[发明专利]冶金容器流出口的流量控制装置和从该容器浇注金属的方法

说明书

本发明涉及一种熔融金属贮运容器，具体涉及一种改进的装有熔融金属的容器的流出口开口的装置，以及从该容器浇注金属的方法。本发明特别涉及盛钢桶中的钢水的浇注，尽管并非仅限于此，但将在下文参照盛钢桶作更为具体的描述。

在钢铁工业中，盛钢桶用于将熔融金属从熔炼和精炼炉输送到连铸机或铸锭跨。从盛钢桶流出的金属一般由滑动水口控制。通常，流出口区域充满了由盛钢桶顶部引入的耐火砂以防止钢水在浇注前在水口腔中凝固。这可以以各种不同方式、人工或半自动化地实现。

但是，已经发现所有的常规方法都不是稳定可靠的并且通常会导致一些开口失败。术语“自由开口”指的是开口一次成功而无需利用氧气冲刷水口来冲破形成的钢/砂壳。各厂的自由开口成功率各不相同，但通常在80～90％之间。在浇注的末期利用对成渣过程敏感的装置检测熔渣、或利用目视观察中间包中的渣况，据此关闭盛钢桶。

在容器中钢水的较低液面上会形成涡流，这将导致显著的熔渣夹带或在浇注末期需要在盛钢桶中保留相当数量的钢水。熔渣夹带在铸机中产生了各种问题，这通常将导致质量问题并且为盛钢桶稳定的重复使用和装料程序带来困难。

WO-A-9413840公开了一种用于熔融金属贮运容器流出口的流量控制装置，该装置被成形作为一个底塞而装配在流出口中，由此在该流量控制装置和出口的封闭装置之间形成一个间隙。然而该装置并未能很好地解决上述的问题。

本发明的目的是提供一种打开熔融金属贮运容器、特别是盛钢桶的流出口的改进装置，由此可以提高自由开口的成功率。

因此，一方面本发明提供了一种用于熔融金属贮运容器的流出口的流量控制装置，该装置被成形使其作为一个底塞而装配在流出口中，由此在所述流量控制装置和出口的封闭装置之间形成一个间隙，所述流量控制装置具有被封闭装置封闭的孔口，该封闭装置在容器中熔融金属的作用下熔化，所述孔口为熔融金属提供了从容器到出口的通道。

封闭所述孔口的封闭装置可以是带有通气孔的钢板，其在熔融金属-充满容器的钢水的作用下熔化。

流量控制装置优选地是与具有合适轮廓的盛钢桶内部水口的上部相配合的一种压入配合件，并且可以是在盛钢桶的每次浇注后可被去除一次性使用的元件。

优选地当空的盛钢桶转至其水平位置、即垂直于其含金属的直立位置时，容器的封闭装置、即通常是盛钢桶的滑动水口，它与所述流量控制装置之间的间隙可以被经开口的滑动水口吹入间隙的砂子填满。接着，该滑动水口可被关闭并且盛钢桶转至其正常的直立位置以装入熔融金属。

因此，另一方面本发明提供了一种从熔融金属贮运容器浇注金属的方法，所述流量控制装置作为一个底塞而装配在空容器的流出口中，由此在流量控制装置和出口的封闭装置之间形成了一个间隙，该流量控制装置具有被封闭装置封闭的孔口，所述封闭装置能在容器中熔融金属的作用下熔化，所述间隙被经出口封闭装置充入的砂子填充，所述封闭装置被封闭且容器装入熔融金属，由此熔融金属使封闭流量控制装置孔口的封闭装置熔化，出口封闭装置被打开以浇注金属。

流量控制装置优选地包括头部和尾部，所述头部具有孔口，所述尾部的形状使其成为容器出口的相应轮廓入口、即流出口的紧配合件。它可以用砂浆粘接成出口的压入配合件，并且例如通过盛钢桶顶部的机械手或者由受绝热阻挡体保护的操作者来安装在灼热容器中所需要的位置上。一台摄像机用来确保精确定位。

流量控制装置的头部优选地高于容器的底部，使得可以和容器一起充分预热并且不会导致注入容器的熔融金属凝固。

当熔融金属使流量控制装置孔口的封闭件熔化时，它与充满间隙的砂子在出口封闭装置的上面接触，砂子会在熔融金属/砂交界面上烧结。当需要浇注时，打开出口使得未烧结的砂子落下并且位于砂子烧结层上的金属静压力会冲破该烧结层，金属流出容器。

那么金属流出直到熔渣被检测到。从金属到熔渣的转变是非常剧烈的，从而本发明为熔渣检测提供了更高的灵敏度，由此消除或减少过早的浇注中断。

在浇注的末期，容器进行脱渣处理，使用过的流量控制装置被冲出水口而用一个新的装置替换以用于下次浇注。

该流量控制装置可以由任何合适的耐火材料组合物例如镁基或铝基耐火材料制成。

本发明的实施方案下面将参照附图以实施例的形式加以描述，其中：

图1是安装在盛钢桶出口的本发明装置的示意图；以及

图2至8是各连续步骤的盛钢桶断面示意图；该连接步骤是指将本发明的装置装入空盛钢桶，然后将盛钢桶充入熔融金属并且将钢水从该盛钢桶中倒空，之后将使用过的装置从盛钢桶上去除。