水口单元制造技术

本实用新型专利技术涉及一种水口单元，其用于在金属连铸设备中的水口更换装置中使用，水口更换装置被设置为沿着由水口交换操作时第一轴线所定义的纵向方向移动水口单元；其中水口单元包括水口板，其具有上滑动表面和下支撑表面，且一浇铸管道从下支撑表面延伸，水口板和浇铸管道由耐火材料制成；其中水口板包括前缘、后缘及连接前缘和后缘的侧缘，且一通孔将上滑动表面和下支撑表面流体连接；其中浇铸管道包括中央孔，其与水口板的通孔流体连接，中央孔经至少一个为排出熔铸金属的开口与环境连通；特征在于，在水口板的后缘处或后缘附近设置有至少一个金属凸柄，其相对于第一轴线横向地或侧向地凸出。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及金属连铸生产线。具体而言，本专利技术涉及一种水口单元，该水口单元适合与水口更换装置一起使用并设置有用于防止所述水口单元以错误的定向装载在所述水口更换装置中的装置。 
技术介绍
中间包容器（10）用于保持从钢包（11）经钢包长水口（ladle shroud）（12）所传送的一定量的或满容器的例如铁水或钢水等熔融金属（参照图1）。将钢包（11）定位在中间包（10）上方几米处，并且通过形式为从钢包（11）引入中间包（10）内的长管的钢包长水口（12）将熔融金属传送到中间包（10）。中间包（10）设置在钢包（11）与铸造设备或模具（mould，或称结晶器）（13）之间，来自中间包（10）的熔融金属经上水口（18）被供给至该铸造设备或模具（13），该上水口（18）位于中间包内与浇铸水口（1）流体连通，该浇铸水口（1）位于中间包外部和下方并且供应待成形的熔融金属。 在金属铸造期间，浇铸水口（1）可能磨损或者水口开口（5）可能变得堵塞，并且可能不得不在期间更换浇铸水口（1）。为解决此问题，可使用水口更换装置（100），该水口更换装置（100）包括用于装载新的管套水口的开口（16）、用于将新水口滑入浇铸位置的推动装置（31）和引导装置（7）以及位于引导装置（7）的相对端处的排出开口，该排出开口用于通过利用新水口单元（1）推动用过的水口而排出用过的水口。水口单元的装载和卸载通常借助于长夹具手动完成并且要求操作人员具有相当大的力量和精度。 适合与这种水口更换装置一起使用的水口单元（1）实际上由具 有中央轴向孔的管状部分（4）组成，该孔在一端沿轴线开口，而在下出口端沿轴线或通过横向窗口（5）开口（比较图3（a）和图3（b））。所述管状部分在其入口端以板（2）为顶部，该板（2）适合紧密地配合在对应的水口更换结构的开口（16）内。该板包括适合沿着对应的固定板（通常为上水口出口的一部分）滑动的顶部滑动表面（2a）。水口单元（1）的板（2）包括通孔，该通孔与上水口的通孔相匹配，并且适合在推入其浇铸位置时与上水口的通孔流体连通。在本申请中，浇铸管（4）与板（2）的结合称为“可更换的水口单元”（1），或者在不会与其它水口混淆时简称为“水口单元”（1）。 在紧急情形下，必须可以封闭上水口开口。为此，可以将类似于如上所述的浇铸管（4）顶部的板（2）但不带通孔的盲板引入装载开口（16），并推动该盲板与上水口对准。一些可更换的水口单元包括板（2），其中通孔相对于其平行于引入引导装置内的方向的轴向偏移。这允许将盲板与可更换的水口单元结合成整体，这是因为在其浇铸位置，可更换的水口板（2）的通孔（3）与上水口出口流体连通，而在其封闭位置，上水口出口面对水口板的盲端表面并因此中断金属熔体流动。 由于在所示情形中推动装置（31）适于推动可更换的水口单元，所以整个更换操作始终沿着相同方向进行。由此，板的通孔（3）必然定位在板顶面（2a）的盲端部分的上游侧。实际上，在紧急情形下，推动装置（31）必须适合于将可更换的水口单元从其浇铸位置推动到其封闭位置。虽然很有利，但是这种可更换的水口单元由于以下原因而并非没有危险。 水口板（2）的通孔（3）的偏移位置和它应该以位于滑动表面（2a）的盲端部分上游侧的定向提供给水口更换装置（100）的这一约束意味着水口单元沿着单一定向被装载到水口更换装置（100）上。实际上，如果以通孔（3）位于盲端部分下游侧的定向装载，则后果可能是灾难性的。上水口（18）与浇铸水口（1）之间将不形成流体连通或几乎不形成流体连通，从而中断铸造操作，并且在紧急情形下，推动装置（31，32）将进一步将板推动到板的理论封闭位置， 但是使通孔（3）而不是盲端表面与上水口出口对准，从而开启金属流动路径的全流量操作而不是中断金属流动路径。 US5188743和WO9304805提出给可更换的水口板的底部设置防颠倒套环。该套环可为椭圆形或者设置有一对径向相对的圆罩。然而，该方案将板可能提供给水口更换装置的定向总数从无约束的四个定向限制为具有套环的两个定向。因此，此方案不适合设置有带通孔和盲端表面的长形板的可更换的水口单元的情形，这是因为在此情形中仅允许四个定向中的一个定向。 US5211857或US5174908提出闸门安全装置，其中闸门包括与水口更换装置的不对称的装载开口相匹配的不对称的前缘和后缘。然而，这些方案由于以下原因并未令人满意地解决问题。首先，此类系统不能与工业中已经安装好的现有的水口更换装置（100）兼容，而且要求安装特制的水口更换装置，这表示需要客户大量投资。其次，除非右舷和下风板侧缘（2e）之间相当不对称，否则存在如下危险：即，操作人员可能在更换管时做激烈动作而使板错误地插入水口更换装置的开口（16）内并损坏系统。注意的是，在此，右舷（右）和下风板（左）侧缘（2e）是关于朝着待首先向水口更换装置（100）的开口（16）提供的前缘（2c）观看而限定的侧缘。 本专利技术提出一种仅沿着水口板的可能的四个定向中的一个定向将可更换的水口单元装载到水口更换装置上的方案，该水口板完全易于操作、廉价并与金属铸造车间中所使用的现有的水口更换装置兼容。 
技术实现思路
在本文中，正如本领域技术人员通常理解的，将“屈服点”定义为应力-应变曲线中的处于曲线趋平并且开始发生塑性变形时的点。类似地，在此，将“最大弯曲力”定义为材料在承受所施加的弯曲负载发生断裂之前所耐受的最大力。 本技术的水口单元在金属连铸设备中的水口更换装置中使用，所述水口更换装置被设置为沿着由水口交换操作时第一轴线 （X1）所定义的纵向方向移动所述水口单元；其中所述水口单元包括水口板，其具有上滑动表面和下支撑表面，且一浇铸管道从所述下支撑表面延伸，所述水口板和所述浇铸管道由耐火材料制成；其中所述水口板包括前缘、后缘及连接所述前缘和后缘的侧缘，且一通孔将所述上滑动表面和所述下支撑表面流体连接；其中所述浇铸管道包括中央孔，其与所述水口板的所述通孔流体连接，所述中央孔经至少一个为排出熔铸金属的开口与环境连通；特征在于，在所述水口板的所述后缘处或后缘附近设置有至少一个金属凸柄，所述金属凸柄相对于所述第一轴线横向地或侧向地凸出（且具有介于10kgf和2000kgf即100N和20kN之间的弯曲屈服点或最大弯曲力）。 在一个优选实施例中，所述至少一个凸柄（6）的弯曲屈服点或最大弯曲力介于20kgf与1000kgf（200N与10kN）之间，或者介于50kgf与500kgf（500N与5kN）之间，优选地介于75kgf与250kgf（750N与2.5kN）之间，更优选地介于100kgf与200kgf（1kN与2kN）之间，最优选地介于125kgf与175kgf（1.25kN与1.75kN）之间。这些力意味着防止操作人员迫使错误插入的管行进到装载开口上，并且意味着允许机械、气动或液压推动装置通过使凸柄在该过程中弯曲或断裂而将正确装载的管推动到其浇铸位置。 棱柱的外接水口板的基部的几何形状可因应用而异。它们例如可为以下形状中的任意一者：（a）矩形，（b）平行四边形，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水口单元（1），其用于在金属连铸设备中的水口更换装置（100）中使用，所述水口更换装置（100）被设置为沿着由水口交换操作时第一轴线（X1）所定义的纵向方向移动所述水口单元（1）；其中所述水口单元（1）包括水口板（2），其具有上滑动表面（2a）和下支撑表面（2b），且一浇铸管道（4）从所述下支撑表面（2b）延伸，所述水口板和所述浇铸管道由耐火材料制成；其中所述水口板包括前缘（2c）、后缘（2d）及连接所述前缘和后缘的侧缘（2e），且一通孔（3）将所述上滑动表面（2a）和所述下支撑表面（2b）流体连接；其中所述浇铸管道（4）包括中央孔（3a），其与所述水口板的所述通孔（3）流体连接，所述中央孔经至少一个为排出熔铸金属的开口（5）与环境连通；其特征是，在所述水口板的所述后缘处或后缘附近设置有至少一个金属凸柄（6），所述金属凸柄相对于所述第一轴线横向地或侧向地凸出。

【技术特征摘要】
2011.05.16 EP 11166213.61.一种水口单元（1），其用于在金属连铸设备中的水口更换装置（100）中使用，所述水口更换装置（100）被设置为沿着由水口交换操作时第一轴线（X1）所定义的纵向方向移动所述水口单元（1）；其中所述水口单元（1）包括水口板（2），其具有上滑动表面（2a）和下支撑表面（2b），且一浇铸管道（4）从所述下支撑表面（2b）延伸，所述水口板和所述浇铸管道由耐火材料制成；其中所述水口板包括前缘（2c）、后缘（2d）及连接所述前缘和后缘的侧缘（2e），且一通孔（3）将所述上滑动表面（2a）和所述下支撑表面（2b）流体连接；其中所述浇铸管道（4）包括中央孔（3a），其与所述水口板的所述通孔（3）流体连接，所述中央孔经至少一个为排出熔铸金属的开口（5）与环境连通；其特征是，在所述水口板的所述后缘处或后缘附近设置有至少一个金属凸柄（6），所述金属凸柄相对于所述第一轴线横向地或侧向地凸出。
2.根据权利要求1所述的水口单元，其特征是，所述金属凸柄从至少一个所述水口板的侧缘侧向地凸出。
3.根据权利要求1所述的水口单元，其特征是，所述金属凸柄与至少一个所述侧缘相邻。
4.根据权利要求1所述的水口单元，其特征是，所述金属凸柄由延展性金属制成。...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂法纳·塔布里，
申请(专利权)人：维苏维尤斯集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：