向熔融金属中输送气体的塞棒制造技术

本发明专利技术涉及适于在浇注熔融金属时输送气体的塞棒，其包含具有内部腔室和气体排出端口的塞棒体，连接内部腔室与气体排出端口的孔，该内部腔室和孔限定了气体通路。根据本发明专利技术，气体通路的壁提供有在使用温度条件下不产生一氧化碳的材料的层。本发明专利技术的塞棒不会污染从其中通过的气体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及在金属浇注期间用于控制熔融金属从存贮容器中的排放水口流出的单体(mono-block)塞棒(stopper rod)。在连续铸造工艺中，注入到塞棒下面的气体的采用已经表明对铸造金属品质具有显著的益处。例如，可以注入惰性气体(如氩或氮)以减少由于氧化铝的积聚和堵塞产生的问题，或帮助从排放水口附近去除凝固产物。也可以在熔融金属成分需要调整时采用反应气体。按照常规，通常由氧化铝碳耐火组合物制成的塞棒(stopper)具有一端与气体供应装置连接而另一端与气体排出端口连接的内部腔室。为确保向塞棒提供精确测定的气体流，已开发出多种系统。在密封这些系统和确保气体流过预定路径且不产生浪费时遇到了问题。EP-A2-358,535，WO-A1-00/30785和WO-A1-00/30786以及更近期的WO-A1-02/100579中公开了一些塞棒，已证实这些塞棒可成功满足许多这些要求。从事该领域开发工作的本申请人目前已经认识到，通过塞棒注入熔融金属的气体可能在流过塞棒时被污染。特别地，怀疑构成塞棒体的组合物中存在的碳可能将同样存在于该组合物中的一些金属氧化物还原；该还原伴随有一氧化碳的产生。注入熔融金属的一氧化碳将进而氧化加入用于镇静钢的铝，由此产生大量氧化铝，从而造成氧化铝的积聚和堵塞。因此，提供不会将其中流过的气体污染的塞棒是有益的。根据本专利技术，适用于在熔融金属浇注过程中输送气体的塞棒解决了这一问题，该塞棒包括具有内部腔室和气体排出端口的塞棒体、连接内部腔室与气体排出端口的孔，该内部腔室和孔限定了气体通路。根据本专利技术，气体通路的壁提供有在使用温度下不会产生一氧化碳的材料层。必须指出，据本申请人所知，这是首次提出提供这样的耐火制品，所述制品在决不与熔融金属接触的部分上具有这种层。与此相反，在现有技术中，如文献US-A1-5,691,061或US-A1-5,681,499所举例说明，仅在始终与金属接触的部分上提供这种层。可以在制造塞棒后以气体通路壁涂层的形式形成该层。这种涂层的施加方式可以是，喷涂液态、湿或半湿的组合物，或简单地用适当的组合物填充内部腔室。一旦将涂层干燥，随后可以将塞棒固化。或者，可以在涂覆步骤之前进行塞棒的固化。有利地，该层是与塞棒体同时压制的衬里。在该情形中，事实上有可能减少加工步骤的数目。根据另一个变体，该层大体上延伸穿过气体通路壁的整个厚度。可以从三种不同的材料类别中选择构成不会在使用温度下产生一氧化碳的层的材料a) 不含碳的材料；b) 基本由不可还原的耐火氧化物构成的材料；或c) 包含与产生的一氧化碳反应的元素的材料。优选地，所选择的材料将具有两种或三种上述性质。第一类适宜材料的实例是氧化硅(如融熔石英(vitreoussilica))、氧化铝、莫来石或基于氧化镁的材料(尖晶石)。然而在某些情形中，这些材料可能难以用作衬里或涂层(该层中缺少碳可能引起一些热冲击问题)，从而不构成本专利技术的优选实施方案。第二类适宜材料是，例如纯氧化铝碳组合物。特别地，这些组合物应包含极少量的氧化硅或通常可在氧化硅中发现的常规杂质(氧化钠或氧化钾)。特别地，氧化硅及其常规杂质应保持低于2重量％)，优选低于1重量％。第三类适宜材料包括，例如可与一氧化碳结合形成金属氧化物和游离碳的游离金属。硅和铝适合于这种应用。这些材料也可以或可选包括能与一氧化碳发生反应的碳化物或氮化物(例如碳化硅或碳化硼)。所选的材料优选属于第二类或第三类，更优选属于第二类和第三类。构成在使用温度下不会产生一氧化碳的层的适宜材料可以包含60-88重量％的氧化铝，10-20重量％的石墨和2-10重量％的碳化硅。这种材料基本由非氧化物物质或不可还原氧化物构成并且包含可与(如果在工作条件下产生的若干)一氧化碳反应的碳化硅。现在将参照附图对本专利技术进行描述。其中附图说明图1显示了根据本专利技术的塞棒的横截面。附图标记1分别描绘了内部腔室和塞棒的气体排放端口。孔3将内部腔室1与气体排放端口2相连。孔3和内部腔室1限定了气体通路。图1代表了一个实施方案，其中将层4与塞棒体共同压制作为衬里。非常方便地，衬里4可以由与塞棒体共同压制的若干预成形管状部分(41，42，43)构成。描绘了在工作位置将塞棒与安装(rigging)装置(没有示出)连接的金属棒5的一部分。优选地，金属棒5延伸超出层4的最高点。更为优选地，将密封垫圈6嵌入金属棒5下端的周围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
塞棒，其适于在浇注熔融金属过程中输送气体，该塞棒包括具有内部腔室（１）和气体排出端口（２）的塞棒体，连接内部腔室（１）与气体排出端口（２）的孔（３），该内部腔室（１）和孔（３）限定了气体通路，其特征在于气体通路的壁提供有在使用温度下不产生一氧化碳的层（４）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2004-7-20 04447179.51.塞棒，其适于在浇注熔融金属过程中输送气体，该塞棒包括具有内部腔室(1)和气体排出端口(2)的塞棒体，连接内部腔室(1)与气体排出端口(2)的孔(3)，该内部腔室(1)和孔(3)限定了气体通路，其特征在于气体通路的壁提供有在使用温度下不产生一氧化碳的层(4)。2.根据权利要求1所述的塞棒，其特征在于层(4)是与塞棒体共同压制的衬里。3.根据权利要求1所述的塞棒，其特征在于层(4)是施用在气体通路壁上的涂层。4.根据权利要求1所述的塞棒，其特征在于层(4)基本上延伸穿过气体通路壁的整个厚度。5.根据权利要求1至4任一项所述的塞棒，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：P杰罗恩，
申请(专利权)人：维苏维尤斯克鲁斯布公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]