專利名稱：澆注液態(tài)金屬熔體的閉鎖與調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種澆注冶金容器中的液態(tài)金屬熔體的閉鎖與調(diào)節(jié)裝置，該裝置尤其適用于接近成品規(guī)格的連續(xù)澆注，例如帶材澆注或薄板坯的澆注;在此裝置中，該容器具有至少一個延伸的排出口。
從DE-OS3508218中，人們已知一種裝置，它可對冶金熔體流過以壁面為界的空間時特別是連續(xù)澆注時的流量產(chǎn)生影響。該裝置用冷卻和/或加熱的方法控制熔體溫度來調(diào)節(jié)熔體的粘度，從而迫使金屬熔體的流量符合當時的使用目的，這時，此液流的局部狀態(tài)和膨脹程度取決于其流速。該裝置特別在用于連續(xù)澆注時應(yīng)當具有優(yōu)點，條件是那里的液態(tài)金屬流量必須受到細管或縫隙的影響，它們可以是輸入導管或密封區(qū)段。加熱裝置采用一種高頻電流加載的感應(yīng)線圈。這種裝置無論是在建造時還是在運轉(zhuǎn)時都要化費相當?shù)馁M用，并且不適宜于快速開啟和關(guān)閉排出口。
由DE-PS3440236已知的一種帶材連續(xù)澆注裝置中，金屬熔體在貯存容器中金屬靜壓力作用下，持續(xù)地導入一個設(shè)在結(jié)晶器或板的連續(xù)鑄錠結(jié)晶器入口的漏頭中。在這種情況下不可能擺脫貯存容器的金屬靜壓力，來對金屬熔體導入板的連續(xù)鑄錠結(jié)晶器進行調(diào)節(jié)。
在由EP-OS0233281已知的一種帶材連續(xù)澆注裝置中，其貯存容器底部有一個縫隙形的出口，在它下面裝有兩對可彼此相對移動的封閉板，它們可以在關(guān)閉和開啟位置之間移動，以調(diào)節(jié)金屬流過一個大小確定的縫隙時的流量。這一裝置在結(jié)構(gòu)方面消耗的費用較大;并且由于不得不將封閉結(jié)構(gòu)安裝在貯存容器的下面，因此在溫度梯度的影響下使封閉板有不同的熱負荷，這種情況在帶材連續(xù)鑄坯的厚度比較大時已經(jīng)限制了它們的精度。
本發(fā)明的任務(wù)是推薦一種在本文開始時已提及的澆注液態(tài)金屬熔體的閉鎖與調(diào)節(jié)裝置;這一裝置在結(jié)構(gòu)方面只需較少的費用，卻能獲得高的澆注精度，即使在處置極薄的鑄坯時也是這樣。
按照本發(fā)明，這一任務(wù)主要地將這樣解決在出口處安裝一個耐火的定子與一個安裝在定子中間的耐火的轉(zhuǎn)子，它們均設(shè)有彼此緊靠的園柱形工作面，并帶有沿軸向延伸和共同工作的熔體通道孔槽;其中，轉(zhuǎn)子可相對于定子轉(zhuǎn)動和/或軸向移動。
在這種閉鎖與調(diào)節(jié)裝置中，至少可通過轉(zhuǎn)子相對于定子旋轉(zhuǎn)，或多或少地覆蓋這些孔槽。通過這一方式便能使板材鑄坯厚度的調(diào)節(jié)輕而易舉，并能在直至板厚很薄的情況下均可達到很高的精確程度。這里只需要一個使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置。對此，盡管閉鎖與調(diào)節(jié)裝置具有很好的密封性，也只需要很小的驅(qū)動力。此外，轉(zhuǎn)子與定子在磨損后可以簡便地用新的部件來更換。
轉(zhuǎn)子或定子中沿軸向延伸的縫隙形孔槽幾乎沿閉鎖機構(gòu)的全長延伸。
但是也可以沿定子或轉(zhuǎn)子的整個長度上，按一定的軸向間隔分布著許多徑向孔槽，這些孔槽仍能設(shè)計成縫隙形的、并與定子和轉(zhuǎn)子較長的縱軸線相交。當無論是定子或是轉(zhuǎn)子設(shè)有多個這種徑向孔槽時，以及尤其當這些孔槽的軸向間隔大于沿定子或轉(zhuǎn)子的縱向所測得的各孔槽的寬度時，也可通過轉(zhuǎn)子相對于定子軸向移動。對金屬熔體的流動進行阻斷或調(diào)節(jié)。阻斷金屬熔體的流動最好采用使轉(zhuǎn)子相對于定子轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)。
最好使沿定子或轉(zhuǎn)子的縱向看的各孔槽的長度或其分布，能與所澆注的鑄坯-尤其是帶材連續(xù)鑄坯-的寬度相符。這樣就不需要采取其它措施來使帶材鑄坯達到所希望的寬度。
特別是當轉(zhuǎn)子-最好也包括定子-設(shè)計成圓管形時，可節(jié)省材料和使磨損部件有均勻的溫度負荷。此外，在這種情況下，金屬熔體能夠均衡地流過轉(zhuǎn)子上的長孔。定子的外部橫截面可以是矩形的或是正方形的，而轉(zhuǎn)子則除了縫隙形孔槽或一個個孔口形的或縫隙形的孔槽外，是一個實心圓柱體。
為了盡可能均勻地調(diào)節(jié)金屬熔體流量，必須使各孔槽順流動方向看沿其長度具有不變的寬度。但也可以例如將各孔槽(尤其是在入口那一端)設(shè)計成錐形的。
在一般情況下，孔槽的走向是沿徑向的直線，如果將孔槽設(shè)計成順流動方向看是折彎的，那么對于定子-轉(zhuǎn)子-組合體的某些結(jié)構(gòu)形式可能具有優(yōu)越性。
定子和轉(zhuǎn)子可安裝在容器的外面，但最好安裝在容器內(nèi)部，并因而置于金屬熔體所在范圍之內(nèi)，所以可以保證磨損部件有盡可能均勻的熱負荷，并且盡可能地減少了凝固的危險。但是，定子和轉(zhuǎn)子也可以安裝在容器的底部或在出口的敞開的一端。
定子和轉(zhuǎn)子作為容器的底部內(nèi)襯和/或側(cè)壁內(nèi)襯的組成部分是適宜的。
當定子與轉(zhuǎn)子至少以它們的一端穿過容器的側(cè)壁裝入，并從那里起，使轉(zhuǎn)子可相對于定子轉(zhuǎn)動和/或作軸向移動時，特別有利于簡化操縱。轉(zhuǎn)子與定子尤其可以以其兩端穿過容器的兩個彼此對置的側(cè)壁。在這種情況下定子與轉(zhuǎn)子橫穿容器底部的整個寬度。定子和轉(zhuǎn)子無論是只以其一端置入側(cè)壁，還是在以它們的兩端置入彼此對置的側(cè)壁之內(nèi)，穿過側(cè)壁更換定子和轉(zhuǎn)子在這兩種情況下都是特別簡便的。
這時也可作如此設(shè)計使轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子的各部分(如果該轉(zhuǎn)子是由數(shù)個軸向彼此連接相同的部分組成的話)即使在容器中充滿熔體的情況下，也可用一個新的轉(zhuǎn)子或新的轉(zhuǎn)子部分沿縱向推入進行更換。
本發(fā)明的內(nèi)容還包括用于前面所描述的那種閉鎖與調(diào)節(jié)裝置中的、由耐火材料做成的一種新型定子和轉(zhuǎn)子。
定子或轉(zhuǎn)子的主要特點為它具有一個在其整個長度上沿軸向延伸作為熔體通道的縫隙式孔槽，它的入口和/或出口通至一個園柱形的工作面;或者，在它的整個長度上，按一定的軸向間隔分布有許多個徑向孔槽，它們的入口和/或出口通至一個園柱形的工作面。
定子或轉(zhuǎn)子最好能設(shè)計成圓管形的。
沿流動方向看，一個或多個孔槽在其全長具有基本不變的寬度，這是合乎目的的。
尤其是一個或多個順流動方向看可以是折角的。
作如此設(shè)計的定子或轉(zhuǎn)子的優(yōu)點，同那些在描寫使用這種定子或轉(zhuǎn)子的閉鎖與調(diào)節(jié)裝置時已經(jīng)提到過的優(yōu)點是相同的。
此外，本發(fā)明還建議，采用比較堅硬和耐磨的耐火材料制造定子或轉(zhuǎn)子，例如含氧化陶瓷或就由氧化陶瓷組成。選用這種材料尤其適合于定子，因為應(yīng)當使定子更換的次數(shù)比轉(zhuǎn)子要更少一些。
但是制造定子或轉(zhuǎn)子的材料也可以采用比較軟和可磨損的，例如，含有陶瓷纖維或陶瓷纖維加碳纖維或石墨，或就由這些物質(zhì)組成。所選用這種材料尤其適合于轉(zhuǎn)子，因為轉(zhuǎn)子較之定子來說必須更經(jīng)常地更換。選用這種材料保證了定子與轉(zhuǎn)子之間的工作面有良好的密封性。
為了減少在閉鎖機構(gòu)中的必要的驅(qū)動力，最好至少在定子或轉(zhuǎn)子的耐火材料彼此相接的工作面表層范圍內(nèi)含有碳、石墨或諸如此類的耐久的潤滑劑。
定子或轉(zhuǎn)子可以例如整個地用碳或石墨尤其是電極石墨制成。
也可以將定子或轉(zhuǎn)子由含碳的耐火混凝土制成。
本發(fā)明其它的目的、特征、優(yōu)點以及使用的可能性，將在下面對附圖表示的實施例所作的說明中給出。下面的一切文字描述和/或用圖表示的特征本身或任何有意義的組合，都是本發(fā)明的對象，也是除本發(fā)明在權(quán)利要求或其反映中所作的總結(jié)以外的自成一體的東西。
圖表說明

圖1在冶金容器澆注口入口區(qū)的本發(fā)明的閉鎖與調(diào)節(jié)裝置橫斷面示意圖。
圖2閉鎖與調(diào)節(jié)裝置為另一種結(jié)構(gòu)形式的相當于圖1那樣的示意圖。
圖3和4另外兩種形式的閉鎖與調(diào)節(jié)裝置的放大剖面圖。
圖5不帶底部內(nèi)襯和側(cè)壁內(nèi)襯的連續(xù)澆注裝置的冶金容器的斜視示意圖，但帶有按本發(fā)明設(shè)計的約相當于圖2所示的閉鎖與調(diào)節(jié)裝置。
圖6a及6b用于按本發(fā)明設(shè)計的閉鎖與調(diào)節(jié)裝置上的定子與轉(zhuǎn)子的斜視圖。圖中的虛線表明，定子與轉(zhuǎn)子也可以由幾個部分組成。
圖1中所顯示的連續(xù)澆注裝置具有一個冶金容器1，從這個容器中，金屬熔體將通過出口2進入一個(圖上沒有顯示出的)連續(xù)鑄錠的結(jié)晶器或鑄模，其間，用按本發(fā)明設(shè)計的閉鎖與調(diào)節(jié)裝置3，可使金屬熔體有控制地引入或?qū)蛞粋€運動的(例如由一個滾筒構(gòu)成的)表面。這個閉鎖與調(diào)節(jié)裝置3，如圖1所示，是由兩個水平的、同軸的彼此安裝在一起的圓管形定子6與轉(zhuǎn)子7所組成。定子與轉(zhuǎn)子均由耐火材料制成，它們均設(shè)有作為金屬熔體通道的縫隙形徑向孔槽4或5。定子6與轉(zhuǎn)子7彼此以園柱形的工作面8和9為界。轉(zhuǎn)子7可繞其縱軸線10相對于定子6轉(zhuǎn)動，并使縫隙形孔槽4和5的出口11和12與入口16和17均能或多或少得到覆蓋。在圖1所示的結(jié)構(gòu)形式中，內(nèi)部的圓管形轉(zhuǎn)子7可轉(zhuǎn)動地支承在外部的圓管形定子6內(nèi)，并處于完全開啟的狀態(tài)。外部的固定不動并安裝在出口2上定子6的孔槽4，其走向是垂直的;內(nèi)部的圓管形轉(zhuǎn)子7上的孔槽5在處于開啟狀態(tài)時其走向也同樣是垂直的。定子6孔槽4的出口11，與安裝在容器1底部的出口2的液流通道18相通。出口2的上部構(gòu)成容器1的底部內(nèi)襯和側(cè)壁內(nèi)襯13的一個部分。
圖2的設(shè)計安排與圖1所顯示的設(shè)計安排的主要區(qū)別在于閉鎖與調(diào)節(jié)裝置3中的定子6的外部輪廓不是園柱形的，而是長方六面體形的。定子6以其下面部分構(gòu)成容器1的底部內(nèi)襯和側(cè)壁內(nèi)襯13的一個部分。在這種情況下，出口2從下面與容器底部相接。在這一實施例及其它實施例中，也可以將定子6和出口2構(gòu)成一個整體。轉(zhuǎn)子7在這種情況下不是管形的，除了它上面有縫隙形孔槽以外它是一個實心圓柱體。
在圖3所示的閉鎖與調(diào)節(jié)裝置中，定子6完全埋入容器1的底部內(nèi)襯和側(cè)壁內(nèi)襯13中。在圖1和圖2所示的實施例中，順流動方向看，孔槽4和5沿其整個長度基本上具有不變的寬度;而在圖3的形式中，這兩個孔槽4和5都在入口端展成錐形。此外，孔槽4和5要與金屬熔體接觸的內(nèi)表面有一層高級耐火材料，而定子6和轉(zhuǎn)子7的其余部分則可由耐熱能力較低的從而也較便宜的耐火材料制成。
在圖4所示的閉鎖與調(diào)節(jié)裝置3中，同軸的、套裝在一起的閉鎖機構(gòu)，即定子6和轉(zhuǎn)子7，安裝在容器1的底部內(nèi)襯和側(cè)壁內(nèi)襯之間的過渡區(qū)，它們同樣也構(gòu)成了底部內(nèi)襯和側(cè)壁內(nèi)襯13的一個部分。在這種情況下，孔槽4和5均沿其流動方向折角，這時，當轉(zhuǎn)子7處于開啟狀態(tài)時，孔槽4和5在進口端的走向是傾斜的，在出口端則是垂直的。在這種情況下，例如也可以這樣做，即讓孔槽4和5的走向在進口端是傾斜的，而當轉(zhuǎn)子7處于開啟狀態(tài)時，它們在出口端的走向是水平的，這時，定子6的出口11從側(cè)壁引出。
圖5中的斜視圖表明，本發(fā)明按圖2所設(shè)計的閉鎖與調(diào)節(jié)裝置3可安裝在冶金容器1的底部，這時，定子6和轉(zhuǎn)子7以它們的兩端穿過容器1的側(cè)壁14和15，并借助于裝在容器1兩個側(cè)壁中一個外面的傳動裝置(圖上沒有表示)，使轉(zhuǎn)子7可從外面相對于固定的定子6旋轉(zhuǎn)或作軸向移動。在這種情況下，定子6與轉(zhuǎn)子7可穿過側(cè)壁進行更換。從圖5中還可看出除了較小的末端區(qū)外，定子6的孔槽4和與此相應(yīng)的轉(zhuǎn)子7的孔槽5，以及安裝在它們下面的延伸的出口2的縫隙形液流通道18，均可沿定子6和轉(zhuǎn)子7的整個長度，并從而幾乎沿容器1的整個長度延伸。在這種情況下，用相應(yīng)的寬度便可澆注出接近成品規(guī)格的帶材鑄坯。
從圖6a和6b中可見一個定子6和一個轉(zhuǎn)子7的斜視圖。按本發(fā)明的另一種結(jié)構(gòu)形式，在它們的整個長度上，按一定的軸向間隔，分布著許多縫隙形的徑向孔槽4、5，通過轉(zhuǎn)子7在定子6中轉(zhuǎn)動或作軸向移動，可以使它們或多或少地彼此覆蓋住。圖中的虛線還表明，無論是定子6還是轉(zhuǎn)子7，都可以由數(shù)個它們的端面彼此緊靠的定子部分或轉(zhuǎn)子部分組成，它們最好是彼此剛性固定，因而能在閉鎖與調(diào)節(jié)裝置3中可靠地定位，而由數(shù)部分組成的轉(zhuǎn)子7也可由一個外部的驅(qū)動裝置統(tǒng)一驅(qū)動。
圖表符號說明1冶金容器2出口3閉鎖與調(diào)節(jié)裝置4孔槽5孔槽6定子7轉(zhuǎn)子8工作面9工作面10縱軸線11出口12出口13底部內(nèi)襯與側(cè)壁內(nèi)襯14側(cè)壁15側(cè)壁16入口17入口18液流通道
權(quán)利要求
1.澆注冶金容器中的液態(tài)金屬熔體的閉鎖與調(diào)節(jié)裝置，該裝置尤其適用于接近成品規(guī)格的連續(xù)澆注，例如帶材澆注或薄板坯的澆注，在此裝置中，該容器(1)具有至少一個延伸的排出口(2)，其特征為該排出口處裝有一個耐火的定子(6)與一個安裝在定子中間的耐火轉(zhuǎn)子(7)，它們均設(shè)有彼此緊靠的園柱形工作面(8、9)，并帶有沿軸向延伸并共同工作的作為熔體通道的孔槽(4、5)；其中，轉(zhuǎn)子(7)可相對于定子(6)轉(zhuǎn)動或軸向移動。
2.按權(quán)利要求1所述之閉鎖與調(diào)節(jié)裝置的特征為定子(6)或轉(zhuǎn)子(7)具有在它們整個長度上按一定的軸向間隔分布的許多個孔槽。
3.按權(quán)利要求1或2之一所述之閉鎖與調(diào)節(jié)裝置的特征為沿定子或轉(zhuǎn)子的縱向看，各孔槽的長度或其分布與所澆注的鑄坯的寬度，尤其是帶材連續(xù)鑄坯的寬度相符。
4.按權(quán)利要求1至3中之一所述之閉鎖與調(diào)節(jié)裝置的特征為定子(6)與/或轉(zhuǎn)子(7)設(shè)計成圓管形。
5.按權(quán)利要求1至4中之一所述之閉鎖與調(diào)節(jié)裝置的特征為沿流動方向看，各孔槽(4、5)在其整個長度上具有基本不變的寬度。
6.按權(quán)利要求1至5中之一所述之閉鎖與調(diào)節(jié)裝置的特征為沿流動方向看，孔槽(4、5)是折角的。
7.按權(quán)利要求1至6中之一所述之閉鎖與調(diào)節(jié)裝置的特征為容器(1)中的定子(6)與轉(zhuǎn)子(7)置于熔體所在的范圍之內(nèi)。
8.按權(quán)利要求1至6中之一所述之閉鎖與調(diào)節(jié)裝置的特征為定子(6)與轉(zhuǎn)子(7)安裝在容器的底部。
9.按權(quán)利要求1至6中之一所述之閉鎖與調(diào)節(jié)裝置的特征為定子(6)與轉(zhuǎn)子(7)安裝在出口(2)敞開的一端。
10.按權(quán)利要求1至8中之一所述之閉鎖與調(diào)節(jié)裝置的特征為定子(6)與轉(zhuǎn)子(7)是容器(1)的底部內(nèi)襯和/或側(cè)壁內(nèi)襯(13)的組成部分。
11.按權(quán)利要求1至8中之一所述之閉鎖與調(diào)節(jié)裝置的特征為定子(6)與轉(zhuǎn)子(7)至少以其一端穿過容器(1)的側(cè)壁;從那里起轉(zhuǎn)子(7)可相對于定子(6)轉(zhuǎn)動和/或軸向移動。
12.按權(quán)利要求11所述之閉鎖與調(diào)節(jié)裝置的特征為即使在容器(1)中充滿熔體的情況下，轉(zhuǎn)子(7)或一些轉(zhuǎn)子(7)部分也可用一個新的轉(zhuǎn)子(7)或一些新的轉(zhuǎn)子部分沿縱向推入進行更換。
13.用于按權(quán)利要求1至12中之一所述之閉鎖與調(diào)節(jié)裝置內(nèi)的耐火材料制成的定子或轉(zhuǎn)子的特征為它具有一個在其整個長度上沿軸向延伸的作為熔體通道的縫隙式孔槽(4、5)，它的入口(16、17)與/或出口(11、12)通至一個園柱形工作面(8、9)。
14.用于按權(quán)利要求1至12中之一所述之閉鎖與調(diào)節(jié)裝置內(nèi)的由耐火材料制成的定子或轉(zhuǎn)子的特征為它具有許多在它的整個長度上按一定的軸向間隔分布的作為熔體通道的徑向孔槽(4、5)它們的入口(16、17)與/或出口(11、12)通至一個園柱形的工作面(8、9)。
15.按權(quán)利要求13或14所述之定子或轉(zhuǎn)子的特征為它被設(shè)計成圓管形的。
16.按權(quán)利要求13至15中之一所述之定子或轉(zhuǎn)子的特征為沿流動方向看，一個或多個孔槽(4、5)在其整個長度上具有基本不變的寬度。
17.按權(quán)利要求13至16中之一所述之定子或轉(zhuǎn)子的特征為沿流動方向看，一個或多個孔槽(4、5)是折角的。
18.按權(quán)利要求13至17中之一所述之定子或轉(zhuǎn)子的特征為該耐火材料是比較堅硬和耐磨的，例如含氧化陶瓷，或就由氧化陶瓷組成。
19.按權(quán)利要求13至18中之一所述之定子或轉(zhuǎn)子的特征為該耐火材料是比較軟和可磨損的，例如，它含有陶瓷纖維或陶瓷纖維與碳纖維或石墨，或者就由這些物質(zhì)組成。
20.按權(quán)利要求13至19中之一所述之定子或轉(zhuǎn)子的特征為該耐火材料至少在其表層范圍內(nèi)含有碳、石墨或諸如此類的耐久的潤滑劑。
21.按權(quán)利要求13至20中之一所述之定子或轉(zhuǎn)子的特征為它是由碳，比如石墨，特別是電極石墨制成的。
22.按權(quán)利要求13至18和20中之一所述之定子或轉(zhuǎn)子的特征為它是由含碳的耐火混凝土制成的。
全文摘要
本發(fā)明為一澆注冶金容器中的液態(tài)金屬熔體的閉鎖與調(diào)節(jié)裝置，其適用于接近成品規(guī)格的連續(xù)澆注，例如帶材澆注或薄板坯的澆注；在此裝置中，該容器具有至少一個延伸的排出口。該裝置的主要特征為在排出口處安裝一個耐火的定子，并在定子中安裝一個轉(zhuǎn)子，它們均設(shè)有彼此緊靠的工作面。并基本上在定子與轉(zhuǎn)子的整個長度上設(shè)有沿軸向延伸并共同工作的作為熔體通道的孔槽；這時，轉(zhuǎn)子可相對于定子轉(zhuǎn)動和/或軸向移動。
文檔編號B22D11/10GK1035456SQ8910085
公開日1989年9月13日 申請日期1989年2月17日 優(yōu)先權(quán)日1988年2月18日
發(fā)明者愛蒙特·布瑞克德 申請人:迪迪爾工廠股份公司