伸长阻塞设备制造技术

一种用于控制熔融金属在包含熔融金属的容器中的流动的伸长阻塞设备，所述设备包括：ａ）由耐火陶瓷材料制成的主体（１０），ｂ）钻孔（１２），具有纵轴（Ａ）并且从所述主体的上表面（１０ｕ）向下延伸，ｃ）杆（１４），一端（１４１）穿透入所述钻孔（１２）中并且被牢固固定在所述主体（１０）内，ｄ）密封元件（１８），被布置在与所述钻孔（１２）相邻或是其一部分的空间内，所述空间至少部分地由所述杆（１４）和所述主体（１０）的不同表面部分（１２ａ，１２ｉ，１４ｓ）分别限定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及用于控制熔融金属的流动的伸长阻塞设备，即用于控制熔融金属在冶金容器例如中间包中的流动。在铸钢过程中应用单体耐火塞杆是众所周知的，其中通过使用提升机构垂直移动该塞杆以改变相应冶金容器出口的横截面。这些塞杆也已经用于将惰性气体例如氩引入钢水中以便从该熔融金属中除去非金属包含物。在所有情况中，该阻塞设备必须浸入在熔融金属中经受数小时。它还必须能够承受在铸造开始时发生的强热冲击和施加到其上的任何机械力。在这个范围内，已经进行了许多尝试以改善这种阻塞设备的机械和热属性和改进其在使用中的性能。EP0358535B2公开了一种适用于提升机构的单体耐火塞杆，包括耐火材料的伸长塞杆主体，该主体具有钻孔，其具有纵轴并且从所述主体的上表面向下延伸。在所述轴向钻孔内插入金属衬套以螺纹接收金属杆的螺纹部分，插入在所述耐火主体中以附着到相应的提升结构上。在用于将气体引入到熔化物中的塞杆中，在耐火主体和金属杆之间提供密封是很重要的，以便防止所述气体的实际损失和空气的渗透。为了改进所需的紧密性，有人提出在对应的密封面之间放置环形气密衬垫。根据EP1135227B1，该主体的的轴向钻孔具有伸长部分，其防止了环形密封面与主体的上端分离。环形石墨衬垫被放置在所述环形密封面上并且与设置在该杆上的轴环配合。这种阻塞器设计以轴向方式在相似面之间形成密封，其伴随有被金属杆与周围陶瓷主体相比增加的膨胀效应破坏该密封的作业风险。对于根据EP0358535B2的阻塞器设计也是同样的。因此，本专利技术的一个目的是提供一种用于控制熔融金属在包括熔融金属的容器中的流动的伸长阻塞设备，其易于生产并且提供有效的密封装置。现在已经发现所述缺点通常会发生在该密封装置或多或少被单项轴向力专门压缩在相似面之间时。这在附图说明图1中示出，其中描述了根据EP0358535B2(图2)的现有技术。耐火主体B的相似(平行)密封面BS和杆R的RS只会导致将杆R插入到主体B中的单向压缩。当所述面BS和RS被如图1a所示布置时也是一样。与已知密封技术相反，已经发现当通过在不同方向上有效的力压缩该密封元件时可以显著改善预期的紧密性，例如通过在任何轴向力之外引入径向力。越多使用径向力压缩该密封材料，该密封效果就越好。在该阻塞器设备的完整工作周期期间，即在任意温度下，在加热期间，在最高工作温度和在冷却期间，都可以实现密封和相应的紧密性。因而，该密封元件可以被包含于在不同表面之间限定的空间内。这些不同表面可以是由所述钢杆的外表面和所述阻塞器主体的内表面部分提供的表面。由这些密封面所限定的空间的性状和大小在组装过程中变化，例如在将金属杆插入到阻塞器主体的钻孔中期间，从而进行径向和轴向力的组合，导致该密封元件被压缩和变形以根据该密封面相对于彼此的最终位置而变成新的形状。根据金属杆在钻孔内的同轴布置可知，该密封元件应当被或多或少地与该杆同轴和径向布置。该密封元件可以在组装过程期间被宽松设置在该位置上，或者在成形过程期间以本领域公知的方式同压在该陶瓷主体内，以便成为该陶瓷阻塞器主体结构内的集成部件。很显然，该密封元件必须具有在任意温度下变形以在组装期间形成气密密封的性能。同时，该密封元件必须耐受该阻塞设备使用时存在的那些温度。同时，它应当在组装后保持其新形状，该密封元件应当具有在使用中达到的更高温度发生进一步变形的性能。虽然该密封元件初始可以是具有弯曲或平行平坦上表面和/或下表面的环状形状，但是它在压缩后可以变成任何不同形状，这取决于按压在它之上的表面的各自位置。在最一般的实施例中，本专利技术涉及一种用于控制熔融金属在容器中的流动的伸长阻塞设备，包含熔融金属，其中所述设备包括-由耐火陶瓷材料制成的主体，-钻孔，具有纵轴并且从所述主体的上表面向下延伸，-杆，一端穿透入所述钻孔中并且被牢固固定在所述主体内，-密封元件，被布置在与所述钻孔相邻或是其一部分的空间内，所述空间至少部分地由所述杆和所述主体的不同表面部分限定。该密封元件在组装期间当所述金属杆被插入到该耐火主体的钻孔中时变形。从而该密封元件被变为新的配置，即其外形发生变化。在现有技术设备中(EP1135227B1的图1)，该密封元件被显示为在组装期间仅由相似表面轴向压缩，从而该密封元件的横截面会减小，但是它的一般矩形截面被保持。与此相反，该新的阻塞设备为所述密封元件提供了一个空间，所述空间由不同的密封面轮廓(密封面)限定，从而该密封元件同时受到轴向和径向的压力，这导致该密封元件的横截面的变形(和外形的改变)。同时，当该放置密封元件的空间变小时，该密封材料将变形并且穿透入任何相邻空间，例如在该陶瓷主体的钻孔和金属杆的主要部分之间的任何空间。下面将根据附图对此进行更详细的说明。即使在作业期间，该新设计还开发出了其它优点。在作业期间(高温负载下)，增加温度所产生的不同膨胀导致该金属支撑杆发生比其周围的陶瓷主体更大的径向膨胀，从而通过进一步在径向上压缩该密封元件而增加密封效率。在这个范围内，引用了不同的密封面轮廓，其是指那些不互相平行运动的相对面。根据一个实施例，限定该用于所述密封元件的空间的这些表面部分中的至少一个(密封面轮廓)至少部分垂直于所述钻孔的纵轴而延伸。在作业期间，当把该阻塞设备固定到相应的提升机构并且垂直延伸时，该表面部分被水平布置。该水平部分可以由扩大的钻孔部分提供。所述水平定向的表面部分与根据EP1135227B1的图1的环形密封面10相等。该相应钻孔的相邻垂直壁部分甚至等于所述现有技术结构。现在，决定性的差别在于，其它(相对)密封面中的至少一个允许对该密封元件进行多向压缩。因此，所述其它密封面被定向为相对于钻孔纵轴成＞0且＜90度的角。这可以通过提供该杆的对应斜面部分而简单地实现，下面将根据附吐对其进行进一步说明。如果该钢杆的对应密封面具有辐射状轮廓而不是成角度形状，也将发生相似的多向压缩。上述设计在该主体的上部提供了扩大的钻孔部分。虽然该杆可以相应地提供有不同直径的部分，另一个实施例建议在所述扩大的钻孔部分中布置套管。在这个实施例中，该套管填充该杆和扩大的钻孔部分之间的圆柱形空间。同时，该套管提供了一个表面，限定包括该密封元件的腔(衬垫)。因此，所述套管的对应密封面可以具有相对于该钻孔纵轴的定向，其与进一步限定包含该密封元件在其中的腔的至少一个表面部分不同。所述空间的横截面可以具有任何形状，只要存在至少一个表面部分使得通过多向力对该密封元件进行压缩即可。因此，该钻孔或该杆的分别限定所述空间的至少一个表面部分可以提供相对于该纵轴成＞0且＜90度的角，或者所述表面部分可以提供适当的曲面。三角或五角横截面是许多可能中的两种。典型地，将提供不对称的横截面。如将参照附图描述的，该杆可以在其邻近所述空间的部分即在其顶部具有更小的宽度。所述具有更小宽度的部分可以在所述空间下方延伸。该密封元件可以由石墨制成。满足上述需要的有用的密封元件由具有纯度＞95重量百分比的碳和密度为大约1.4g/cm3的压缩石墨材料制成。使用环形密封衬垫是很方便的。该密封元件可以由卷绕带(石墨箔片线圈)制造。然后，所述密封元件的绕线应当分别在钻孔或该杆的纵向方向上延伸。可选地，也可以使用由多个片状环制成的密封元件，其中一个放在另一个之上并且绑定在一起。所述石本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制熔融金属从包含熔融金属的容器流动的伸长阻塞设备，所述设备包括：ａ）由耐火陶瓷材料制成的主体（１０），ｂ）钻孔（１２），具有纵轴（Ａ）并且从所述主体的上表面（１０ｕ）向下延伸，ｃ）杆（１４），一端（１４１） 穿透入所述钻孔（１２）中并且被牢固固定在所述主体（１０）内，ｄ）密封元件（１８），被布置在与所述钻孔（１２）相邻或是其一部分的空间内，所述空间至少部分地由所述杆（１４）和所述主体（１０）的不同表面部分（１２ａ，１２ｉ，１４ｓ）分别限 定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2004-7-22 04017318.91.一种用于控制熔融金属从包含熔融金属的容器流动的伸长阻塞设备，所述设备包括a)由耐火陶瓷材料制成的主体(10)，b)钻孔(12)，具有纵轴(A)并且从所述主体的上表面(10u)向下延伸，c)杆(14)，一端(14l)穿透入所述钻孔(12)中并且被牢固固定在所述主体(10)内，d)密封元件(18)，被布置在与所述钻孔(12)相邻或是其一部分的空间内，所述空间至少部分地由所述杆(14)和所述主体(10)的不同表面部分(12a，12i，14s)分别限定。2.根据权利要求1所述的阻塞设备，其中所述表面部分(12a)中的至少一个至少部分垂直于所述钻孔(12)的纵轴(A)而延伸。3.根据权利要求2所述的阻塞设备，其中所述垂直于所述钻孔(12)的纵轴(A)而延伸的表面部分(12a)是扩大的钻孔部分(12u)的一部分。4.根据权利要求1所述的阻塞设备，其中所述表面部分(14s)中的至少一个以相对于所述钻孔(12)的纵轴(A)成＞0且＜90度的角α延伸。5.根据权利要求1所述的阻塞设备，其中所述空间的一侧由密封面(24k)限定，该密封面(24k)由套管(24)提供并且被布置成与所述钻孔(12)同...

【专利技术属性】
技术研发人员：S李，
申请(专利权)人：里弗雷克特里知识产权两合公司，
类型：发明
国别省市：AT[奥地利]