带有铸造板的耐火材料浇注管及其制造方法技术

一种带有耐磨板的耐火材料浇注管，包括由不同耐火材料组合物制成的一体的复合构件、围绕构件一部分设置的壳体、壳体中的可浇注耐火材料。复合构件包括具有内孔的管状主体部分和构成平板表面的端部，其带有与孔连通的开孔。端部用耐磨的硬耐火材料制成，管状主体部分用抗热震性的耐火材料制成。第一和第二可浇注耐火材料被浇注到壳体中形成围绕平板表面的耐火材料环和围绕管状主体部分的耐火材料套筒。（*该技术在2018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连续铸造过程中用于浇注熔融金属的耐火材料浇注装置，尤其涉及一种用于这种装置中的耐火材料浇注管。
技术介绍
在本
中，用来输送熔体，即熔融金属的耐火材料浇注装置是人们熟知的。例如，在一般的铸造过程中，熔体从钢水包输送到中间包，以及从中间包输送到结晶器中。钢水包和中间包都带有底板，底板带有可供熔体流出的部分。可设置某种形式的阀装置来控制熔体从钢水包到中间包，以及从中间包到结晶器的流动。为了将熔体从这些包的底部浇注到冶金容器中，设置了带有耐火材料浇注管的阀装置，耐火材料浇注管包括可供熔体流入和流出的上端和下端。一种常见的阀装置包括固定在容器底板外表面的板，板带有与容器底板某部分对正的开孔。一管板组合结构安装在固定的板的下方，可以移动到与固定的板上的开孔对正的位置。在铸造过程中，阀被驱动到打开位置，熔体通过板的开孔流出容器进入浇注管。例如，可以参见美国专利No.5,348,202，5,198,126和4,746,037中披露的浇注装置。在带有浇注管和板组合结构的普通耐火材料浇注装置中，板是用耐磨的混合物制成，以便在同与之配合的阀板的相对滑动中保护板。另外，利用硬的耐磨的混合物制造板还可确保板上开孔的周边具有足够的硬度，能够切断在管中形成的金属薄壳。不会受到滑动摩擦的管的主体部分一般采用比较软的抗热震性更好的耐火材料制造。 在本
中人们都知道，应该避免通过浇注装置将空气带入，因为这样会造成氧化铝沉积物聚集堵塞浇注管或对铸造金属的质量产生不良影响。但是，已有技术的利用独立的耐火材料元件组成的浇注管和板的结构在元件之间有接缝。这样不够理想，因为可能会通过接缝将空气带入，造成前面所述的问题。在一种已知的浇注管结构中，利用金属罩将独立的耐磨耐火材料制成的平板与浇注管连接。这种结构也不能始终防止通过结构中板和管的接缝将空气带入。而且，在使用中，由于制造板和管的不同材料的热膨胀系数不同，导致构件之间出现气隙和分离。在另外一种浇注管和板组合结构中，板和管是利用不同成分的耐火材料共同压制在一起而构成的一体的复合构件。尽管同利用罩子将分离的元件连接相比，这种结构可以更好地防止将空气带入，但是复合结构的板和管的制造成本很高，并且需要精密的机械加工。通常金属罩也与这种结构结合使用，金属罩直接与管和板复合结构的外表面相接触。因此管和板的外表面必须精确加工以便与罩子形成适当的配合。这样就增加了这种结构的制造成本和加工难度。因此，在本
中需要一种能够克服已有技术中的缺陷的耐火材料浇注管。专利技术简述本专利技术提出一种带有铸造板的耐火材料浇注管。浇注管和板采用了不同的耐火材料，但成形为基本无接缝的一体结构。因此，本专利技术的浇注管可以防止将空气带入以及相关的不良影响，如沉积物的聚集、浇注管的堵塞和铸造金属的质量降低。而且，浇注管的不同耐火材料具有相近的热膨胀系数，可最大限度地降低使用中出现气隙的可能性。此外，浇注管易于制造，只需要很少的机械加工，因此制造成本低于已有技术的浇注管。在优选实施例中，耐火材料浇注管包括一体的复合构件，该复合构件包括管状的主体部分和形成平板表面的端部。在平板表面上有一开孔，开孔与贯穿管状主体部分的一孔连通。复合构件采用具有不同的耐磨和/或抗热震性能的不同成分的耐火材料组合物制造，同制作端部的耐火材料相比制作管状主体部分的耐火材料最好比较软并且具有更好的抗热震性。各耐火材料最好利用共压法等压地压制成一体的复合构件。一壳体，最好是由金属制成的，套在复合构件外侧，壳体包括围绕管状主体部分的套筒部分和围绕端部的环形接口。壳体的套筒部分和构件的管状主体部分之间是一可浇注耐火材料套筒，壳体的接口和构件的端部之间为一可浇注耐火材料环。环带有外表面，环的外表面与构件的平板表面共同构成了可用于滑阀装置中的耐磨板。在更具体的优选实施例中，围绕着部分管状主体部分的套筒是用第一可浇注耐火材料制成，围绕端部的环是用另一可浇注耐火材料制成。最好，第一可浇注耐火材料比另一可浇注耐火材料具有更好的绝热性，另一可浇注耐火材料比第一可浇注耐火材料更硬和更耐磨。复合构件的管状主体部分在使用中与熔体的渣线接触处最好带有耐侵蚀层。尽管带有扩大接口的钟罩形状的壳体是较佳的，也可以采用其他形式的壳体。一种制造本专利技术的浇注管的较佳方法包括以下步骤，利用共压法制作一体的复合构件，该复合构件包括带有一孔的管状主体部分和构成平板表面的端部，该端部带有与所述孔连通的开孔。复合构件的管状主体部分和端部包括不同成分的耐火材料组合物。构件端部的平板表面被放置在模盘的基面上，壳体被套在管状主体部分的外周，与模盘的基面接触。第一可浇注耐火材料被浇注到壳体和复合构件之间的空间中，向下流到模盘的基面，在构件的端部形成围绕平板表面的耐火材料环。第二可浇注耐火材料被浇注到壳体中形成围绕构件管状主体部分一段长度的耐火材料套筒。通过阅读下面结合附图对优选实施例的详细描述可以对本专利技术的其他特点、益处和优越性有清楚的理解。对附图的简要说明附图说明图1为根据本专利技术优选实施例构作的耐火材料浇注管的前立面剖视图；图2为沿图1中箭头2-2方向所取的浇注管的局部侧视图，示出了浇注管的出口端；图3为沿图1中箭头3-3方向所取的浇注管的平面图，所示为浇注管带有耐磨板的一端；和图4为沿图1中箭头4-4方向所取的浇注管的剖视图。对优选实施例的详细描述参见图1，图中所示为根据本专利技术优选实施例构作的耐火材料浇注管，该结构包括一体的复合构件10，复合构件10包括端部20和管状的主体部分30，端部20可接受来自冶金容器如钢水包或中间包(图中未示)的熔体(即熔融的金属)。如同下面的论述，端部20和管状主体部分30采用具有不同耐磨和抗热震性能的不同耐火材料制造。复合构件10的端部20包括轴向延伸部分22和径向延伸部分24。径向延伸部分24带有围绕开孔28的平板平面26。平板平面26包括围绕开孔28的周边边缘29，周边边缘29是用硬质耐火材料制成可以剪断穿过复合构件10中的金属。复合构件10的管状主体部分30包括内孔32和外表面34。管状主体部分30的外表面34包括与直径缩小部分38连接的锥形或阶梯形段36，如同下面的论述，直径缩小部分38的作用是固定构成浇注管的元件以防止其出现相对运动。管状主体部分30带有出口端42，出口端42包括端壁44和一个或几个可供熔体流出浇注管的开孔46。图2所示为可进行熔体浇注的复合构件10出口端42的开孔46，例如可将熔体从钢水包浇注到中间包，或从中间包浇注到铸模。开孔46是由便于熔体的浇注的带角度的表面48构成，这是本
的一般知识。如图4所示，在优选实施例中采用了两个开孔48，但是，开孔的数量不是很重要。复合构件10最好通过将具有不同的耐磨和抗热震性能的不同成分耐火材料共压而成。例如，可以按照美国专利No.5,348,202中提出的方法将不同成分的耐火材料共压成构件10，这里引用该专利的全部内容作为参考。利用共压法制造复合构件10是比较适宜的，因为可以在一个步骤中成型具有所需硬度和抗热震性能的耐火材料元件。具体地说，复合构件10的端部20采用了相对于管状主体部分30具有高的硬度和耐磨性的耐火材料制作，而管状主体部分30应该采用相对于端部20具有高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐火材料浇注管，包括：由具有不同耐磨和抗热震性能的不同成分的耐火材料制成的一体的复合构件，该复合构件包括带有一孔的管状主体部分，和构成平板表面的端部，平板表面带有开孔和环绕开孔的边缘，该开孔与所述孔连通；其特征在于，该端部是采用 比所述管状主体部分具有更高硬度的耐火材料制成的，而该管状主体部分是采用相对于所述端部较软并且具有更好的抗热震性的耐火材料制成的；环绕该复合构件的壳体；位于壳体和管状主体部分之间的可浇注耐火材料的套筒；和位于壳体和复合构件端部之间 的可浇注耐火材料的环，该环包括环绕该复合构件平板表面的外表面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：理查德G霍尔，
申请(专利权)人：北美耐火材料公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]