冶金冲击垫制造技术

一种用耐火材料制成的中间包冲击垫（１、２０、４０、６０），它包括一个具有冲击表面的底板（１、２２、４２、６２），该表面在使用中面向上承受进入中间包的熔融金属流，一个至少围绕冲击表面的一部分周边并自该底板向上延伸的壁（４、２３、４３、６３），该壁的上部的一个或多个部分支撑一个或多个在底板的周边上方向内突出的悬伸部分（５、２４、４４、６４）。至少一个悬伸部分的至少一部分下表面是弯曲或倾斜的，弯曲或倾斜处在沿着该壁的长度的方向上。该冲击垫最好具有矩形的底板，且一对相对的壁设有朝向壁的中心向上弯曲的悬伸部分。第二对壁上的悬伸部分（３３、３４）可以是例如平面并平行于底板。弯曲或倾斜的悬伸部分的宽度在离开其中心的两个方向上增大。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在该
中称为“冲击垫”的耐火材料部件，用于处理熔融金属，特别是钢。本专利技术特别涉及放置在中间包内的冲击垫，用于减弱进入中间包的钢水流的紊流。本专利技术在钢的连铸中特别有用。
技术介绍
在连续铸钢工业生产过程中，中间包用作盛放上述熔融金属，特别是钢水，的容器。在钢的连铸中，供入中间包的钢水一般是高牌号钢，这些钢水已经经历了多个生产步骤，使其适于特定的浇注。这些步骤通常包括例如一个或多个步骤，旨在控制存在于钢中的各种元素含量，例如碳和其他合金成分的含量，以及例如渣等夹杂的含量。在中间包内存留的钢水使进入的渣和其他杂质有更多的机会分离并漂浮在表面，在表面它们可以被吸收到例如提供在钢水表面的一层特殊保护层内。这样，中间包可以用来在将钢水供入结晶器铸造前进一步“清洁”钢。为了使中间包向结晶器连续供给洁净钢水的能力最佳化，特别需要控制钢水通过中间包的流动，并使之成为层流。钢水通常是从钢包通过一个耐火砖套供入中间包的，该耐火砖套保护钢水流不与周围大气接触。来自钢包的钢水流一般以相当大的力进入中间包，且其本身能够在中间包内产生明显的紊流。在钢水通过中间包的流动中任何过度的紊流都会有一些所不希望有的效果，例如包括妨碍钢中的渣和其他不良夹杂聚结和上浮到表面，将一部分在钢水表面形成的或特别提供的起保护作用的硬壳带入钢水中，将气体带入钢水中，造成中间包内耐火材料衬的过度侵蚀，以及使流向浇注结晶器的钢水产生不均匀流动。在克服这些问题的努力中，该行业在设计各种冲击垫方面进行了广泛的研究，目的是减弱由于入流钢水所产生的中间包内紊流，并使中间包内钢水流动最佳化，使钢水穿过中间包的流动尽可能地达到近似理想的“栓塞流”特性。总之，人们已经发现利用具有特殊设计的表面，能够使钢水流改变方向和形成层流的冲击垫，通常可以改善钢水穿过中间包的流动。在先有技术中公开的冲击垫一般包括一个向下的钢水流撞击在上面的底板，和一个使钢水改变方向的垂直壁或壁部件。它们用耐火材料制成，在其工作寿命期内能够承受钢水流的腐蚀和侵蚀。它们通常制成浅盒子的形状，具有例如方形、矩形、梯形或圆形的底板。WO96/14951(Foseco)公开了一种中间包冲击垫，它包括一个能够承受在中间包内与钢水接触的耐火材料本体。该冲击垫本体包括一个具有冲击表面的底板，自冲击表面向上延伸的外壁，以及与该壁相连并在其中构成一个开口的顶表面。该顶表面具有一个与冲击表面大体平行的内环部分，且在壁和冲击表面之间，以及同样在壁和顶表面的内环部分之间具有大体呈直角的角。该冲击垫使钢水在中间包内的滞留时间延长，这对于保证不良夹杂具有足够时间上浮到钢水表面并去除是非常重要的。WO97/37799(Foseco)公开了一种中间包冲击垫，它包括一个能够承受在中间包内与钢水接触的耐火材料本体。该冲击垫本体包括一个具有钢水冲击表面的底板，和自该冲击表面向上延伸并环绕该底板延伸将其完全封闭的外壁。与该壁相连的环形主体部分提供了一个与冲击表面大体平行的顶表面，并构成一个钢水可以浇注到其中的开口，环形主体部分的下表面和壁的内表面构成一个凹槽，具有在冲击表面上面并环绕其连续延伸的切口部分。一部分顶表面的水平位置低于顶表面的其余部分，且该部分顶表面之下凹槽的横截面小于该凹槽其余部分的。该冲击垫对于改善长形中间包内的流动特性特别有用，其中钢水在中间包的一端注入中间包，而钢水的各个出口位于中间的另一端。该冲击垫的方向是这样的，水平位置低的端壁邻接到紧接着入流钢水的端壁，因此从该垫回弹的钢水优先流向此端壁。这具有显著减弱中间包内所产生的表面紊流的作用，总体上改善流动路径，结果是生产更洁净的钢。WO00/74879(Foseco)公开了一种用耐火材料制成的中间包冲击垫，该冲击垫包括一个具有一个冲击表面的底板，在使用中面向上承接注入在冲击垫上的钢水，和自该底板向上延伸并至少环绕该冲击表面一部分周边的壁，该壁包括一个突出到冲击表面周边区域之上的悬伸部分，该悬伸部分包括多个较悬伸部分的其余部分更加突出到冲击表面上方的凸台。在现有技术中，冲击垫具有一个带有悬伸部分的壁，即一个指向内的周边带，这样一个悬伸部分具有位于冲击垫底板的冲击表面上方并与其大体平行的下表面。设计一个满足特殊预定参数的新冲击垫的过程是极其复杂的，因为改变冲击垫设计的一个方面一般会给整个中间包系统的流体动力学带来不可预测的结果。
技术实现思路
本专利技术的一个目的就是提供一种经过改进的冲击垫，其适于放置在中间包内，用于减少进入其中的熔融金属的紊流。本专利技术提供一种用耐火材料制成的中间包冲击垫，它包括一个具有冲击表面的底板，该表面在使用中面向上冲着进入中间包的熔融金属流，一个自该底板向上延伸至少环绕冲击表面的一部分周边的壁，该壁上部的一个或多个部分支撑一个或多个在底板的周边上方向内突出的悬伸部分，其特征在于，该悬伸部分或至少一个悬伸部分具有至少这样一个部分，其下表面弯曲或倾斜，该弯曲或倾斜处在沿着壁的长度的方向上。该倾斜或弯曲在沿着壁的长度的方向上。这意味着在平行于相邻壁的平面内通过该悬伸部分所截取的垂直截面中，绘制悬伸部分下表面的线将(1)是曲线或(2)是与水平面呈一定角度倾斜的一条直线(或多条直线)。在上述悬伸部分的垂直截面是曲线的情况下，曲线的切线和水平面之间的角度最好在0°至45°的范围。在上述悬伸部分的垂直截面是倾斜直线的情况下，该斜线与水平面之间的角度最好在2°至45°的范围，例如5°至30°。例如通过在沿着水平线或平行于壁的内周边的多个等间距位置测量该悬伸部分的高度，也可以证明该斜线或曲线的存在。该测量值相对于该曲线或斜线的轮廓而改变。在该壁不是平面的，而是向内或向外倾斜的情况下，“壁的平面”一词要理解为这样一个参考平面，它是在确定上述倾斜或弯曲存在的某点之下与底板的周边相切的垂直平面。悬伸部分的下表面例如可以在沿着壁的内周边的方向上向上和/或向下弯曲，因此构成弧形或部分弧形的顶部，和/或可以包括一个或多个线性倾斜的顶部。除了确定的倾斜或弯曲部分，悬伸部分的下表面还可以包括一个或多个水平部分。斜面或曲面的平均梯度可以用连接上述表面的最低点和最高点的直线与水平方向形成的角度来规定。在本专利技术中，上述平均梯度较好的在与水平面呈2°至45°的范围内，最好在5°至20°范围内。冲击垫的底板可以是任何合适的形状，例如诸如方形、矩形、梯形、菱形、六边形、八边形、圆形或椭圆形的多面体形状。最佳的形状是方形、矩形和梯形。底板的冲击表面适于承受进入中间包的金属流的主要冲击力。它可以是例如平面的、凹形的或凸形的。如果需要，底板本身可以用适宜的装置附接在中间包的底板上，例如采用耐火材料接合剂，或通过在中间包的耐火材料衬的表面和冲击垫的下侧设置的相应的部件将底板固定住。冲击垫最好是嵌入在中间包的耐火材料底板内。这可以通过例如将冲击垫布置在中间包的整体耐火材料衬上来实现，在底板的周围，或也可在冲击垫的外壁的一部分放置一层强力耐火材料冷固化剂或热固化剂，而后使耐火材料固化，从而将冲击垫粘结在中间包内的位置。自底板围绕冲击表面的周边的至少一部分向上延伸的壁最好用与底板相同的材料制成并与其构成一整体。至少一个围绕冲击表面的周边的至少一部分自该底板向上延伸的壁具有一个镜向对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用耐火材料制成的中间包冲击垫，它包括具有冲击表面的底板，该表面在使用中面向上承受进入中间包的熔融金属流，自该底板至少围绕冲击表面的一部分周边向上延伸的壁，该壁的上部的一个或多个部分支撑一个或多个在底板的周边上方向内突出的悬伸部分，其特征在于，该悬伸部分或至少一个所述悬伸部分的至少一部分的下表面是弯曲或倾斜的，弯曲或倾斜是在沿着该壁长度的方向上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DR扎查里亚斯，J莫里斯，E沃特施，
申请(专利权)人：福塞科国际有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]