以提供对该金属壳体的进一步绝热。然而，刚性支承件不能吸收该容器在分配系统的热循环期间经历的热膨胀和收缩，且趋于不容忍可能在容器中形成的裂缝。因此，需要用于向在金属分配结构的金属壳体内的陶瓷容器提供刚性支承的改善机构。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施方式提供一种压杆组件，所述压杆组件用于向设置在外部金属壳体内的耐火容器施加力，所述组件包括具有第一和第二相对端的刚性细长杆；带螺纹螺栓，所述带螺纹螺栓邻近于所述细长杆的所述第一相对端；以及压缩结构，所述压缩结构可操作地设置在所述细长杆和所述螺栓之间，由此由所述螺栓施加到所述细长杆的力传送经过所述压缩结构，这允许所述细长杆的有限纵向运动被所述压缩结构吸收而不需要所述螺栓的相应纵向运动。另一示例性实施方式提供一种熔融金属容纳结构(例如，用于保持、分配或传送熔融金属的结构)，所述熔融金属容纳结构具有设置在外部金属壳体内的耐火容器，所述容器与所述壳体的内表面间隔开并且经受来自至少一个压杆组件的压缩力，所述组件包括具有第一和第二相对端的刚性细长杆，其中，所述第二端接触所述壳体内的所述容器；带螺纹 螺栓，所述带螺纹螺栓邻近于所述细长杆的所述第一相对端并且延伸到所述壳体之外；以及压缩结构，所述压缩结构可操作地设置在所述细长杆和所述螺栓之间，由此由所述螺栓施加到所述细长杆的力传送经过所述压缩结构，这允许所述细长杆的有限纵向运动被所述压缩结构吸收而不需要所述螺栓的相应纵向运动。所述容器例如可以是具有从该容器的一个纵向端延伸至相对的纵向端的金属传送通道的细长容器，所述容器具有用于传送熔融金属的细长通道，所述通道包含金属过滤器，所述容 器具有用于容纳并临时保持熔融金属的内部容积，并且至少一个金属脱气单元延伸到所述内部容积中，或者被设计为炉缸的容器具有适于容纳反应性化学物的内部容积。在该结构中，多个压缩隔离杆组件的每一个均优选地向该容器施加在从O至5000Ib (O至2668 Kg)范围内的力。该容器优选地具有纵向侧壁和底壁，并且一些压缩隔离杆组件优选地在沿该容器间隔开I. 5至15英寸(3. 8至38. I cm)的距离的位置处接触纵向侧壁和/或底壁。优选地在该容器与壳体之间存在未填充的间隙，并且管状金属加固件终止与该间隙相距例如O. O至2. O英寸(O至5 cm)的距离。替代地，管状金属加固件优选地与该本体的一个纵向端间隔O. O至3. O英寸(O至7. 6 cm)的距离。该结构可以包含用于加热该容器的加热器，或替代地，该容器可以未被加热，并且可以邻近于壳体的内表面设置绝热材料。压缩组件的刚性杆能够耐受该容器的高热量。由于在该容器与金属壳体之间基本上仅存在经由刚性杆的接触，因此降低了来自容器的壁的热传导。因此该杆将该容器与该金属壳体热隔离。此外，由该杆施加的压缩力有助于防止形成裂缝并且趋于在确实形成裂缝时容忍这种裂缝，由此降低金属从容器泄漏的风险。 该容器主要用于容纳或传送熔融铝或铝合金，但是该容器可以用于容纳或传送其他熔融金属和合金，尤其是其熔点与熔融铝类似的熔融金属和合金，例如镁、铅、锡和锌(它们的熔点比铝的熔点低)以及铜和金(它们具有更高的熔点)。铁和钢具有高得多的熔点，但是根据需要本专利技术的结构也可以被设计用于这种金属。又一示例性实施方式提供用于上述类型的压缩隔离杆组件的杆构件，该杆构件包括具有第一和第二相对端的细长刚性杆，以及该杆具有与所述杆的第二相对端邻近的耐火绝热材料。附图说明在下文参考附图来描述本专利技术的示例性实施方式，在附图中 图I是根据本专利技术一个示例性实施方式的压杆组件的分解图形式的截面 图2示出了配置有图I的压杆组件的熔融金属容纳结构的一部分的截面，还示出了被附接到容纳结构的外表面的保持托架； 图3是与图2中的熔融金属容纳结构类似的熔融金属容纳结构的局部截面形式的透视图，但是示出了支承熔融金属容纳容器的附加压缩隔离杆组件；以及图4是与图2类似的截面图，但是示出了替代的示例性实施方式。具体实施例方式图I是根据一个示例性实施方式的压杆组件10的分解纵向截面图。该组件包括细长杆12、金属板14、三个杯形金属弹簧垫圈15、螺栓18和内螺纹螺母20，所述杯形金属弹簧垫圈15被保持在附接到板14的保持器16内，由此保持器围绕所述弹簧垫圈15并且将它们保持邻近于所述板。杆12具有耐火材料(通常是陶瓷)的细长本体22，所述细长本体呈在杆的板接触端24 (第一端)和容器接触端23 (第二端)之间延伸的长度为“L”的细长筒体或柱体的形状。用于该本体的耐火材料优选地是氧化铝(挤出或压制成)，但是可以是能够抗压的其他陶瓷，例如氧化锆、熔融二氧化硅、莫来石、钛酸铝或可机加工的玻璃陶瓷(例如，由英国的 Ceramic Substrates and Components Limited 售出的商标 Macor 下的产品)。杆22还配置有环绕的管状金属支承件26，该管状金属支承件26从板接触端24沿着杆22的长度L延伸路径的一部分，因此终止距容器接触端23 —距离。杯形垫圈15 (通常称为“Belleville垫圈”)在轴向力被施加到它们上时被展平，但是所述杯形垫圈是弹性的并且当该力被移除时弹回至其初始杯形形状。弹簧垫圈被示出为实心盘，但是在替代的实施方式中，这些弹簧垫圈可以配置有小的中心开口。螺栓18在一端具有扩大的多面头部30并且成形以与用于使得螺栓旋转的工具(未示出)的承口对应。该头部被附接到细长外螺纹轴31并且在该轴的相对端部具有接触表面32。螺母20具有多面外形34，使得其能 够被保持防止旋转；以及内螺纹孔35，该内螺纹孔35的尺寸和匹配螺纹计数允许该螺母在旋转时骑跨在螺纹轴31上。保持器16具有中心孔28，该中心孔具有足够大的直径以便允许螺栓18的端部从其穿过，从而接触表面32接触垫圈15并且可以施加轴向力以压缩该垫圈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.10 US 61/283,9051.一种压杆组件，所述压杆组件用于向设置在外部金属壳体内的耐火容器施加力，所述组件包括具有第一和第二相对端的刚性细长杆；带螺纹螺栓，所述带螺纹螺栓邻近于所述细长杆的所述第一相对端；以及压缩结构，所述压缩结构可操作地设置在所述细长杆和所述螺栓之间，由此由所述螺栓施加到所述细长杆的力传送经过所述压缩结构，这允许所述细长杆的有限纵向运动被所述压缩结构吸收而不需要所述螺栓的相应纵向运动。2.根据权利要求I所述的组件，其中，所述压缩结构包括至少一个杯形弹簧垫圈，所述杯形弹簧垫圈可操作地设置在所述螺栓与所述细长杆的所述一个相对端之间。3.根据权利要求I所述的组件，其中，所述至少一个杯形弹簧垫圈被保持在具有轴向孔的保持器内，所述螺栓的一端可以延伸到所述轴向孔内以接触所述至少一个杯形弹簧垫圈。4.根据权利要求3所述的组件，其中，所述保持器包括位于所述至少一个杯形弹簧垫圈与所述刚性细长杆的所述第一端之间的板。5.根据权利要求I至4中任一项所述的组件，其中，所述刚性细长杆由金属制成。6.根据权利要求5所述的组件，其中，所述金属选自包括如下材料的组不锈钢；钛；和镍铬基合金。7.根据权利要求I至4中任一项所述的组件，其中，所述刚性细长杆包括与所述杆的所述第二相对端邻近的耐火绝热材料。8.根据权利要求7所述的组件，其中，所述刚性细长杆部分地由所述耐火绝热材料制成并且部分地由金属制成。9.根据权利要求7所述的组件，其中，所述刚性细长杆完全由所述耐火绝热材料制成并且被支承在外部金属管内，所述外部金属管终止没有到达所述杆的所述第二相对端。10.根据权利要求9所述的组件，其中，所述管借助耐热粘结剂被粘结到所述杆。11.根据权利要求7至10中任一项所述的组件，其中，所述耐火绝热材料是选自包括如下材料的组的陶瓷材料氧化铝；氧化锆；熔融二氧化硅；莫来石；钛酸铝；以及可机加工的玻璃陶瓷。12.根据权利要求I至11中任一项所述的组件，所述组件包括围绕所述带螺纹螺栓的带螺纹螺母，所述螺母和所述螺栓具有相互接合的螺纹。13.根据权利要求12所述的组件，所述组件包括托架，所述托架截留所述螺母并且阻止所述螺母沿远离所述刚性细长杆的方向旋转和轴向运动。14.根据权利要求I至13中任一项所述的组件，其中，所述刚性细长杆具有选自包括如下形状的组的截面形状圆形；椭圆形；三角形；正方形；矩形；和多边形。15.根据权利要求I至14中任一项所述的组件，所述组件包括一对所述刚性细长杆，其中，所述压缩结构同时作用在该对杆上。16.一种用于压缩隔离杆组件的杆构件，所述杆构件包括具有第一和第二相对端的细长杆，并且所述杆具有与该杆的所述第二相对端邻近的耐火绝热材料。17.根据权利要求16所述的构件，所述构件部分地由所述耐火绝热材料制成并且部分地由金属制成。18.根据权利要求16所述的构件，其中，所述刚性细长杆完全由所述耐火绝热材料制成并且被支承在外部金属管内，所述外部金属管终止没有到达所述杆的所述第二相对端。19.根据权利要求18所述的构件，其中，所述管借助耐热粘结剂被粘结到所述杆。20.根据权利要求16至19中任一项所述的构件，其中，所述耐火绝热材料是选自包括如下材料的组的陶瓷材料氧化铝；氧化锆；熔融二氧化硅；莫来石；钛酸铝；以及可机加工的玻璃陶瓷。21.根据权利要求16至20中任一项所述的构件，所述构件包括一对所述杆，该对所述杆在其对应的第一相对端处附接到板的同一侧，所述板配置有用于接收细长螺栓的中心孔。22.—种熔融金属容纳结构，所述熔融金属容纳结构具有用于设置在外部金属壳体内的熔融金属的耐火容器，所述容器与所述壳体的内表面间隔开并且经受来自至少一个压杆组件的压缩力，所述压杆组件包括 具有第一和第二相对端的刚性细长杆，其中，所述第二端接触所述壳体内的所述容器；带螺纹螺栓，所述带螺纹螺栓至少部分地设置在所述壳体之外并且邻近于所述细长杆的所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：EW里弗斯，JE布尔曼，JD海马斯，RB沃斯塔夫，R沃马克，
申请(专利权)人：诺维尔里斯公司，
类型：发明
国别省市：