[发明专利]缓冲器、用于浇注金属熔液的设备以及用于浇注金属熔液的方法

说明书

本发明涉及一种用于浇注金属熔液的浇注容器的缓冲器(1)，其具有围绕冲击面(1.1)的壁(1.2)，该壁与冲击面(1.1)相连,在缓冲器(1)内部限定了开放的体积(2)，金属熔液注入此开放的体积内，缓冲器具有布置在缓冲器(1)上的至少一个用于连接到至少一个供气的导管上的接口(3)，其中，此接口(3)与至少一个开口(4,5)导气地相连，由此开口中能够导出气体。

技术领域

本发明涉及一种用于浇注金属熔液的浇注容器的缓冲器，其具有环绕冲击面的壁，此壁与冲击面相连，在缓冲器内部限定了开放的体积，在此开放的体积内能够注入金属熔液，缓冲器还具有布置在缓冲器上的、用于连接到至少一个供气的导管上的至少一个接口，其中，该接口与至少一个开口导气地相连，气体能够由此开口导出。此外，本发明还涉及一种用于浇注金属熔液的设备以及一种用于浇注金属熔液的方法。

背景技术

缓冲器布置在浇注容器或者分配器中、尤其布置在所谓的中间包中，该中间包以金属熔液、优选以钢水填充，并且中间包内的钢水尤其分配到两个浇注出口，其分别与一个用于产生铸造产品的金属铸型相连。此种实施形式优选为连铸设备的一部分。缓冲器的目的在于，一方面通过进入的铸造射流保护中间包的内衬，另一方面阻止(从投影管)进入的与流出(至浸入式水口中)的铸造射流之间的短路流动，例如参见DE 10 2004 011 883 B4。

尤其在连铸过程中，钢水中呈氧化伴随元素形式的杂质、例如氧化铝颗粒使待生产的铸造产品、例如板坯中的宏观纯度变差。由于氧化伴随元素的密度较低，其在以钢水填充的中间包内上升，确切地说至熔液表面，并且能够析出到熔液表面上形成的熔渣内，但是，与氧化伴随元素的直径相关地，上升速度随着直径的减小而降低。小于50μm的直径使得上升速度降低并由此降低熔渣的析出，使得氧化伴随元素再次位于铸造产品的金属基质中，这又导致了例如板坯内的纯度很差。呈金属基质内的杂质形式的氧化伴随元素不再能够溶解并且可能对后续加工、尤其对铸造产品的塑性成形造成不利影响。

为了改善铸造产品内的纯度，在WO 2000/050190 A1中提出，设置施加气体的缓冲器。此缓冲器放置在投影管下方，铸造射流由该投影管进入中间包中，其中，缓冲器具有多孔的侧壁，气体能够穿过侧壁传导。由多孔的侧壁流出的气体以气泡的形式涌入由外部围绕进入的铸造射流在缓冲器上的冲击区域的区域并构成一种“气泡幕”，转向和/或掉转的熔液在铸造射流撞击之后穿过此气泡幕。阐述为有利的是，通过转向和/或掉转的熔液与缓冲器上的冲击区域外部的气泡之间的长的接触时间实现携入的氧化伴随元素有效地结合到气泡内，并由此能够去除不期望的杂质。但是，多孔的壁、插入部件或排放口具有以下缺点，与存在的环境压力或进气压力相关，可能无法形成设定的气泡，并且形成直径过大且不定的凝结气泡结构，之后其从多孔的结构脱离。过大和/或不确定的气泡直径不适合用于完全地吸收氧化伴随元素。在多孔的壁的孔结构处脱离的、具有明显更大的气泡直径的凝结的气泡加速地上升至熔液表面，并且，转向和/或掉转的熔液与上升的气泡之间的接触时间显著地减少。

发明内容

由上述现有技术出发，本发明的目的在于，提出一种缓冲器，其相比于现有技术在改善待生产的铸造产品内的纯度方面设计得更加有效。

根据本发明的第一方面，针对缓冲器的目的由此解决，使至少一个开口指向开放的体积的方向以使气体流出。

发明人出乎意料地确定，通过使气泡或者说气泡群涌入开放的体积能够有利且有效地利用进入的铸造射流的脉冲或者说能量以及湍流。由于剪切作用，气泡与铸造射流之间的相互作用能够进一步降低从开口流出的气泡的直径。占据冲击区域的高度湍流可以促使气泡与氧化伴随元素之间的、或者以及氧化伴随元素彼此之间的撞击的可能性更高，由此可以在气泡与氧化伴随元素之间、或者在可能形成集群的氧化伴随元素之间更经常地结合，由此，通过气泡-伴随元素组织或者气泡-伴随元素集群组织降低了密度，这又能够促使更快地上升至熔液表面并且由此促使熔液表面上的熔渣更好地析出。