專利名稱：浸入式水口的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總體上涉及耐火裝置，具體涉及在連鑄作業(yè)中輸送熔融金屬的耐火鑄管。
背景技術：
在金屬連鑄，特別是鋼鐵連鑄中，一般用耐火鑄管將熔融金屬流從一個冶金容器送往另一個冶金容器或模具。鑄管俗稱水口或保護口，一般設有熔融金屬輸送孔。鑄管包括浸入式水口(SEN)或浸入式保護口(SES)——一種將熔融金屬送到接收容器或模具液面下方的水口。液態(tài)金屬通過一個或多個出液口從輸送孔的下游端送出。鑄管的一個重要作用是平穩(wěn)、不間斷地排出熔融金屬。良好的輸送穩(wěn)定性不僅能改善加工性能，還能改善成品質(zhì) 量。鑄管的另一個重要作用是使接收容器或模具中的液態(tài)金屬形成良好的動態(tài)條件，以進一步改善加工性能。形成動態(tài)條件的前提是以適當?shù)姆绞皆阼T管上設置多個出液口，使鑄管排出的熔融金屬流在一個或多個方向上旋轉。出于各種原因，宜在熔融金屬所進入的模具中引起旋流。旋流能增加熔融金屬在模具液池芯中的停留時間，從而通過氣泡上浮去除更多的夾雜物。旋流還能提高均溫性，抑制鋼水凝固前沿的枝晶生長。此外，旋流還有利于降低連續(xù)流經(jīng)鑄管的相鄰鋼級發(fā)生串級的可能性。因此，目前已經(jīng)開發(fā)了眾多旋流形成技術，包括水口下的電磁攪拌裝置，能在使用過程中旋轉的水口，以及在鑄管孔相切方向設置弧形出液口的水口等。但是，現(xiàn)有技術有很多缺點。具體而言，電磁攪拌裝置在惡劣環(huán)境下的使用壽命很短，水口的旋轉導致氧氣進入并接觸熔融金屬流，弧形出液口無法在所有模具中引起旋流。DE1802884公開了一種鋼筋鑄造旋轉送料管。但這種送料管缺少橫軸相對半徑大于輸送孔半徑的出液口分配器。FR2156373公開了一種熔融金屬的旋轉鑄造工藝和設備。但這種鑄造設備缺少橫軸相對半徑大于輸送孔半徑的出液口分配器。FR2521886公開了一種熔融金屬連鑄工藝以及一種旋轉放入錠模的裝置。但這種裝置缺少橫軸相對半徑大于輸送孔半徑的出液口分配器。GB2198376公開了一種連鑄浸沒管。但這種浸沒管缺少橫軸相對半徑大于輸送孔半徑的出液口分配器。JP6227026公開一種連鑄裝置的浸入式水口。但這種水口缺少橫軸相對半徑大于輸送孔半徑的出液口分配器。RU2236326公開了一種從中間包到模具的鋼鐵連鑄方法以及一種實現(xiàn)上述方法的浸入式水口。但這種水口缺少橫軸相對半徑大于輸送孔半徑的出液口分配器。SU1565573公開了一種在連鑄作業(yè)中攪拌熔融金屬的裝置。但這種裝置缺少橫軸相對半徑大于輸送孔半徑的出液口分配器。因此，需要一種不使用附加機電裝置就能在各種模具中形成旋流的耐火鑄管。這種鑄管最好還能增加流入鑄模的熔融金屬，改善鑄造金屬的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種熔融金屬鑄造用鑄管。鑄管至少包括兩個出液口，與現(xiàn)有技術相t匕，能在熔融金屬經(jīng)鑄管后進入的模具內(nèi)形成更有效的旋流。旋流能增加熔融金屬在模具液池中的停留時間，從而通過氣泡上浮去除更多的夾雜物，旋轉還能抑制鋼水凝固前沿的枝晶生長，極大地降低連續(xù)流經(jīng)鑄管的相鄰鋼級發(fā)生串級的可能性。特定的旋流配置還能減少產(chǎn)生高紊流的對抗表面流。用本發(fā)明實現(xiàn)的旋流代替模具內(nèi)容物的電磁攪拌能確保均溫性，優(yōu)化模具粉末熔化，從而改善成品質(zhì)量。從大的方面來講，本發(fā)明所述的鑄管包含直接接觸出液口流體的擴大的出液口分配器。出液口以特定的角度、配置和特定的相對尺寸設置在出液口分配器周圍，以產(chǎn)生旋 流。在一個方面，本發(fā)明包括出液口(出液口包括接觸出液口分配器的內(nèi)壁和接觸鑄管的外表面)、接觸出液口分配器的外壁及接觸鑄管的外表面。外壁和內(nèi)壁可以完全垂直，可以包含垂直部分，也可以采用比其他出液口平面更小的垂直角度。在水平面中，外壁比內(nèi)壁長。出液口外壁或出液口外壁的水平伸出部分與輸送孔不相交，或者與輸送孔的垂直伸出部分不相交。在某些實施方式中，出液口的外壁與輸送孔的同心圓相切(該同心圓的半徑大于輸送孔半徑)或者與出液口分配器相切。在某些實施方式中，出液口的外部暢通無阻；本發(fā)明所述裝置沒有安置在出液口外面的部分，而且本發(fā)明所述裝置沒有與出液口的橫截面外伸部分相交的部分。本發(fā)明的某些實施方式不含連接出液口分配器和鑄管底面的底孔。本發(fā)明的某些實施方式包含多個出液口，流體沿直線路徑從出液口分配器開始經(jīng)出液口流到鑄管外壁。本發(fā)明的某些實施方式不含轉動部件。在本發(fā)明的一個實施方式中，出液口以旋轉角度theta等距設置在出液口分配器周邊，出液口的寬度不小于2rpd 8；[11(1:116七3/2)2,式中1'1)(1是出液口分配器半徑，theta是出液口所占的繞出液口分配器周邊旋轉的角度，用弧度表示。在本發(fā)明的另一個實施方式中，出液口配置使4JI rb> nrpd (theta) >1.33irb，式中，rb是輸送孔半徑，η是出液口數(shù)量，rpd是出液口分配器半徑，theta是出液口所占的繞出液口分配器周邊旋轉的角度，用弧度表示。在本發(fā)明的另一個實施方式中，出液口在水平面中的非零展開角小于或等于theta/2。在本發(fā)明的另一個實施方式中，出液口配置使3ji rb2 > hna > O. 5 Jirb2,式中，rb是輸送孔半徑，h是出液口高度，η是出液口數(shù)量，a是出液口入口寬度。本發(fā)明一個實施方式的出液口高度(絕對值)大于等于8mm，以簡化本發(fā)明所述鑄管的生產(chǎn)，增加液態(tài)金屬的可鑄性。在本發(fā)明的另一個實施方式中，出液口配置為出液口所占的繞出液口分配器周邊旋轉的角度theta的最大值為arccos (rpd/rex),,從而使a < rpd ((rcx-rpd) /res) a<rpd((rex-rpd)/rj，式中，a是入口寬度，rpd是出液口分配器半徑，rex是出液口分配器水平面中的鑄管半徑。本發(fā)明一個實施方式的出液口寬度(絕對值)大于或等于8_，以簡化本發(fā)明所述鑄管的生產(chǎn)，增加液態(tài)金屬的可鑄性。
本發(fā)明的各個設計元素，包括出液口數(shù)量、出液口分配器的尺寸和配置、出液口壁高、出液口壁展開角以及從出液口分配器縱軸經(jīng)出液口到鑄管外的非直線設計都會使經(jīng)出液口往外流的流體繞出液口軸打旋。噴流強度接觸模壁減小了流經(jīng)本發(fā)明所述鑄管出液口的流體射流動量。在現(xiàn)有鑄管中，流體從進液口流向出液口時速度逐漸增加；而本發(fā)明在最大程度或一定程度上消除了這種增速現(xiàn)象。本發(fā)明所述鑄管使出液口內(nèi)和出液口外的流體均呈弧形流動。本發(fā)明所述鑄管設有四個出液口和六個出液口時，能使流體均勻分布并勻速旋轉。漩渦可能是以出液口軸為軸線的螺旋流。由于減小了射流動量，因此可以在不使用裙座或護板的情況下在出液口外面以及出液口的水平面上設置本發(fā)明所述鑄管。下面用本發(fā)明的首選實現(xiàn)方法對本發(fā)明進行詳細說明。


圖I為沿垂直面剖開的、本發(fā)明所述鑄管的一個實施方式的剖視圖；圖2為沿水平面剖開的、本發(fā)明所述鑄管的一個實施方式的剖視圖；圖3為沿垂直面剖開的、本發(fā)明所述鑄管的一個實施方式的剖視圖；圖4為沿水平面剖開的、本發(fā)明所述鑄管的一個實施方式的剖視圖；圖5為本發(fā)明所述鑄管的一個實施方式的一部分透視圖；圖6為沿水平穿過出液口分配器平面剖開的、本發(fā)明所述鑄管的一個實施方式的透視圖；圖7為本發(fā)明所述鑄管的一個實施方式的側透視圖；圖8為用于描述本發(fā)明所述鑄管的分配器孔口和出液口的幾何元素示意圖；圖9為本發(fā)明所述鑄管的一個實施方式的分配器孔口的內(nèi)壁透視圖(從下往上)；圖10為用于描述本發(fā)明所述鑄管的分配器孔口和出液口的幾何元素示意圖； 圖11為本發(fā)明所述鑄管的一個實施方式的分配器孔口的內(nèi)表面?zhèn)韧敢晥D。
具體實施例方式本發(fā)明涉及一種熔融金屬連鑄用鑄管。鑄管包括流體連接兩個以上出液口的輸送孔。鑄管是指水口等引導熔融金屬流方向的耐火件，包括浸入式水口。本發(fā)明特別適合設有以下出液口的鑄管將熔融金屬送到模具等接收容器液面下方的出液口。圖I顯示了沿縱斷面剖開的鑄管10。鑄管10包括進液口 12以及由輸送孔16和出液口分配器18流體連接的出液口 14。鑄管10使進液口 12上游端流出的熔融金屬流經(jīng)過輸送孔流向出液口分配器18(出液口分配器18包含縱軸20和徑向長度24)的下游端，最后流向出液口 14。從出液口分配器18的徑向長度24經(jīng)鑄管10伸向鑄管外表面28的開孔周界限定了出液口 14。為方便起見，出液口周界可以采用任何形狀，包括但不限于橢圓形、多邊形和任何組合形狀。一般情況下，出液口大致呈矩形，也可以是帶有圓角點的矩形。大致呈矩形的出液口包括出液口壁、靠近鑄管上游端的出液口上表面以及靠近鑄管下游端的出液口下表面。出液口壁連接出液口上表面和下表面。在本發(fā)明的各個實施方式中，出液口壁是與縱軸20不平行的直線。在該實施方式中，輸送孔16的徑向長度30短于出液口分配器的徑向長度24。在本發(fā)明的某些實施方式中，集液槽從出液口分配器18開始向下延伸，與出液口分配器18有流體接觸。在本發(fā)明的另一個實施方式中，設有連接出液口分配器18和鑄管底面38的底孔。圖2為沿圖I的A-A截面剖開的、圖I所示鑄管的一個實施方式的剖視圖。四個出液口 14流體連接出液口分配器18和鑄管10外表面28。每個出液口 14都包含內(nèi)壁40以及部分限定出液口的外壁42。在與縱軸20正交的水平面中，外壁42的長度大于內(nèi)壁40。出液口分配器18的徑向長度24大于輸送孔的徑向長度30。至少有一個外壁42與徑向長度大于輸送孔內(nèi)壁徑向長度的圓相切。在所示的實施方式中，各外壁42均與半徑比輸送孔內(nèi)壁半徑大的圓相切，在該實施方式中，各外壁42均與出液口分配器18的徑向長度24界定的圓相切。在該實施方式中，各出液口 14均包含向外展開部分；出液口在出液口分配器長度24處的橫截面積小于鑄管外表面28處的橫截面積。圖3顯示了沿縱截面剖開的鑄管10。鑄管10包括進液口 12以及由輸送孔16和出液口分配器18流體連接的出液口 14。鑄管10使進液口 12上游端流出的熔融金屬流經(jīng)過輸送孔流向出液口分配器18 (出液口分配器18包含徑向長度24)的下游端，最后流向出 液口 14。從出液口分配器18的徑向長度24經(jīng)鑄管10伸向鑄管外表面28的開孔周界限定了出液口 14。為方便起見，出液口周界可以采用任何形狀，包括但不限于橢圓形、多邊形和組合形狀。一般情況下，出液口大致呈矩形，也可以是帶有圓角點的矩形。大致呈矩形的出液口包括出液口壁、靠近鑄管上游端的出液口上表面以及靠近鑄管下游端的出液口下表面。出液口壁連接出液口上表面和下表面。在輸送孔的進液口 12位置設置底座嵌件62，以便輸送孔管道能夠安裝到鑄管上方的容器中。底座嵌件62可以采用氧化鋯等耐火材料。在輸送孔的底座嵌件62下方設置下底座嵌件64起固定作用。下底座嵌件64的材料可以是，舉例來說，氧化鋯等耐火材料。沿鑄管10外部圓周設置渣線套筒66，使鑄管能夠耐受渣線產(chǎn)生的機械應力和化學應力。渣線套筒66的材料可以是，舉例來說，氧化鋯等耐火材料。鑄管的下部外表面設置絕緣纖維68，對鑄管外表面進行保護。絕緣纖維68可以是耐火材料制成的纖維。圖4為沿圖3的A-A截面剖開的、圖3所示鑄管的一個實施方式的剖視圖。六個出液口 14流體連接出液口分配器18和鑄管10外表面28。每個出液口 14都包含出液口內(nèi)壁40以及部分限定出液口的出液口外壁42。外壁42在水平面中的長度大于內(nèi)壁40。出液口分配器18的徑向長度24大于輸送孔的徑向長度30。至少有一個出液口外壁42與半徑大于輸送孔內(nèi)壁30半徑的圓相切。在所示的實施方式中，各出液口外壁42均與半徑大于輸送孔內(nèi)壁半徑的圓相切，在該實施方式中，各外壁42均與出液口分配器18的徑向長度24界定的圓相切。在該實施方式中，各出液口 14均包含向外展開部分；出液口在出液口分配器長度24處的橫截面積小于鑄管外表面28處的橫截面積。圖5是本發(fā)明所述鑄管的一個實施方式的一個部分90的透視圖。該圖顯示了出液口分配器和鑄管的水平相鄰部分。輸送孔的下端與出液口分配器的上端交會，出液口分配器徑向長度24和輸送孔壁徑向30之間的表面代表出液口分配器的上表面。出液口分配器長度24與外表面16之間的鑄管部分用于容納出液口。圖中只顯示了一個出液口，包括內(nèi)壁40和外壁42。圖中用一根投影線92代表內(nèi)壁40 ;投影線與出液口分配器(其徑向長度小于輸送孔的徑向長度30)的共軸圓相切。圖中用水平投影線94表示外壁42。外壁42平面與出液口分配器(其半徑大于輸送孔的內(nèi)壁半徑30)的共軸圓相切。在所示的實施方式中，與外壁42平面相切的圓的半徑與出液口分配器的徑向長度24半徑相同。出液口展開角108是內(nèi)壁40和外壁42之間的夾角。內(nèi)壁40的伸出部分與出液口分配器軸20不相交。圖6為沿水平穿過出液口分配器平面剖開的、本發(fā)明所述鑄管10的一個實施方式的透視圖。輸送孔16與出液口分配器18流體接觸。五個出液口 14均包含部分界定出液口的內(nèi)壁40和外壁42。外壁42與大于出液口上方輸送孔直徑的圓相切；這種配置稱為偏移配置。圖7是本發(fā)明所述鑄管10的一個實施方式的側透視圖。在該實施方式中，出液口14的配置使出液口上游表面和下游表面處于不同的水平面。各個出液口的軸均偏離水平方向110。出液口軸112可以水平往下偏移一定的角度114，也可以水平往上偏移一定的角度116。在某些實施方式中，鑄管包含多個出液口，其中至少一個鑄管周邊的出液口的軸線高于水平面，至少一個鑄管周邊的出液口的軸線低于水平面。在某些實施方式中，鑄管的出液口數(shù)量為偶數(shù)，出液口連續(xù)布置在鑄管周圍，出液口的軸線依次上下偏移。在其他實施方式中，鑄管的出液口數(shù)量為偶數(shù)，出液口連續(xù)布置在鑄管周圍，出液口的軸線依次呈水平和向 下偏移狀。在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，鑄管設有四個側向開口，圍繞鑄管周轉布置，開口間隔90度。在該實施方式中，出液口設有2度的展開角，以提高出液口的射流擴散。兩個出液口向下呈15度角，另兩個出液口向上呈5度角。在本發(fā)明的各個實施方式中，出液口的展開角可以是 2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°、10°、11°、12°、13°、14° 或15°，1 15度、I 12度、2 10度、2 8度，或不超過的theta/2正值，其中theta是出液口所占的繞出液口分配器周邊旋轉的角度，用弧度表示。圖8顯示了本發(fā)明所述鑄管的一個實施方式的水平面中的各種幾何元素。其中一個圓圈代表出液口分配器的徑向長度24。另一個圓圈代表輸送孔的徑向長度30。輸送孔半徑120代表輸送孔中心與輸送孔徑向長度30之間的距離。出液口分配器半徑122代表出液口分配器中心與出液口分配器徑向長度24之間的距離。旋轉角度124(用符號theta表不)代表出液口所占的繞出液口分配器周邊旋轉的角度。符號a表不與出液口 14軸垂直的、出液口與出液口分配器接觸點處的開口孔寬度128。水平面中的開孔展開角108代表出液口內(nèi)壁40和出液口外壁42之間的夾角，用符號gamma表示。入口線132代表既定出液口的內(nèi)壁-出液口分配器交叉點和外壁-出液口分配器交叉點之間的距離。出口角134代表入口線132和外壁42之間的夾角。圖9是本發(fā)明所述鑄管的一個實施方式的出液口分配器18流動組件150內(nèi)壁及五個出液口 14的仰視圖。出液口分配器包括大于輸送孔徑向長度30的徑向長度24。字母gamma表示水平面中的開口展開角108。旋轉角度124 (用字母theta表示)代表出液口所占的繞出液口分配器周邊旋轉的角度。符號a表示與出液口軸垂直的、出液口與出液口分配器接觸點處的開口孔寬度128。字母ga_a表示水平面中的開口展開角108。入口線132代表既定出液口(包含內(nèi)壁40和外壁42)的內(nèi)壁-出液口分配器交叉點和外壁-出液口分配器交叉點之間的距離。出口角134代表入口線132和外壁42之間的夾角。圖10顯示了本發(fā)明所述鑄管的一個實施方式的水平面中的各種幾何元素。其中一個圓圈代表出液口分配器的徑向長度24。另一個圓圈代表輸送孔的徑向長度30。輸送孔徑向長度和出液口分配器徑向長度外的圓圈代表鑄管的外表面28。出液口分配器的縱軸20與水平面相交。內(nèi)壁40和外壁42部分界定出液口 14。旋轉角度124 (用字母theta表示)代表出液口所占的繞出液口分配器周邊旋轉的角度。出液口分配器徑向長度24與鑄管外表面28之間的距離代表出液口分配器周圍的鑄管壁厚142。出液口分配器外半徑144代表出液口分配器縱軸20和鑄管外表面28在出液口分配器水平面中的距離。出口線146代表出液口分配器縱軸在水平面中的徑向線。在本發(fā)明的某些實施方式中，在出液口分配器縱軸20的水平面中生成的所有出口線在到達鑄管的外表面28前與出液口壁相交。圖11為本發(fā)明所述鑄管的一個實施方式的出液口分配器流動組件180內(nèi)壁及五個出液口的側透視圖。圖中顯示了出液口 14高度182。本發(fā)明所述鑄管使用以下一種或多種設計元素
I)兩個以上出液口。本發(fā)明所述鑄管可能包括三個、四個、五個、六個或更多出液□。2)出液口分配器的徑向長度大于輸送孔的徑向長度。rpd > rb式中，rpd是出液口分配器的徑向長度，rb是輸送孔的徑向長度。3)生產(chǎn)或鑄造液態(tài)金屬的入口寬度大于或等于8mm。出液口所占的繞出液口分配器周邊旋轉的角度(用弧度表示)可以用以下數(shù)學關系式計算theta ^ 2asin ( V (8/ (2rpd))),式中，rpd是出液口分配器半徑(單位mm), theta是出液口所占的繞出液口分配器周邊旋轉的角度(用弧度表示)。4)既定出液口的內(nèi)壁-出液口分配器交叉點和外壁-出液口分配器交叉點之間的弧長等于rPd乘以theta，符合以下關系式4 rb > n rpd (theta) > I. 3 π rb式中，rb是輸送孔半徑，η是出液口數(shù)量，rPd是出液口分配器半徑，theta是出液口所占的繞出液口分配器周邊旋轉的角度(用弧度表示)。5)出液口內(nèi)壁和外壁之間的張開角gamma符合以下關系式τι /2 > gamma > O式中，用弧度表示gamma。6)出液口高度符合以下關系式3 π rb2 > hna > O. 5 π rb2式中，rb是輸送孔半徑，h是出液口高度，η是出液口數(shù)量，a是入口寬度。本發(fā)明一個實施方式的出液口高度(絕對值)大于或等于8mm，以簡化本發(fā)明所述鑄管的生產(chǎn)，增加液態(tài)金屬的可鑄性。7)如果流體在水平面中沿非直線路徑從出液口分配器縱軸開始經(jīng)出液口流出鑄管，則用以下關系式表示出液口所占的繞出液口分配器周邊旋轉的角度theta符合以下關系式theta < arccos (rpd/rex)或者鑄管經(jīng)配置使以下關系式成立a < rpd (rex-rpd) /rex)式中，a為入口寬度，rpd是出液口分配器半徑，rex是出液口分配器水平面中的鑄管半徑。本發(fā)明一個實施方式的出液口寬度(絕對值)大于或等于8mm，以簡化本發(fā)明所述鑄管的生產(chǎn)，增加液態(tài)金屬的可鑄性。8)本發(fā)明的其他元素使出液口外部保持暢通無阻；本發(fā)明所述裝置沒有安置在出液口外面的部分，而且本發(fā)明所述裝置的沒有與出液口的橫截面外伸部分相交的部分。在本發(fā)明一個表現(xiàn)幾何元素關系的實施例中，鑄管有四個出液口(η = 4)。輸送孔半徑rb是20mm,出液口分配器半徑rpd是25mm。用下式計算theta的最小值theta = 2asin ( V (8/ (2rpd))) = 2asin ( V (8/ (2 X 25))) = 47. Idegrees·
對于四個出液口而言，既定出液口的內(nèi)壁-出液口分配器交叉點與外壁-出液口分配器交叉點之間適合的弧長范圍符合以下關系式4 31 (20) > 4(25) (theta) > I. 3 π (20)144degrees > (theta) > 46. 8degrees在本發(fā)明的另一個實施例中，鑄管有四個出液口(η = 4)。輸送孔半徑rb是20mm，出液口分配器半徑rPd是40mm。用下式計算theta的最小值theta = 2asin ( V (8/ (2rpd))) = 2asin ( V (8/ (2 X 40))) = 36. 87degrees對于四個出液口而言，既定出液口的內(nèi)壁-出液口分配器交叉點與外壁-出液口分配器交叉點之間適合的弧長范圍符合以下關系式4 31 (20) > 4(40) (theta) > I. 3 π (20)90degrees > (theta) > 26. 7degrees在本發(fā)明的特定實施方式中，出液口分配器徑向長度與輸送孔徑向長度相差
2.5mm、2. 5mm以上、5mm或5mm以上。在本發(fā)明的特定實施方式中，出液口分配器徑向長度比輸送孔徑向長度大25%或25%以上。出液口數(shù)量、增加出液口分配器徑向長度、出液口外壁偏移配置、入口寬度、既定出液口內(nèi)壁-出液口分配器交叉點與外壁-出液口分配器交叉點之間的弧長、出液口壁的展開角、出液口高度、從出液口分配器縱軸經(jīng)出液口流到鑄管外的非直線設計以及其他元素的單獨或組合作用均能使流體在通過出液口流出時繞出液口軸打旋。相對于現(xiàn)有技術而言出液口的幾何形狀減小了流經(jīng)出液口的流體射流動量。因此，在模具中放置本發(fā)明所述的鑄管能減小接觸模壁的噴流強度。矩形模具和圓形模具的噴流強度均有所減小。與現(xiàn)有鑄管相比，本發(fā)明所述鑄管能降低出液口流速/進液口流速比。在圓形和矩形模具中，設有四個出液口的本發(fā)明所述鑄管能實現(xiàn)I. 04,1. 03,1. 00或更低的平均出液口流速/進液口流速比。在圓形和矩形模具中，設有六個出液口的本發(fā)明所述鑄管能實現(xiàn)O. 73或以下的平均出液口流速/進液口流速比。本發(fā)明所述鑄管能使流體在出液口內(nèi)外沿弧形路徑流動。設有四個出液口和六個出液口的本發(fā)明所述鑄管能使流體均勻分布并勻速旋轉。本發(fā)明還有各種修改和變化形式。需要理解的是，在下列權利要求書所述的范圍內(nèi)，本發(fā)明還有上述實施方式以外的其他實施方式。
權利要求
1.一種在鑄造作業(yè)中將熔融金屬流從上游位置送到下游位置的鑄管，鑄管包括縱軸、界定輸送孔的內(nèi)表面、進行流體接觸的出液口分配器、以及帶兩個以上出液口的外表面，其特征在于出液口與出液口分配器流體接觸，其特征又在于出液口分配器位于輸送孔下游，其特征又在于出液口分配器的縱軸相對半徑大于輸送孔半徑。
2.權利要求I所述的鑄管，其特征在于出液口分配器半徑小于輸送孔半徑的兩倍。
3.權利要求I所述的鑄管，其特征在于出液口包括內(nèi)壁和外壁，均接觸出液口分配器和外表面，其特征在于外壁長度大于內(nèi)壁長度。
4.權利要求3所述的鑄管，其特征在于出液口外壁的水平伸出部分與輸送孔不相交。
5.權利要求3所述的鑄管，其特征在于出液口外壁的水平伸出部分與輸送孔的垂直伸出部分不相交。
6.權利要求3所述的鑄管,其特征在于出液口外壁與半徑大于輸送孔的輸送孔同心圓相切。
7.權利要求3所述的鑄管，其特征在于出液口外壁與出液口分配器相切。
8.權利要求3所述的鑄管，其特征在于出液口以旋轉角度theta等距離設置在出液口分配器周邊，出液口的寬度不小于2rpd sin (theta/2)2 式中rpd是出液口分配器半徑； theta是出液口所占的繞出液口分配器周邊旋轉的角度，用弧度表示。
9.權利要求3所述的鑄管，其特征在于出液口經(jīng)配置使 4 31 rb > n rpd (theta) > I. 3 π rb 式中，rb是輸送孔半徑； η是出液口數(shù)量； rpd是出液口分配器半徑； theta是出液口所占的繞出液口分配器周邊旋轉的角度，用弧度表示。
10.權利要求3所述的鑄管，其特征在于出液口在水平面中的非零展開角小于或等于theta/2，其中theta是出液口所占的繞出液口分配器周邊旋轉的角度，用弧度表示。
11.權利要求3所述的鑄管，其特征在于出液口經(jīng)配置使 3 31 rb2 > hna > O. 5 π rb2 式中，rb是輸送孔半徑； h是出液口高度； η是出液口數(shù)量； a是入口寬度。
12.權利要求I所述的鑄管，其特征在于外表面設有四個出液口。
13.權利要求I所述的鑄管，其特征在于外表面設有六個出液口。
14.權利要求I所述的鑄管，其特征在于外表面設有五個出液口。
15.權利要求I所述的鑄管，其特征在于至少有一個鑄管周邊的出液口的軸線高于水平面。
16.權利要求I所述的鑄管，其特征在于至少有一個鑄管周邊的出液口的軸線低于水平面。
17.權利要求I所述的鑄管，其特征在于至少有一個鑄管周邊的出液口的軸線低于水平面，至少有一個鑄管周邊的出液口的軸線高于水平面。
全文摘要
一種熔融金屬鑄造用鑄管，用以減少紊流和模具干擾，從而產(chǎn)生一個更穩(wěn)定的、均一的流出。鑄管包括與擴大的出口部分接觸的輸送孔。出液口與該出口部分相連有一個偏移量的設計，且至少出液口的一個外壁與半徑比輸送孔半徑大的圓相切。
文檔編號B22D41/50GK102958629SQ201180032653
公開日2013年3月6日 申請日期2011年5月11日 優(yōu)先權日2010年7月2日
發(fā)明者約翰·理紹 申請人:維蘇威坩堝公司