一種中間包透氣上水口的製作方法

2023-06-16 02:54:11

專利名稱：一種中間包透氣上水口的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種中間包冶金用的上水口 ，具體是一種中間包透氣上水口 。
背景技術：
連鑄工藝中，中間包透氣上水口位於中間包的底部，下面與浸入式水口 相連接，在使用過程中，向上水口通一定壓力的氬氣，氬氣的微氣泡附帶著 鋼水中的三氧化二鋁等雜質上浮，防止非金屬夾雜沉積，從而確保連鑄順利 進行，提高鋼水質量。現有技術中的上水口，基底上表面與基底的側邊成鈍
角，如中國專利文獻CN1247351C中公開了 一種單件式內水口以及用於支撐 該內水口的夾持裝置，該發明中的水口包括一個多邊形基底，多邊形基底的 上底和多邊形基底的側邊構成鈍角。在使用這種水口時，夾持裝置將與基底 的上底相接觸，由於基底的上底是一個平面，與其相接面必然形成有尖角， 必然會使基底產生較大的局部應力，更為重要的是，由於中間包透氣上水口 這種耐材製品是在高溫狀態下使用的，因此上水口內部溫度分布的均勻程度 決定著內在應力對其本身破壞程度的大小，而內部溫度分布是否均勻則與其 形狀結構有著直接關係，現有技術中上水口的基底為直稜柱型，直稜柱基底 的各個邊角處會使應力更加集中，使基底局部易損壞，影響整個上水口的使
用壽命；另外，現有的上水口基底僅在一組相對的兩個側面上設置有構成上 述鈍角的斜面， 一旦這組斜面發生損壞，不得不更換整個上水口，這樣就造 成了很大浪費，增加了維護成本。

發明內容
為此，本發明所要解決的技術問題在於提供一種內部溫度分布均勻、能 夠有效避免基底應力集中、使用壽命長，且能夠節省維護成本的中間包透氣 上水口。 為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的
一種中間包透氣上水口 ，包括管狀部分(3 )和基底部分(5 );所述管 狀部分(3)的內壁成型有用於澆注的通道(11);所述基底部分(5)圍繞 所述管狀部分(3 )並靠近所述管狀部分(3 )的下端部；所述管狀部分(3 ) 與所述基底部分(5 )具有共同的底面；所述基底部分(5 )由靠近所述底面 設置的圓柱形部分和設置在所述圓柱形部分上部的圓臺部分(4)組成；所 述圓臺部分(4)的母線為弧線，且該母線形成的側面構成夾持面(41)。
上述中間包透氣上水口，所述上水口下部設置有密封面體(10);所述 密封面體(10 )上環繞所述通道(11 )設置有環狀氣槽(6 ),所述環狀氣槽 (6)與浸入式水口密封面配合形成密封墊狀氣槽；所述密封面體(10)的 下表面為與所述浸入式水口密封面配合的滑動密封面。
上述中間包透氣上水口，所述母線為下凹的弧線。
上述中間包透氣上水口，所述母線為下凹的圓弧線。
上述中間包透氣上水口 ，所述圓弧線的圓弧半徑範圍是2Omm至12 0國。
上述中間包透氣上水口 ，所述管狀部分(3 )具有一個主體部分(31 ); 所述主體部分(31)和所述基底部分(5 )製作成一個整體的部件。
上述中間包透氣上水口 ，所述管狀部分(3 )還包括設置在所述主體部 分(31)遠離所述基底部分(5 ) —端的控流部件(1 );以及設置在所述主 體部分(31 )的內側的一層透氣部件(2 ),所述透氣部件(2 )與所述主體 部分(31)之間形成透氣環縫(9 );所述夾持面(")上成型有兩個通氣孔， 一個第一通氣孔(81)與所述透氣環縫(9)連通，另一個第二通氣孔(82) 與所述環狀氣槽(6)連通，形成互不相通的兩個通氣系統。
上述中間包透氣上水口，所述圓臺部分(4)在所述第一通氣孔(81) 和所述第二通氣孔(82)的位置設置有密封環U2)。
上述中間包透氣上水口 ，所述夾持面(41)的上緣與所述管狀部分(3 ) 的外圓相切。
上述中間包透氣上水口，所述基底部分(5)的外表面包覆有鋼殼。
本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點①本發明的中間包 透氣上水口 ，其基底部分包括靠近底面的圓柱形部分和設置在圓柱形部分上 部的圓臺部分，由於圓柱形部分和圓臺部分分別具有圓柱外形、圓錐外形， 即整體透氣上水口以中心軸線為基準軸，在360度內完全對稱，從而最大限 度地有利於上水口內部溫度趨於均勻化分布，大大降低了內在應力對上水口 的破壞，保證了透氣上水口的使用壽命；②本發明中間包透氣上水口的整個 基底部分沒有任何邊角，從而進一步避免了現有技術中直稜柱基底中各個邊 角處的應力集中，可有效的降低整個上水口中的應力，提高其整體使用壽命, 也就降低了設備的維護成本；③本發明的中間包透氣上水口，在基底部分的 外表面包覆一層鋼殼，從而進一步增加了它的強度，使上水口的使用壽命更 加有保障；④本發明的中間包透氣上水口的夾持面的上緣與所述管狀部分的
外圓相切，避免了該部分產生應力集中，進一步保證上水口使用壽命； 本 發明的中間包透氣上水口，基底部分的底面設置有密封面體，用於防止在工 作過程中空氣從上水口與下遊部件的接觸位置滲入，保證鋼水質量； 本發 明的中間包透氣上水口，在通氣孔周圍設置有密封環，以保證在通入高壓氣 體時通氣孔不會滲入空氣，從而進一步保證鋼水質量。


為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面根據本發明的具體實施 例並結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中 圖l是本發明優選實施例的主視圖； 圖2是本發明優選實施例的俯視圖； 圖3是圖1中C部分的放大示意圖； 圖4是圖1中D部分的放大示意圖； 圖5是圖1中A-A向局部剖視圖； 圖6是圖1中B-B向局部剖浮見圖； 圖7是本發明優選實施例的立體示意圖； 圖8是本發明另一實施例的立體示意圖。圖中附圖標記表示為1-控流部件，2-透氣部件，3-管狀部分，31-主體部分，4-圓臺部分，41-夾持面，5-基底部分，6-環狀氣槽，7-鋼殼， 81-第一通氣孔，82-第二通氣孔，9-透氣環縫，10-密封面體，ll-通道，12-密封環
具體實施例方式
如閨l和圖2所示，是本發明中間包透氣上水口的一個優選實施例，其 立體圖如圖7所示。所述中間包透氣上水口包括管狀部分3和基底部分5。 所述管狀部分3的內壁成型有用於澆注的通道11;所述基底部分5圍繞所 述管狀部分3並靠近所述管狀部分3的下端部i殳置；所述管狀部分3與所述 基底部分5具有共同的底面。所述基底部分5由靠近所述底面設置的圓柱形 部分和設置在所述圓柱形部分上部的圓臺部分4組成。由於圓柱形部分和圓 臺部分分別具有圓柱外形、圓錐外形，整體所述上水口以中心軸線為基準軸， 在360度內完全對稱，從而最大限度地有利於上水口內部溫度趨於均勻化分 布，大大降低了內在應力對上水口的破壞，保證了透氣上水口的使用壽命。 而且所述圓柱形部分和所述圓臺部分4使得整個所述基底部分5沒有任何邊 角，從而避免了現有技術中直稜柱基底的各個邊角處的應力集中，可有效的 降低整個上水口中的應力，避免產生開裂現象，提高其整體使用壽命，從而 降低了設備的維護成本。所述圓臺部分4的母線為弧線，在本實施例中，所 述母線為下凹的圓弧線，其圓弧半徑是68誦(毫米)，其半徑範圍是20隱 至120mm，最優圓弧半徑範圍為50隱至80mm。該母線形成的側面構成夾持 面41，即所述夾持面41為下凹形圓弧面。
所述管狀部分3具有一個主體部分31,所述主體部分31和所述基底部 分5製作成一個整體的部件。在所述主體部分31遠離所述基底部分5 —端 設置一個控流部件l,所述控流部件1具有一個碗形口 ，用於在澆注過程中 控制水流；在所述主體部分31的內側設有一層透氣部件2，所述透氣部件2 採用密度較小的材料製成，能夠增加所述上水口內的透氣量；所述透氣部件 2與所述主體部分31之間形成透氣環縫9,經過所述透氣環縫9的惰性氬氣 體通過所述透氣部件2能更加均勻地滲透，確保連鑄順利進行。所述上水口的所述底面下部還設置有密封面體(10),所述密封面體(10)的下表面為
與浸入式水口密封面配合的滑動密封面，兩密封面在彈性力作用下能緊密滑
動，防止空氣侵入鋼水，從而保證鋼水質量。所述密封面體10上環繞所述 通道11設置有環狀氣槽6,所述環狀氣槽6內通有處於正壓狀態的氬氣， 主要用於防止在工作過程中，鋼水流動作用產生的負壓效應，進一步避免空 氣從所述滑動密封面侵入鋼水，以保證鋼水質量。如圖3所示，所述環狀氣 槽6與所述浸入式水口密封面配合形成密封墊狀氣槽。在本實施例中，所述 環狀氣槽6為環狀氬氣槽，所述透氣環縫9為氬氣透氣環縫。
再如圖2所示，上述實施例中的所述夾持面41上成型兩個通氣孔，一 個第一通氣孔81與所述透氣環縫9連通，其局部放大剖視圖如圖5所示， 另一個第二通氣孔82與所述環狀氣槽6連通，其局部放大剖視圖如圖6所 示，從而形成了互不相通的兩個通氣系統。在本實施例中，兩個所述通氣孔 為氬氣通氣孔。另外，圍繞所述第一通氣孔81和所述第二通氣孔82的孔口 位置還設置有密封環12,如圖4所示。所述密封環12保證在通入高壓氣體 時所述第一通氣孔81和所述第二通氣孔82不會滲入空氣，從而進一步確保 鋼水質量。
在上述實施例中，為進一步減少在工作過程中所述基底部分5產生的應 力集中的問題,所述圓臺部分4與所述管狀部分3的結合部分的結合形狀為 所述夾持面41的上緣與所述管狀部分3的外圓相切。
在其他實施例中，所述圓弧線的圓弧半徑還可以是20[^1、 50ram、 80mra、 106隱或12 Oram,其圓弧半徑範圍是2 Omm至12 Omm ，最優圓弧半徑範圍為5 Omm 至80mm。在這個範圍內，所述圓臺部分4受到的局部應力相對較小，有利 於所述中間包透氣上水口的設備保護。如果所述圓弧半徑過大，所述夾持面 41將接近於臺面，不利於所述中間包透氣上水口的夾持。如果所述圓弧面 的半徑過小，可造成所述管狀部分3與所述圓臺部分4內部結構中的應力過 於集中，所述中間包透氣上水口將極易發生損壞，即所述上水口整體的使用 壽命不能保證，不能實現本發明的發明目的，更不能體現本發明的積極效果。在其他實施例中，所述基底部分5的外表面可以如圖8所示，包覆有鋼 殼7,從而進一步增加了所述基底部分5的強度，保障所述上水口的使用壽 命。
在其他實施例中，所述母線也可為其他形狀的下凹弧線，或者是其他形 狀的上凹弧線，只要能夠滿足本發明減少基底部分應力集中的發明目的即 可。
在本實施例中，所述環狀氣槽6、所述透氣環縫9和兩個所述通氣孔都 可以通入其他氣體，所述通氣孔的數量還可以根據實際需要改變。
顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而並非對實施方式 的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做 出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮 舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明創造的保護範圍 之中。
權利要求
1.一種中間包透氣上水口，包括管狀部分(3)和基底部分(5)；所述管狀部分(3)的內壁成型有用於澆注的通道(11)；所述基底部分(5)圍繞所述管狀部分(3)並靠近所述管狀部分(3)的下端部；所述管狀部分(3)與所述基底部分(5)具有共同的底面；其特徵在於所述基底部分(5)由靠近所述底面設置的圓柱形部分和設置在所述圓柱形部分上部的圓臺部分(4)組成；所述圓臺部分(4)的母線為弧線，且該母線形成的側面構成夾持面(41)。
2. 根據權利要求1所述的中間包透氣上水口，其特徵在於所述上水 口下部設置有密封面體(10 );所述密封面體(10 )上環繞所述通道(11)設 置有環狀氣槽(6),所述環狀氣槽(6)與浸入式水口密封面配合形成密封墊 狀氣槽；所述密封面體(10)的下表面為與所述浸入式水口密封面配合的滑 動密封面。
3. 根據權利要求1或2所述的中間包透氣上水口，其特徵在於所述 母線為下凹的弧線。
4. 根據權利要求1或2所述的中間包透氣上水口，其特徵在於所述 母線為下凹的圓弧線。
5. 根據權利要求4所述的中間包透氣上水口，其特徵在於所述圓弧 線的圓弧半徑範圍是20隱至120隱。
6. 根據權利要求1或2所述的中間包透氣上水口，其特徵在於所述 管狀部分(3 )具有一個主體部分(31 );所述主體部分(31 )和所述基底部 分(5)製作成一個整體的部件。
7.根據權利要求6所述的中間包透氣上水口，其特徵在於所述管狀部分(3 )還包括設置在所述主體部分(31)遠離所述基底部分(5 ) —端的控流 部件(1);以及設置在所述主體部分(31)的內側的一層透氣部件(2)，所 述透氣部件(2 )與所述主體部分(31)之間形成透氣環縫(9 );所述夾持面(41)上成型有兩個通氣孔， 一個第一通氣孔(81)與所述透氣環縫(9)連 通，另一個第二通氣孔(82)與所述環狀氣槽(6)連通，形成互不相通的兩 個通氣系統。
8. 根據權利要求7所述的中間包透氣上水口，其特徵在於所述圓臺 部分(4 )在所述第一通氣孔(81)和所述第二通氣孔(82 )的位置設置有密 封環(12)。
9.根據權利要求1或2所述的中間包透氣上水口，其特徵在於所述夾 持面(41)的上緣與所述管狀部分(3)的外圓相切。
10.根據權利要求1或2所述的中間包透氣上水口，其特徵在於所述 基底部分(5)的外表面包覆有鋼殼。
全文摘要
一種中間包透氣上水口，包括管狀部分(3)和基底部分(5)；所述管狀部分(3)的內壁成型有用於澆注的通道(11)；所述基底部分(5)圍繞所述管狀部分(3)並靠近所述管狀部分(3)的下端部；所述管狀部分(3)與所述基底部分(5)具有共同的底面；其特徵在於所述基底部分(5)由靠近所述底面設置的圓柱形部分和設置在所述圓柱形部分上部的圓臺部分(4)組成；所述圓臺部分(4)的母線為弧線，且該母線形成的側面構成夾持面(41)。本發明提供的所述上水口內部溫度分布均勻，能有效避免基底應力集中而產生的開裂現象，使透氣上水口使用壽命長，使用中的維護成本低廉。
文檔編號B22D41/50GK101342589SQ200810146989
公開日2009年1月14日 申請日期2008年8月29日 優先權日2008年8月29日
發明者劉百寬, 史緒波, 孫文立, 孫榮海, 李雪冬, 王佐創, 王廷力, 王新偉, 鄭全福, 勇 陳 申請人:濮陽濮耐高溫材料(集團)股份有限公司