專利名稱：用于啟動和停止水平鑄造機的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及用于停止水平鑄造機操作的設(shè)備和方法和在這種機器已經(jīng)停止之后用于啟動或重新啟動這種機器的設(shè)備。
背景技術(shù)：
水平連續(xù)鑄造通常用于由熔融金屬生產(chǎn)金屬錠。通過改變鑄造機中使用的鑄模，連鑄機可生產(chǎn)多種橫截面形狀和尺寸的錠塊。錠塊隨后可在鑄造機下游被切割成所需長度。常規(guī)水平連鑄機的實例可參見例如美國專利No.3,455,369。
多線路水平鑄造機是特殊類型的鑄造機，所述鑄造機允許在多線路上同時鑄造錠塊。這種鑄造機通常具有通過單個聯(lián)管箱或通過每個鑄模的專用獨立連接槽被連接至多個鑄模的熔融金屬給料槽。
經(jīng)常需要暫時地隔離和關(guān)閉多線路鑄造機中的一條或多條線路?？赡艿年P(guān)閉原因包括上游或下游的操作混亂、不希望的熔融金屬狀態(tài)或鑄造機的一般維護和修理。在關(guān)閉期間特定連接槽的不適當隔離可能會導(dǎo)致貴重熔融金屬的損失。如果熔融金屬未被適當?shù)厥占蚪佑|到通常用于冷卻錠塊的水，那么還可能引起火災(zāi)或爆炸。
已經(jīng)嘗試過在關(guān)閉期間隔離且排空特定線路并收集熔融金屬。這種阻斷裝置的實例可參見美國專利No.4,928,779。然而，這種裝置通常需要熔融金屬移動穿過連接槽和鑄模并通過鑄模出口排出。這可能導(dǎo)致熔融金屬在鑄模中凝固并減少在修理的情況下接近該部分的途徑。此外，許多關(guān)閉系統(tǒng)僅僅在已經(jīng)在鑄模出口處檢測到熔融金屬之后才對槽進行隔離，因此在槽被隔離前已損失了大量熔融金屬。
在鑄造機已經(jīng)關(guān)閉之后，且當鑄造機將要啟動或重新啟動之時，其必須以安全且使熔融或鑄造金屬的任何啟動損失最小化的方式進行操作。啟動過程中普遍關(guān)心的問題在于當鑄錠朝向切割設(shè)備移動時的同軸度。此外，離開鑄模的金屬通常通過撞擊在露出錠塊上的冷卻劑噴霧進行直接冷卻。在啟動過程中，重要的是防止冷卻劑與熔融金屬之間產(chǎn)生接觸，所述接觸可能導(dǎo)致爆炸和火災(zāi)。
多個啟動部件已經(jīng)被設(shè)計用于水平連鑄機。這些部件的一些實例參見美國專利4,454,907、4,252,179、3,850,225和4,381,030。然而，大多數(shù)這些裝置不必然地與鑄模密封開來從而防止熔融金屬與冷卻劑之間產(chǎn)生接觸。此外，許多起動器部件與錠塊的露出端產(chǎn)生永久接合，從而使得必須從錠塊上切下錠塊和部件的端部。這會導(dǎo)致金屬和起動器部件的不希望的浪費。
因此，所希望的是發(fā)現(xiàn)將提供迅速隔離特定線路并且從熔融金屬線路的所有部分中迅速排出并收集熔融金屬的性能的關(guān)閉方法和裝置。還希望的是研制可確保露出錠塊的同軸度并減少火災(zāi)或爆炸幾率的適當起動器部件。
本發(fā)明使利用遠程致動的阻斷裝置以終止通過一條或多條連接槽的流動成為可能。在終止流動之后，本發(fā)明還允許方便地接近連接槽和鑄模。

發(fā)明內(nèi)容
因此，在一個實施例中，本發(fā)明提供了一種用于連續(xù)鑄造金屬錠的設(shè)備，所述設(shè)備包括用于傳送熔融金屬的給料槽、用于鑄造金屬錠的至少一個鑄模和將每個鑄模獨立地連接至所述給料槽以輸送熔融金屬的連接槽。阻斷閘板與每條連接槽相關(guān)聯(lián)且位于鄰近所述給料槽的位置處，該閘板可在打開位置與關(guān)閉位置之間移動。每條連接槽還包括位于所述阻斷閘板與所述鑄模之間的下落部分，該下落部分適于向下擺動并由此從所述連接槽和所述鑄模的入口處迅速排出熔融金屬。
在另一個實施例中，本發(fā)明提供了一種用于連續(xù)鑄造金屬錠的設(shè)備，所述設(shè)備包括用于傳送熔融金屬的給料槽，用于接收熔融金屬并將所述金屬鑄造成金屬錠的鑄模。冷卻劑源被放置以撞擊在由所述鑄模露出的錠塊的表面上從而冷卻所述錠塊且傳輸裝置與所述錠塊的鑄造方向?qū)R用以從所述鑄模傳輸所述鑄錠。所述設(shè)備還包括細長的起動器部件，所述起動器部件適于被插入所述鑄模內(nèi)且受到所述傳輸裝置的支承并且具有在其中形成的用于接收熔融金屬的螺紋凹部以及裝配到所述起動器部件上的用于使所述部件與所述鑄模密封開來的O形環(huán)。
在又一個實施例中，本發(fā)明提供了一種在用于鑄造錠塊的多線路連續(xù)熔融金屬鑄造機中的至少一條線路上停止鑄造的方法。所述鑄造機具有用于傳送熔融金屬的給料槽、用于鑄造金屬錠的至少一個鑄模、將每個鑄模獨立地連接至所述給料槽用以輸送熔融金屬的連接槽、與每條連接槽相關(guān)聯(lián)且位于鄰近所述給料槽的位置處的阻斷閘板，所述閘板可在打開位置與關(guān)閉位置之間移動且每條連接槽包括位于所述阻斷閘板與所述鑄模之間的下落部分，所述下落部分適于向下擺動。所述方法包括關(guān)閉阻斷閘板以使至少一條連接槽與所述給料槽隔離并且使所述下落部分向下擺動從而從所述連接槽和所述鑄模的入口處迅速排出熔融金屬。


下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明進行描述圖1是使用本發(fā)明的雙線路水平連鑄機和下游的錠塊切割設(shè)備的透視圖；圖2是雙線路水平鑄造機的透視圖，圖中示出了本發(fā)明的阻斷閘板和處于其直立操作位置的下落部分；圖3是雙線路水平鑄造機的透視圖，圖中示出了本發(fā)明的阻斷閘板和處于其向下排出位置的下落部分；圖4a是水平連鑄機的剖視圖，圖中示出了處于其直立操作位置的下落部分；圖4b是水平連鑄機的剖視圖，圖中示出了處于其向下排出位置的下落部分；圖5是鑄模的剖視圖，圖中示出了在鑄造期間的露出錠塊；圖6是用于關(guān)閉水平連鑄機的步驟流程圖；圖7是保持本發(fā)明的起動器部件的鑄模的剖視圖；和圖8是本發(fā)明起動器部件的正視圖。
具體實施例方式
圖1示出了多線路水平鑄造機10，且具體而言示出了具有相關(guān)聯(lián)的下游設(shè)備的雙線路鑄造機。圖2中更詳細地顯示了三線路鑄造機。熔融金屬12從共用給料槽14移動至形成和產(chǎn)生具有所需橫截面形狀和尺寸的鑄錠18的鑄模16。鑄模16通常由具有耐火進入管的金屬(例如鋁)本體制成，且可包括石墨襯里。每個鑄模16最通常包括位于鑄模本體內(nèi)且連接至第一冷卻劑源的冷卻護套，所述冷卻護套用于冷卻穿過其的熔融金屬從而在錠塊上形成表層。
鑄錠隨后被傳輸裝置52帶走以進行下游加工。
專用連接槽20將每個鑄模16連接至給料槽14以形成多線路鑄造機10的每條線路。阻斷閘板22被放置在每條連接槽20中鄰近給料槽14的位置處。阻斷閘板22在正常操作狀態(tài)下打開且可關(guān)閉以在關(guān)閉情況下使單條線路與熔融金屬12隔離開來。每條連接槽設(shè)有鄰近鑄模16的下落部分24。該下落部分24在鑄造機10的正常操作狀態(tài)下保持處于直立位置。
如圖3所示，在關(guān)閉期間下落部分24可降低至向下的位置用以從隔離的連接槽20和鑄模16中迅速排出熔融金屬。圖3還示出了一個處于其關(guān)閉位置用以使特定線路與給料槽14隔離開來的阻斷閘板22。圖4a和4b是分別示出下落部分24的操作和關(guān)閉位置的剖視圖。每個下落部分24優(yōu)選以耐火材料部件的形式存在，在所述部件中具有用以傳送熔融金屬的通路25。該通路25在部件的頂面中具有進口且在其端面中具有出口，所述進口和出口分別與連接槽20中的出口孔和鑄模16的進口孔對齊。為了確保部件24與槽14和鑄模16之間的適當密封，F(xiàn)iberfraxTM紙被施加到接觸面上。
給料槽14和連接槽20優(yōu)選為加熱槽。這有助于使金屬移動至鑄模時保持熔融形式。
盡管在圖2和圖3中已經(jīng)示出給料槽14通過專用連接槽20連接至鑄模16，但應(yīng)該理解，給料槽14還可通過用于供給熔融金屬的單個聯(lián)管箱(未示出)被連接至每個鑄模16。在這種情況下，阻斷閘板22位于鄰近聯(lián)管箱的位置處以在關(guān)閉期間使聯(lián)管箱與給料槽隔離開來。
如圖5所示，每個鑄模16優(yōu)選包括鋁制的雙件式鑄模本體17，所述鑄模本體包括鑄模本體內(nèi)的環(huán)形通道26。鑄模16還可包括耐熔進入通道19，且所述進入通道的進口端與下落槽形部分24的下游端相配合。鑄模進一步襯有石墨構(gòu)件21。通道26被連接至第二冷卻劑供給管線28且包括從通道26延伸至鄰近露出錠塊18的鑄模16的表面的至少一條環(huán)形狹槽或多個孔32。冷卻劑從第二冷卻劑供給管線28中流出且穿過狹槽或孔32從而撞擊在露出錠塊18上形成的表層上，由此冷卻和凝固錠塊18。供氣管線30也被連接至通道26以供給用于清洗冷卻劑狹槽或孔32且防止熔融金屬12進入的氣體。在于2003年12月11日申請的題目為“金屬的水平連續(xù)鑄造”且轉(zhuǎn)讓給與本發(fā)明相同的受讓人的序號為No.10/735,076的共同待決申請中描述了適于使用的鑄模的另一個實施例，所述申請的披露內(nèi)容在此作為參考被引用。
圖6的流程圖示出了關(guān)閉多線路鑄造機10的特定線路的一些可能原因，以及隨后可以采取的用以隔離和關(guān)閉線路的步驟。泄漏檢測器可以是能夠識別鑄模中的液體金屬泄漏的任何傳感器，但優(yōu)選為美國專利6,446,704(Collins)中描述的一種傳感器，所述專利在此作為參考被引用?？赡軐?dǎo)致流程圖中的事件順序發(fā)生的其它故障包括用以將連續(xù)露出的錠塊切割成部段的切斷鋸發(fā)生故障或錠塊收回機構(gòu)與錠塊移動之間失去同步。在于2003年12月11日申請的題目為“用于對金屬坯進行水平鑄造和切割的設(shè)備和方法”且轉(zhuǎn)讓給與本發(fā)明相同的受讓人的序號為No.10/735,077的共同待決申請中描述了可導(dǎo)致這類關(guān)閉事件發(fā)生的設(shè)備，所述申請的披露內(nèi)容在此作為參考被引用。
在第一步驟中，通過關(guān)閉阻斷閘板22而根據(jù)構(gòu)型使特定線路與給料槽14或儲存裝置隔離。阻斷閘板22優(yōu)選偏置地關(guān)閉且包括用于使閘板在正常操作狀態(tài)下保持處于打開位置的致動器。適當?shù)淖钄嚅l板可包括例如常閉閘閥。下一步驟是使下落部分24降低至向下的位置，以便從連接槽20和鑄模16中迅速排出任何熔融金屬12。熔融金屬12隨后可通過通道33被收集在傾卸箱34內(nèi)，例如圖1所示的那些傾卸箱。
在關(guān)閉阻斷閘板22與降低下落部分24的步驟之間，優(yōu)選通過傳輸裝置52加快錠塊18的收回速度，從而清洗鑄模16的出口并隔離線路。在降低下落部分之后，更優(yōu)選的步驟是停止從冷卻劑供給管線28向錠塊18流動的冷卻劑流。最終優(yōu)選的步驟是將來自供氣管線30的氣體注射到環(huán)形通道26中并穿過出口32從而清洗冷卻劑和熔融金屬的這些孔32。
圖7和8示出了用于啟動或重新啟動特定線路的起動器部件36。部件36的一端通常是細長的且被制成一定尺寸以被插入鑄模16的開口中且被支承在傳輸裝置52上。在部件36中形成平行于熔融金屬流向的用于接收熔融金屬的螺紋錐形凹部38。起動器部件進一步包括用于接收O形環(huán)40的圓周溝槽48。O形環(huán)40適于與鑄模16的開口接合以必然地使部件36密封與鑄模16密封開來。
起動器部件36優(yōu)選具有鄰近鑄模16的凹進環(huán)形凹陷處42，所述凹陷處適于使冷卻劑偏離O形環(huán)40，由此防止冷卻劑與熔融金屬之間產(chǎn)生接觸。起動器部件36優(yōu)選進一步包括在螺紋凹部38與起動器部件36表面之間形成以使得當凹部38接收熔融金屬12時允許從凹部38中排出空氣的通氣孔。更優(yōu)選地，多孔塞46被設(shè)置在凹部38中位于通氣孔44的入口處，所述多孔塞允許從凹部38中排出空氣同時防止熔融金屬通過通氣孔44。
當熔融金屬12穿過鑄模16且冷卻以在錠塊18上形成表層時，起動器部件36從鑄模16的開口中脫離且使錠塊暴露于撞擊冷卻劑流，由此使錠塊18冷卻且進一步凝固。起動器部件隨后可與錠塊松脫以重新使用。
權(quán)利要求
1.一種用于連續(xù)鑄造金屬錠的設(shè)備，所述設(shè)備包括(a)用于傳送熔融金屬的給料槽；(b)用于鑄造金屬錠的至少一個鑄模；(c)將每個所述鑄模獨立地連接至所述給料槽以輸送熔融金屬的連接槽；(d)與每條連接槽相關(guān)聯(lián)且位于鄰近所述給料槽的位置處的阻斷閘板，所述閘板可在打開位置與關(guān)閉位置之間移動；和(e)每條連接槽包括位于所述阻斷閘板與所述鑄模之間的下落部分，所述下落部分適于向下擺動并由此從所述連接槽和所述鑄模的入口處迅速排出熔融金屬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述連接槽的所述下落部分被可樞轉(zhuǎn)地安裝在所述連接槽的一端上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述阻斷閘板被偏置地關(guān)閉且進一步包括用于保持所述閘門處于打開位置的致動器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進一步包括(a)在所述鑄模中形成的環(huán)形通道，所述環(huán)形通道具有所述通道的冷卻劑進口和在鑄造期間用于將冷卻劑從所述環(huán)形通道輸運至所述錠塊表面的至少一個開口；和(b)被連接至所述環(huán)形通道用以定期注射氣體從而清洗冷卻劑或熔融金屬的所述至少一個開口的供氣管線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述給料槽是加熱槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述至少一條給料槽是加熱槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進一步包括被放置在鄰近所述鑄模的位置處且與所述錠塊的鑄造方向?qū)R用以從所述鑄模傳輸所述錠塊的傳輸裝置。
8.一種用于連續(xù)鑄造金屬錠的設(shè)備，所述設(shè)備包括(a)用于傳送熔融金屬的槽；(b)用于接收熔融金屬并將所述金屬鑄造成金屬錠的鑄模；(c)被放置以撞擊在所述錠塊的表面上從而冷卻所述錠塊的冷卻劑源；(d)與所述錠塊的鑄造方向?qū)R用以從所述鑄模傳輸所述鑄錠的傳輸裝置；(e)適于被插入所述鑄模內(nèi)且受到所述傳輸裝置的支承并且具有在其中形成的用于接收熔融金屬的螺紋凹部的細長起動器部件；和(f)裝配到所述起動器部件上的用于使所述部件與所述鑄模密封開來的O形環(huán)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述致動器部件具有在其外面上的鄰近所述鑄模的凹進環(huán)形凹陷處，所述凹陷處適于使冷卻劑偏離所述O形環(huán)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述起動器部件進一步包括在所述螺紋凹部中形成且通往所述起動器部件的鄰近表面以使得當所述凹部接收熔融金屬時允許從所述凹部中排出空氣的通氣孔。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，進一步包括被安放在所述螺紋凹部中且鄰近所述通氣孔以保持熔融金屬處于所述凹部中同時允許從所述凹部中排出空氣的多孔塞。
12.一種用于連續(xù)鑄造金屬錠的設(shè)備，所述設(shè)備包括(a)用于傳輸熔融金屬的給料槽；(b)用于鑄造金屬錠的至少一個鑄模；(c)將每個所述鑄模獨立地連接至所述給料槽以輸送熔融金屬的連接槽；(d)與每條連接槽相關(guān)聯(lián)且位于鄰近所述儲存裝置的位置處的阻斷閘板，所述閘板可在打開位置與關(guān)閉位置之間移動；(e)每條連接槽包括位于所述阻斷閘板與所述鑄模之間的下落部分，所述下落部分適于向下擺動并由此從所述連接槽和所述鑄模的入口處迅速排出熔融金屬；(f)與每個鑄模相關(guān)聯(lián)的與所述錠塊的鑄造方向?qū)R的用于從所述鑄模傳輸所述鑄錠的傳輸裝置；(g)適于被插入所述鑄模內(nèi)且受到所述傳輸裝置的支承并且具有在其中形成的用于接收熔融金屬的螺紋凹部的細長起動器部件；和(h)裝配到所述起動器部件上的用于使所述部件與所述鑄模密封開來的O形環(huán)。
13.一種在用于鑄造錠塊的多線路連續(xù)熔融金屬鑄造機中的至少一條線路上停止鑄造的方法，所述鑄造機具有用于傳送熔融金屬的給料槽、用于鑄造金屬錠的至少一個鑄模、將每個所述鑄模獨立地連接至所述給料槽用以輸送熔融金屬的連接槽、與每條連接槽相關(guān)聯(lián)且位于鄰近所述儲存裝置的位置處的阻斷閘板，所述閘板可在打開位置與關(guān)閉位置之間移動，每條連接槽包括位于所述阻斷閘板與所述鑄模之間的下落部分，所述下落部分適于向下擺動，所述方法包括a.關(guān)閉所述阻斷閘板以使所述至少一條線路與所述給料槽隔離開來；并且b.使所述下落部分向下擺動從而從所述連接槽和所述鑄模的入口處迅速排出熔融金屬。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，進一步包括，在關(guān)閉所述阻斷閘板與使所述下落部分向下擺動的步驟之間，加快從所述鑄模中抽取所述錠塊的速度。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述鑄模設(shè)有具有冷卻劑進口和在鑄造期間用于將冷卻劑輸運至所述錠塊表面的至少一個開口的環(huán)形通道，和被連接至所述環(huán)形通道用以清洗冷卻劑或熔融金屬的所述至少一個開口的供氣管線和供氣閥，所述方法包括在使所述下落部分向下擺動之后阻斷所述冷卻劑進口且將來自所述供氣管線的氣體注射通過所述至少一個開口從而清洗所述開口。
全文摘要
一種用于啟動和停止水平鑄造機，例如用于連續(xù)鑄造金屬錠的鑄造機的設(shè)備。所述鑄造機包括用于傳送熔融金屬的給料槽、至少一個鑄模和將每個鑄模獨立地連接至所述給料槽的連接槽。阻斷閘板與每條連接槽相關(guān)聯(lián)且可在打開位置與關(guān)閉位置之間移動。每條連接槽包括位于所述阻斷閘板與所述鑄模之間的下落部分，該下落部分適于向下擺動并由此從所述連接槽和所述鑄模的入口處迅速排出熔融金屬。所述設(shè)備還可包括適于被插入所述鑄模內(nèi)且具有在其中形成的用于接收熔融金屬的螺紋凹部的細長起動器部件。0形環(huán)被裝配到所述起動器部件上以使所述部件與所述鑄模密封開來。
文檔編號B22D11/045GK1894058SQ200480037050
公開日2007年1月10日 申請日期2004年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月11日
發(fā)明者D·A·薩利, J·漢比, W·L·鮑爾斯, J·S·廷蓋 申請人:諾維爾里斯公司