專利名稱：特別是在冶金中形成一種分離層的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及形成一種分離層的一種方法，這種分離層位于至少二種在接觸時(shí)相互浸潤、沉積或相互粘結(jié)的材料之間，特別是在冶金中。
在冶金技術(shù)中經(jīng)常存在這樣的問題，即金屬溶液區(qū)域性地凝結(jié)在由燒結(jié)陶瓷材料制成的構(gòu)件上，或者在構(gòu)件上形成高鋁含量的沉積物，這將影響構(gòu)件的功能。這樣的構(gòu)件是諸如煤氣吹入口處的磚塊、閥門封閉件，套筒或浸入式出鋼口。
在接近終尺寸的薄板澆注時(shí)，例如在帶輥或雙輥法中，會遇到同樣的問題。此時(shí)，鋼水會在所必需的限制件上凝結(jié)或形成高鋁含量的Al2O3沉積物，這將顯著地影響帶鋼的質(zhì)量。
在《鋼與鐵》雜志111(1991)No.6第37頁至43頁中描述了這樣的方法，然而沒有給出對所述問題的解決方案。
在DE4141508A1中建議，位于鋼水之側(cè)的限制件用金屬薄板做成，這些金屬薄板可被一個(gè)感應(yīng)器的磁場穿透。磁場在金屬液中感應(yīng)出電流，電流導(dǎo)致一種對金屬液的附加加熱，由此應(yīng)當(dāng)能避免金屬液在限制板上的凝結(jié)。然而流向金屬液的感應(yīng)電流會導(dǎo)致對薄板邊緣區(qū)結(jié)構(gòu)組織的干擾，這種干擾是與質(zhì)量下降相聯(lián)系的。
在較早的專利申請P4143049中描述了一種裝置，在這種裝置上處于熔液側(cè)面的限制件上排列有多微細(xì)孔的陶瓷添加材料，將一種液體填進(jìn)這種材料，該種液體形成一層薄膜，能避免熔液在限制件上的凝結(jié)。出于同樣的目的，在較早的專利申請P4238036.7中建議，采用一種能感應(yīng)加熱的燒結(jié)陶瓷材料制成的限制板，這種材料聯(lián)結(jié)至感應(yīng)器的電磁場。
本發(fā)明的目的在于提供一種方法，通過這種方法可避免材料之間的相互粘結(jié)，特別是一種金屬溶液和一種固體的粘結(jié)，從而使得材料的相對運(yùn)動(dòng)成為可能。
所述的目的是通過權(quán)利要求1解決的。施加給單件或多件材料的振動(dòng)阻礙了材料間的相互固結(jié)。首先采用的是超聲波振動(dòng)。
本發(fā)明的布置與安排由下面的權(quán)利要求和對實(shí)施例的描述得出，這里是舉出冶金中的實(shí)施例，然而本發(fā)明并不局限于該實(shí)施例，也可應(yīng)用于其他領(lǐng)域。


圖1為冶金容器的浸入式出鋼口簡圖;
圖2為雙輥法裝置簡圖;
圖3為帶輥法裝置簡圖;
圖4為另一種用于接近終尺寸澆注的裝置簡圖。
一個(gè)由燒結(jié)陶瓷材料制成的浸入式出鋼口1安裝在一個(gè)冶金容器2的底部。浸入式出鋼口1的通道3用于導(dǎo)通鋼水。一個(gè)超聲發(fā)生器4安置在浸入式出鋼口1上，它施加給浸入式出鋼口1(作為固體)一個(gè)頻率大于20千赫茲的機(jī)械振動(dòng)。這個(gè)振動(dòng)在浸入式出鋼口1內(nèi)傳播至通道3的內(nèi)壁5上。因?yàn)楦哳l振動(dòng)阻礙了熔液在與內(nèi)壁5持久接觸時(shí)的停留，于是在通道3中流動(dòng)的熔液和內(nèi)壁5之間形成了一個(gè)分離層。通過這個(gè)分離層避免了固體材料(特別是Al2O3顆粒)在內(nèi)壁5上的固結(jié)。由此避免了會導(dǎo)致通道3自由截面減小的增大的烘結(jié)。由于分離層，熔液的流動(dòng)性能也得到改善，因?yàn)榉蛛x層降低了內(nèi)壁5與溶液之間的摩擦。分離層的寬度處于毫米的分?jǐn)?shù)數(shù)量級，例如在幾個(gè)μm的數(shù)量級。
在圖1(左)中一個(gè)超聲發(fā)生器4畫在浸入式出鋼口1外面。在需要的情況下多個(gè)這樣的發(fā)生器4可以分布排列于浸入式出鋼口1的外周。發(fā)生器4也可以圍繞浸入式出鋼口1的外周呈環(huán)狀排列。
超聲發(fā)生器4或者與它相聯(lián)的加長部分也能夠裝設(shè)在浸入式出鋼口1的內(nèi)壁(參看圖1或)，它使作為流體的熔液振動(dòng)。首要的是發(fā)生器4在浸入式出鋼口1上的安裝高度，在這個(gè)高度上，按照經(jīng)驗(yàn)存在著形成Al2O3烘結(jié)構(gòu)的趨勢。通過超聲波振動(dòng)能夠避免生長著的沉積物的結(jié)晶顆粒在內(nèi)壁5上的固結(jié)。
圖2中顯示了用于雙輥法設(shè)備的相反方向回轉(zhuǎn)的輥輪6、7，用這種方法進(jìn)行薄鋼板的接近終尺寸澆注。鋼水被導(dǎo)入輥輪6、7，并且在輥輪6、7構(gòu)成的間隔中向下輸送。為了避免鋼水的側(cè)面偏溢，限制板8、9作為固定件安裝在輥輪6、7之旁。在由鋼或燒結(jié)陶瓷制成的限制板8、9上安裝上超聲發(fā)生器4，如上面所描述的那樣，它們迫使限制板8、9振動(dòng)，這就阻礙了熔液在限制板上的凝結(jié)或構(gòu)成烘結(jié)構(gòu)。
對圖3中所示用帶輥法的設(shè)備，考慮安排了兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輥輪10、11驅(qū)動(dòng)傳輸帶12。溶液呈薄帶狀在區(qū)域13內(nèi)澆注至傳輸帶12，鋼水在傳輸帶12上冷卻直至凝固并被傳輸帶帶走。
為了避免鋼水的側(cè)面流出，安排了限制導(dǎo)板14、15。在限制導(dǎo)板14、15上裝設(shè)超聲發(fā)生器4，它迫使限制導(dǎo)板14、15振動(dòng)。這樣導(dǎo)致限制導(dǎo)板14、15(作為固定件)和鋼水(作為流動(dòng)體)之間的分離，因而鋼水不會凝結(jié)在限制導(dǎo)板14、15上，在鋼水中含有的結(jié)晶顆粒也不會堆積在限制導(dǎo)板14、15上，為此在限制導(dǎo)板上不會有烘結(jié)物生成。
圖4的實(shí)施例表示的是一種與圖3所示薄板接近終尺寸澆注相類似的設(shè)備。在圖4的設(shè)備上放棄了被驅(qū)動(dòng)輥輪10、11驅(qū)動(dòng)的傳輸帶12，替代傳輸帶，考慮安排了一個(gè)由鋼或燒結(jié)陶瓷材料制成的接料板16，它被安放于固定軸承17、18旁。在接料板16側(cè)面安裝限制導(dǎo)板14、15。這些限制導(dǎo)板可以做成與接料板16一體的或作為分離件固定在接料板16上。
在接料板16下面至少安置一個(gè)超聲發(fā)生器4，附加地可以在限制導(dǎo)板14、15上安排超聲發(fā)生器4。如果安置在接料板16的超聲發(fā)生器4也可以使限制導(dǎo)板14、15得到所希望的超聲波振動(dòng)，則安在限制導(dǎo)板上的超聲發(fā)生器可以取消。
例如鋼水從寬槽噴咀流至接料板16的區(qū)域13。接料板16與水平線H之間有一個(gè)傾角W，其大小應(yīng)使得在接料板16上的鋼水從區(qū)域13傾斜向下流動(dòng)。通過接收板16和限制導(dǎo)板14、15的超聲波振動(dòng)，在這些固定件與鋼水之間形成了一種分離層，這個(gè)分離層阻礙了鋼水或它們的顆粒在接料板16和限制導(dǎo)板14、15上的凝結(jié)或烘結(jié)，同時(shí)也使得鋼水相對于接料板16和限制導(dǎo)板14、15的所希望的運(yùn)動(dòng)成為可能。
在圖4的實(shí)施例中溶液的流動(dòng)是通過傾斜W角設(shè)置接料板16來達(dá)到的。
熔液的排放可以在一個(gè)相對水平線H有一個(gè)傾角W放置的接料板16上得到改善，當(dāng)施加于接料板16的超聲波振動(dòng)方向迫使熔液從區(qū)域13沿方向F流動(dòng)時(shí)，熔液的排放也可以在一個(gè)水平放置的接料板16上實(shí)現(xiàn)。
所描述的超聲發(fā)生器4的安排也可以用于另外的構(gòu)件，如煤氣吹口處磚塊或者冶金容器的閥門封閉件，以避免在構(gòu)件上熔液的凝結(jié)或高鋁含量雜質(zhì)的烘結(jié)。
通過選擇鋼浸潤較小的燒結(jié)材料其效果將得到支持。
權(quán)利要求
1.為了在至少兩種接觸時(shí)相互浸潤、沉積或相互粘結(jié)的材料之間形成一種分離層的方法，特別是在冶金中，為此至少要激發(fā)其中一種材料做機(jī)械振動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，激發(fā)源是一個(gè)發(fā)射超聲波的電聲換能器(超聲發(fā)生器)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的方法，其特征在于，振動(dòng)是超聲波振動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的方法，其特征在于，這一種材料是一種固體，它的面向另外材料的墻壁被激發(fā)振動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的所述的方法，其特征在于，固體由一種燒結(jié)陶瓷材料或鋼制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，另外的材料是一種金屬熔液，特別是鋼水。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的方法，其特征在于，這一種材料是一種固體，另外的材料是一種沿這種材料流動(dòng)的金屬熔液，特別是鋼水，鋼水和/或其中所含有的固體顆粒被激發(fā)振動(dòng)。
8.根據(jù)前面的權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，固體是一種冶金容器的一種構(gòu)件，例如，浸入式出鋼口、煤氣吹口處磚塊或閥門封閉板。
9.根據(jù)前面的權(quán)利要求1至7所述的方法，其特征在于，固體是一種流出的金屬熔液-特別是鋼水-的側(cè)面限制構(gòu)件。
10.根據(jù)前面的權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，固體構(gòu)成一個(gè)固定的接收板，通過它使金屬熔液-特別是鋼水-流出。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，通過一個(gè)傾斜安裝的接收板使金屬溶液-特別是鋼水-流出。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，通過接收板的機(jī)械振動(dòng)使金屬熔液流出。
全文摘要
為了避免相接觸的材料——特別是一種金屬熔液和一種固體——的結(jié)合，一種通過激發(fā)至少其中一種材料機(jī)械振動(dòng)——特別是超聲波振動(dòng)——的形成一種分離層的方法被建議。
文檔編號F27D27/00GK1089529SQ93120058
公開日1994年7月20日 申請日期1993年12月3日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月4日
發(fā)明者賴蒙德·布呂克訥, 海因茨·布爾, 史蒂夫·李, 伯恩哈德·席費(fèi)爾 申請人:迪迪爾工廠股份公司