[发明专利]盛装熔融金属的容器及其制造方法

说明书

技术领域       

本发明涉及包括用于输送、处理和/或容纳熔融金属的耐火容器或陶瓷容器的熔融金属盛装结构。更具体地，本发明涉及这样的容器及其段。

背景技术

在铸造作业等期间常常需要诸如流槽、流道等的金属盛装结构以将熔融金属从一个位置例如金属熔化炉输送到另一位置例如铸模或浇铸台。在其它作业中，金属盛装结构用于诸如金属过滤、金属除气、金属运输、或金属容纳之类的金属处理。在这样的结构中所使用的诸如槽、罐、桶等的金属接触容器一般由耐火材料并且尤其是陶瓷材料制成，其耐高温并且抑制它们暴露到的熔融金属所致的。退化。有时，这样的结构设置有热源以确保：熔融金属在其盛装在容器内或通过容器输送时，不会过度冷却或固化。该热源可以是电加热元件，该电加热元件定位成相邻于容器或外壳，所述容器或外壳沿着容器的内表面或外表面输送热流体（例如燃烧气体）。

当熔融金属被输送时、或当应用额外加热时、或当容器段闲置或被允许冷却时，在这样的结构中所使用的耐火容器遭受热循环即温度的显著变化。热循环能够促使裂纹形成在制造容器或容器段的耐火材料中。裂纹随时间扩展并且最终可能变得大而深以致熔融金属从容器泄漏。当这种情况发生时，必须对因此受影响的容器进行修理或更换，并且往往这样的组件的使用寿命很短。因此，存在对如下方式的需要：延长熔融金属接触容器及容器段的有效使用寿命；以及防止或最少化裂纹形成和熔融金属从这样的容器泄漏。

1942年11月3日授予Lewis T.Welshans的美国专利2,301,101公开了一种用于具有金属网嵌入其壁中的铸模的耐火保温帽，但是该专利中不存在关于槽段中这样的用途的公开内容。

1996年4月9日授予Charles W.Connors的美国专利5,505,893公开了一种在模制槽的耐火炉衬中所使用的开放网筛。然而，在槽已经完成之后，筛被拆下或溶解掉。

尽管存在这些公开，但仍然存在对改进的容器段及制造其的改进方法的需要。

发明内容

示例性实施例提供了用于盛装熔融金属的容器，该容器包括耐火材料的主体，该主体具有：腔，该腔用于盛装或输送熔融金属；以及外表面，该外表面具有嵌入在其中的金属线的网。该网的线相互覆盖，在金属线之间形成有开口，耐火材料渗透到这些开口中。

另一示例性实施例提供了熔融金属盛装结构，该熔融金属盛装结构包括：如上所定义的容器；以及金属壳，该金属壳至少部分地围绕该容器。

根据又一示例性实施例，提供了制造加强耐火容器或容器段的方法。该方法涉及：提供具有容器或容器段的预期形状的模具；配制能够形成铸造耐火本体的耐火材料的浆料；用金属线的网给该模具的至少一个内表面装衬里，这些线覆盖，在线之间形成有开口；在使得浆料渗透开口的同时，将浆料引入到模具中；让浆料凝固以形成在其外表面处合并所述网的容器或容器段；以及从模具拆下该容器或容器段。在浆料凝固或变硬之前可以使模具振动和/或对其加压以促进浆料渗透到网的开口。

另一示例性实施例提供了制造加强耐火容器的替代方法。该替代方法涉及：提供容器，该容器由耐火材料制成并且具有外表面；以及将网粘附到该外表面，其中该网包括金属线，具有在其间的开口，并且其中该网借助于耐火粘合剂粘附到所述外表面，该耐火粘合剂通过所述开口渗入到所述网中。

优选地，该容器的形状和尺寸适于用作选自如下结构的物件：具有形成在其中的通道的细长金属输送槽、用于熔融金属过滤器的容器、用于熔融金属脱气器的容器、坩埚等。

该示例性实施例的容器由耐火材料制成。此处用来涉及金属盛装容器的术语“耐火材料”旨在包括所有如下材料：其相对地耐熔融金属的腐蚀并且在针对在对于容器的在正常使用期间所预期的高温下能够保持它们的强度，所述高温例如熔融金属的温度。这样的材料包括但不限于陶瓷材料（无机非金属固体和耐热玻璃）和非金属。适当材料的非限制性列举包括如下材料：下述的氧化物：铝（氧化铝）、硅（二氧化硅，尤其是熔凝硅石）、镁（氧化镁）、钙（石灰）、锆（氧化锆）、硼（氧化硼）；金属碳化物、硼化物、氮化物、诸如碳化硅、硅化物粘合的碳化硅(SiC/Si₃N₄)的硅化物、碳化硼、氮化硼；硅酸铝，例如硅酸钙铝；复合材料（例如氧化物和非氧化物的合成物）；玻璃，包括可机加工的玻璃；纤维的矿物棉或其混合物；碳或石墨；等等。