[发明专利]打开熔融金属排放口的方法和装置

说明书

本发明涉及熔融金属处理容器，特别是与为该容器(例如钢包)底部的开口提供一种改进型式有关。在该容器的出钢槽下面固定有一个阀门，它包括带流体通道的活动阀门部件，当阀门处于关闭位置时，通道是相互错位的；而当阀门处于开启位置时，它们基本是对正的，因此熔融金属可以从该容器中通过流体通道流出。

这类阀门及其周边设备称之为滑动水口系统，且可以有多种设计形式，包括那些以直线平移的轨迹相对运动的和那些以相对转动的轨迹相对运动的阀门部件。这类阀门的例子尤其在WO/87/07306中有介绍。

下面将借助一钢包对本发明进行进一步阐述。

在钢包的底部有一个通向滑动水口阀门系统的出钢口。为了防止熔融金属向下流入阀门、凝固而堵塞出钢槽，出钢口通常灌满沙子。尽管这样，在钢的制造过程中，当钢包上充满熔融钢水的出钢阀门打开使钢水向下流入锭模或中间包时仍是一个关键时刻。有时会发生的情况是，由于阀门中或它与出钢口的联结部位有某种形式的堵塞，当打开阀门时钢水就流不出来。

当阀门打开时没有熔融金属的自然流动会造成一系列经济及工作环境方面的问题。正常情况下，熔融金属从钢包中通过一保护管流出，它能防止空气与钢水相接触。当出钢槽出现堵塞时，为了去除障碍物必须卸下此保护管使氧气燃烧设备能够靠近。以人工方式将一连有供氧线的管式喷枪向上送入出钢槽，从而可将堵塞物烧掉。

在此操作过程中，熔融金属和炉渣会在出钢口周围飞溅且随着障碍物的去除，钢水急流向下进入操作人员旁边的中间包。这种操作所伴随的危险是十分明显的。除了氧喷枪和氧气的成本之外，这种操作还会增加制造钢槽所用耐火材料的消耗。另外，因为打开被堵塞的钢包要耗费时间，从而会使自中间包至结晶器的浇铸速度不能达到最佳，进而造成钢的质量恶化。在最坏的情况下，浇铸必须停止，随之而来的是要为开始新一轮浇铸做准备并对钢包内的钢水进行二次加热。

已有这样的建议，在滑动水口打开之前向出钢槽内吹入氩气，通过这种方式使出钢槽内压力升高，从而去除覆盖出钢口的嘴部的高温烧结沙壳或也可能是凝固了的钢。在此提议中，氩气是在阀门处于关闭位置的情况下引入到出钢槽的下部的，这样，需克服很大阻力，迫使其通过整个沙柱向上达到出钢槽的上部。

在对这项建议进行试验的过程中，沙子被吹开，而钢水向下流入出钢槽，但在打开阀门前有时间凝固。同样的堵塞问题也很显著。

这样，出于多种原因，就有必要对与打开阀门相关的自动出钢过程进行改进，而本发明的目的就是提供这样的改进。

因此本发明是建立在使用气体(最好是氩气)的基础上的，其方法是将氩气引入出钢槽较高的上部。根据本发明，在操作过程中将一根由较脆性材料制成的管子引入出钢槽，该管子在处于关闭位置的阀门之内，穿过两上阀门部件延伸。随后，氩气通过该管吹入，于是打开阀门，管子随之被剪断。在出钢过程中，管子的被剪断的一段在熔融钢水流出之前随着外流的沙子流出。

因此，本发明的一个方面是提供一种打开和关闭熔融金属处理容器出口的装置，它包括一个与该出口联通和带有活动阀门部件的阀门，该阀门部件带有开口，它们处于相互错位状态时可关闭阀门，进而关闭出口，而它们相互间连通且与出口联通时可使出口打开，使熔融金属可由此流出该容器，其特点在于提供有一个气体能从其中通过的脆性管，该管有足够的长度穿过两个阀门部件而进入容器的出口，由此气体可以通入该出口，然后通过阀门部件的相对运动使阀门打开，折断该管，所以它不会妨碍阀门的开启，且其特点还在于管子的端部有一杯形底座，其与阀门上或其附近一相同形状的凹槽相配合。

在另一方面，本发明提供一种打开和关闭熔融金属处理容器出口的方法，其中一阀门定位成与该出口联通，该阀门带有活动阀门部件，该阀门部件具有开口，它们处于相互错位状态时可关闭阀门，进而关闭出口，而它们相互间连通且与出口联通时可使出口打开，因此熔融金属可流出该容器，其特点在于一脆性管在阀门处于关闭状态时穿过阀门部件插入该出口，气体通过该管喷入该出口，以去除堵塞出口的任何障碍物，且打开阀门，于是出口内管子的管身被剪断，且其特点还在于管子的端部有一杯形底座，与阀门上或其附近一相同形状的凹槽相配合。

该较脆性的管可以例如穿过阀门活动部件的一部分到达阀门开口(即流动通道)的一侧，且向上穿过阀门固定部件中的开口(即通道)。

脆性管的杯形底座部分可以方便地座落于连接装置上的一相应形状的凹槽内，该连接装置联结到下阀门部件，即滑动水口中的阀门活动部件的下侧。