用于熔融金属的钢包制造技术

本发明专利技术提供一种用于熔融金属的钢包，该钢包包括主体，主体具有中空内部和用于接收熔融金属的开口。主体具有侧壁，水口形成在该侧壁中。水口限定了主体的旋转轴线。水口与模具接触、密封并且流体连通。水口构造成当主体从第一位置旋转到第二位置时将熔融金属输送到模具。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钢包和用于将熔融金属从钢包传递至铸造模具的系统。
技术介绍
将熔融材料(例如金属)浇注到铸造模具中是重要的过程变量，其影响铸件的内部完好性、表面状态和机械性能，例如抗拉强度、孔隙度、伸长率和硬度。在铸造业存在并使用多种不同设计的浸溃/浇注钢包。通常基于熔融金属的类型和所用的铸造模具来选择设计。通常使用的钢包利用槽、浇注口和挡板，或者在钢包顶部的挡渣坝来减少金属装填过程中炉内金属氧化物的夹杂，或者钢包可以结合塞棒来控制流入和流出钢包的金属流。熔融金属(例如铝)与空气反应并生成氧化物，即通常所知的浮渣，浮渣与其余的熔融金属混合从而在金属凝固过程中在铸件内生成夹杂物及多孔区。虽然很多因素都会影响并导致铸件中的不希望性质，但是夹杂物的两个通常来源包括熔融金属顶部形成浮渣层，以及在浇注过程中由熔融金属的紊流而造成的熔融金属的褶皱动作。紊流金属的流动使得熔融金属表面区域暴露在空气中，这生成浮渣层。根据熔融金属的速度(该速度是由浇注钢包和浇注池的设计和使用确定的)，熔融金属可以自身褶皱多次，从而在其中捕获氧气和金属氧化层并将另外的金属表面区域暴露在空气中。典型的浇铸钢包指的是倾斜浇注钢包。这些钢包基本上是圆柱形的，具有从其顶部向外延伸的外喷口。某些倾斜浇注钢包含有壁或挡板来将该钢包的碗型或腔型区域与喷口分离。该壁或挡板可以延伸到钢包底部。当熔融金属被浇注时，挡板限制了来自钢包顶部的熔融金属的流动从而有助于钢包底部附近的金属的浇注。钢包底部的金属基本上没有浮渣和其它可能存在的杂质材料，例如被腐蚀的耐火炉衬和在金属熔融过程中生成的灰烬。尽管挡板用于使浮渣夹杂物最小化，然而外喷口的设计仍然会增加材料的浇注速度，并且可能产生紊流。熔融金属通常会通过浇注池从钢包传递到铸造模具。当熔融金属浇注通过空气并且进入浇注池时，还可能导致熔融金属的紊流。在传统的浇注池设计中，熔融材料在池中向下流动到达模具浇口。熔融金属通过浇口的流动也可能导致其中发生紊流，从而生成额外的浮渣。持续需要一种钢包和用于将熔融金属从钢包传递至铸造模具的系统，以便最小化熔融金属中的紊流，并且防止铸件中的杂质，包括倾斜浇注模制过程形成的表面下的孔隙。
技术实现思路
根据本专利技术，已经令人惊讶地发现了一种钢包和用于将熔融金属从钢包传递至铸造模具的系统，以便最小化熔融金属中的紊流，并且防止通过倾斜浇注模制过程而在铸件中形成的包括表面下的孔隙的杂质。在特定的实施例中，钢包是带有顶部开放面的有帽的水平圆柱体。开放面用于从浸溃炉缸填装以及用于金属毛刺的去除。偏离中心的圆柱形水口与钢包的开放面分开。水口限定钢包的旋转轴线。在钢包浸溃和与水平模具壁密封之后，钢包被旋转以便使熔融金属超过水口的高度。浇孔板用于将一定体积的熔融金属引导到水口。在保持从浸溃炉缸填装的效率的同时，钢包消除了与传统的倾斜浇注钢包相关联的水口到池的金属掉落。这通过将钢包水口密封到浇口模具壁实现。在钢包密封到模具壁之后，钢包被旋转以便使熔融金属在水口之上。在这点，钢包作为被填装的池。钢包允许容易地移去残余的金属表皮。它也是对传统的半永久型模具圆柱形头钢包的直接替代。在一个实施例中，一种用于熔融金属的钢包，该钢包包括主体，主体具有中空内部和用于接收熔融金属的开口。主体具有侧壁，水口形成在该侧壁中。水口限定了主体的旋转轴线。水口构造成当主体从第一位置旋转到第二位置时将熔融金属输送到模具。在另一个实施例中，铸造装置包括用于熔融金属的钢包。钢包具有主体，该主体具有中空内部和用于接收熔融金属的开口。主体具有侧壁，水口形成在该侧壁中。水口限定了主体的旋转轴线，并且构造成当主体从第一位置旋转到第二位置时输送熔融金属。铸造装置还包括模具。模具具有入口和形成于模具中用于容纳熔融金属的腔。钢包的水口与入口流体连通。当钢包从第一位置旋转到第二位置时，钢包可以围绕旋转轴线旋转，将熔融金属从钢包的水口输送到模具的腔中。 在另一实施例中，用于将熔融金属传递到模具的方法，包括以下步骤以熔融金属填装钢包；使钢包的水口定位为与模具的入口流体连通；以及使钢包从第一位置旋转到第二位置以便将熔融金属从钢包输送到模具的腔中。此外，本专利技术还涉及以下技术方案。I. 一种用于熔融金属的钢包，包括 主体，所述主体具有中空内部和用于接收熔融金属的开口，所述主体具有侧壁，水口形成在所述侧壁中，所述水口限定了所述主体的旋转轴线并且构造成当所述主体从第一位置旋转到第二位置时输送熔融金属。2.如技术方案I所述的钢包，其中，所述水口是圆柱形的，并且从所述侧壁向外延伸。3.如技术方案I所述的钢包，其中，所述主体的旋转轴线是偏心的。4.如技术方案3所述的钢包，其中，在所述第一位置的水口不与所述中空内部中的熔融金属流体连通，在所述第二位置的水口与所述中空内部中的熔融金属流体连通。5.如技术方案I所述的钢包，还包括浇孔板，所述浇孔板设置在所述主体的中空内部中，并且构造成将熔融金属引导向所述水口。6.如技术方案5所述的钢包，其中，所述浇孔板相对于所述主体的旋转轴线成角度地定向。7.如技术方案I所述的钢包，其中，所述主体具有后壁，当所述主体旋转到所述第二位置时，所述后壁相对于所述旋转轴线向下成角度。8.如技术方案I所述的钢包，包括形成在所述主体上的销，以便有助于所述主体从所述第一位置旋转到所述第二位置，所述销沿所述主体的旋转轴线设置。9. 一种铸造装置，包括 用于熔融金属的钢包，所述钢包包括主体，所述主体具有中空内部和用于接收熔融金属的开口，所述主体具有侧壁，水口形成在所述侧壁中，所述水口限定了所述主体的旋转轴线并且构造成当所述主体从第一位置旋转到第二位置时输送熔融金属；以及模具，所述模具具有入口和形成在所述模具中用于接收熔融金属的腔，所述钢包的水口与所述入口流体连通，当所述钢包从所述第一位置旋转到所述第二位置时，所述钢包可以绕所述旋转轴线旋转，以便将熔融金属从所述钢包的水口输送到所述模具的腔中。10.如技术方案9所述的铸造装置，还包括设置在所述水口和所述模具之间的垫圈。11.如技术方案10所述的铸造装置，其中，所述垫圈由包括纤维和石墨的柔性复合物形成。12.如技术方案9所述的铸造装置，其中，所述钢包的水口紧邻所述模具。13.如技术方案12所述的铸造装置，其中，所述水口是圆柱形的，从所述侧壁向外延伸，并且可旋转地由所述入口接收。 14. 一种将熔融金属传递到模具的方法，所述方法包括 提供用于熔融金属的钢包，所述钢包包括主体，所述主体具有中空内部和用于接收熔融金属的开口，所述主体具有侧壁，水口形成在所述侧壁中，所述水口限定了所述主体的旋转轴线并且构造成当所述主体从第一位置旋转到第二位置时输送熔融金属； 提供模具，所述模具具有入口和形成在所述模具中用于接收熔融金属的腔，所述钢包的水口与所述入口流体连通，当所述钢包从所述第一位置旋转到所述第二位置时，所述钢包可以绕所述旋转轴线旋转，以便将熔融金属从所述钢包的水口输送到所述模具的腔中；以熔融金属填装所述钢包； 使所述钢包的水口定位为与所述模具的入口流体连通；以及 使所述钢包从所述第一位置旋转到所述第二位置，以便将熔融金属从所述钢包输送到所述模具的腔中。15.如技术方案14所述的方法，其中，通过在浸溃炉缸中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于熔融金属的钢包，包括：主体，所述主体具有中空内部和用于接收熔融金属的开口，所述主体具有侧壁，水口形成在所述侧壁中，所述水口限定了所述主体的旋转轴线并且构造成当所述主体从第一位置旋转到第二位置时输送熔融金属。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DD格特施，JR特劳布，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：