[发明专利]具有过滤器模块的中间包

说明书

一种用于中间包(10)的过滤系统的过滤器模块(1)包括过滤单元(1f)，该过滤单元设有从通道入口延伸至通道出口的通道(1c)。过滤系统包括壁模块(2)，该壁模块包括限定了开口(2o)的壁，该开口从该底板(10f)在开口高度(h2)上延伸。在该壁模块(2)与该过滤器模块(1)之间限定了具有最大宽度(t12)的旁通通路(2b)，使得金属熔体仅可以从入口部分流经该过滤单元(1f)的通道或流经该旁通通路(2b)而流到该出口部分。该壁模块包括具有宽度(t2L)的壁横档(2L)。该过滤器模块(1)进一步包括过滤器横档(1L)，该过滤器横档具有宽度(t1L)并且相对于该壁横档(2L)在竖直方向上偏离以与之形成挡板。

技术领域

本发明的实施例涉及一种连续金属熔体浇铸的中间包，该中间包设有过滤单元，该过滤单元用于在将金属熔体浇铸到模具或工具中之前去除固体杂质。特别地，本发明涉及一种中间包，该中间包包括过滤器模块，该过滤器模块为金属熔体从中间包的入口部分流到出口部分提供了两条可能的通路，该出口部分包括用于将金属熔体浇铸到模具或工具中的中间包出口。金属熔体必须流经过滤单元、或者流经被设计为有助于流动穿过过滤单元的旁通通路。然而，在过滤单元被阻塞的情况下，流可以继续穿过旁通通路。

背景技术

在金属连续成型过程中，金属熔体从一个冶金器皿转移到另一个冶金器皿，转移到模具或工具。例如，钢包填充有来自炉的金属熔体，并且被驱送到中间包上方，以将熔融金属总体上穿过钢包长水口从钢包排放到中间包中。然后金属熔体可以穿过浇注水口从中间包出口浇铸到模具或工具中，以连续形成板坯、方坯、梁、薄板坯等。在重力作用下，金属熔体从钢包流出而进入到中间包中，再从中间包流出而进入到模具或工具中。

浇铸金属零件中存在缺陷(比如夹杂物和杂质)是值得关注的问题。这些缺陷主要来自钢包中存在的碎屑和杂质、或者是由中间包的浇注区域中的耐火材料由于金属熔体与耐火材料之间的冲击和摩擦而导致的磨损造成的。重要的是，防止这样的碎屑和杂质到达中间包出口，以减少浇铸金属零件中的缺陷数量。

为了减少到达中间包出口的碎屑和杂质的量，EP 3470149中已经提出了包括在中间包空腔的整个宽度上延伸的挡板模块，该挡板模块将中间包空腔分为入口部分(被定义为中间包的、接收来自钢包的金属熔体的部分)和出口部分(被定义为中间包空腔的包括中间包出口的部分)。该挡板模块由两个相对于彼此竖直地偏离的平行壁构成，即，第一壁和第二壁，该第一壁与入口部分相邻、在空腔的底板与第一壁的自由边缘之间限定开口，该第二壁从底板延伸至高于由第一壁限定的开口的高度。从入口部分流到出口部分的金属熔体被挡板模块改向，使大部分碎屑和其他固体滞留在第二壁的底部处。然而，如EP 3470149中描述的挡板模块主要截留最重的碎屑和其他固体，它们不能跟随由挡板提供的曲折部流动。另一方面，较轻的固体保持悬浮并且经过挡板模块到达中间包出口。考虑到金属熔体具有高的密度，因此固体容易地保持悬浮，并且此挡板模块的去除效果对许多应用来说并不令人满意。

还提出了引入在中间包空腔的整个宽度上延伸的过滤器模块，用于在入口部分与出口部分之间将中间包空腔分隔。例如，KR 200303465描述了一种中间包，该中间包包括在中间包空腔的整个截面上延伸的过滤器模块，该过滤器模块包括限定了通道的过滤单元，该空腔的入口部分中的金属熔体必须流经这些通道以到达出口部分，由此从到达出口部分的金属熔体中去除大部分碎屑和杂质。使用过滤器模块允许显著地减少从中间包流出而进入到工具中的碎屑和杂质的量，但是也存在很大的危险。实际上，随着时间，碎屑和其他固体积聚在过滤单元的入口侧上，由此显著地减小了过滤单元的渗透性并且增大了为了驱使金属熔体流经过滤单元所需的压力差(ΔP)。因此，空腔入口部分中的金属熔体的液位相对于出口部分中的液位升高，直至其到达过滤器模块的顶部以流动跨过过滤器模块而不是流经过滤单元。如果过滤器模块的高度接近中间包高度，则存在金属熔体从中间包溢出的严重危险，并造成可怕的后果。