[发明专利]中间包冲击衬垫

说明书

本发明涉及一种中间包冲击衬垫，即一种配置在中间包底部以接受从钢包注入中间包的熔融金属注入流的耐腐蚀材料垫板。

美国专利5169591公开了一种用于连续铸钢的中间包的冲击衬垫，它包括一个基座、一个环形顶面以及在基座和环形顶面之间延伸的不连续侧壁，该侧壁具有一个凹进的内表面，该表面可以是弧形的。

美国专利5358551公开了一种冲击衬垫，它包括一个基座及一个环绕基座延伸的侧壁，该侧壁的内表面具有一个向内向上延伸的部分。所述内表面可以是凹进的。

美国专利4776570公开了一种呈封闭箱形的钢包截流器，钢包注流通过一个注入管注入其中。箱体具有带孔的壁，注流以一组分流经该壁流出箱体，每个分流与中间包的壁垂直并冲击该壁。

尽管前述装置的设计都是用来减少中间包中的紊流，我们却惊奇的发现：通过提供一种带有内角的冲击衬垫可以进一步减少紊流，所述内角限定在衬垫的基座、环形壁以及上表面之间。因而，我们发现提供这种内角具有优越性并且可以在减小表面紊流、尽可能减小熔渣夹杂、防止中间包熔剂覆盖层的破裂、钢水的再氧化状况方面取得改善，而且可以确保钢水在中间包中适当的流动通道。

因此，一方面本发明提供了一种中间包冲击衬垫，它包括一个能承受与中间包中的钢水相接触的耐火材料主体；该主体包括一个具有冲击表面的基座、一个从冲击表面向上延伸的外侧壁、一个与侧壁相连的顶表面、一个在顶表面上形成的开口、该开口提供了进出冲击表面的开放通道，该顶表面具有一个基本上平行于冲击表面的内环部分而该侧壁具有一个基本上垂直于冲击表面的连续内表面，其中在侧壁和冲击表面之间以及侧壁与顶表面的内环部分之间分别形成了一个基本上呈直角的角部。

通过开口流入并与冲击表面接触的钢水向外流动，然后它在侧壁内表面的作用下转向内流，最后流出开口。

侧壁优选地是环形的，即它围绕冲击表面连续地延伸。

开口形状优选地是不均匀的，即它具有一个较长的尺寸以及一个与该较长尺寸垂直的较短尺寸。例如，它可以是矩形或椭圆。

为方便起见，衬垫的顶部外表面也可以平行于冲击表面。

本发明的冲击衬垫不仅仅改变注入钢水的流向，而且可均匀分散注入的钢水流。

由于使用本发明的衬垫与使用圆形或其它均匀外形的衬垫相比能使钢流被分散到更大的区域上，因此在保证减少飞溅和紊流的同时使得沿表面的流动更加均匀。因为冲击衬垫的非均匀外形与同等宽度均匀外形的衬垫(如圆形或正方形)比较，所述衬垫相对注入钢流而言是一个更大的“靶”，所以即使钢流不能完美地与冲击衬垫中心线对中，也可得到所需的结果。

本发明特别适用于在浇注钢水时改进停留时间分配参数。由于本发明简化了内腔形状，因此它可降低成本，并且与现有冲击衬垫相比整体尺寸也相应地减少了。

根据本发明的冲击衬垫由一种能承受与熔融金属、特别是与例如连铸操作的钢水连续接触的耐火组合物构成。通常要求使用一种标准的中-高铝整体耐火材料，其氧化铝含量占重量的约55％到85％。由于钢水的化学反应，优选采用一种碱性耐火材料、优选采用一种镁基整体耐火材料，其MgO约占重量的58％到93％。

下面参照附图以实施例的形式对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1是包括本发明冲击衬垫的中间包截面侧视图，冲击衬垫配置在中间包底部；

图2是图1中冲击衬垫的俯视图，示出了图1横截面的位置(沿线Ⅰ到Ⅰ)；

图3是沿图2中线Ⅲ-Ⅲ的横截面图；

图4是图3中冲击衬垫局部的放大视图。

在图1中示出了一个常规的中间包10，它包括一个内衬12和一对浇口或出口14，该出口使得熔融金属(通常指的是钢水)从中间包10的熔池16连续不断地流出中间包10并进入可形成金属铸件的结晶器(未示出)中。通常，钢包耐火套筒18或类似的中间包填注设备配置在中间包10的上方并连续不断地将熔融金属流引入中间包10。按照本发明构造的中间包冲击衬垫20一般放置在中间包10底部15的中央。

如图1到图4所示，中间包冲击衬垫20的形状优选为矩形，并且其长边平行于中间包的纵轴。衬垫包括一个带有水平冲击平面24的基座22。衬垫20还包括具有内壁表面28的连续环形外侧壁26、40。冲击衬垫20还包括一个与侧壁26、40相连而平行于冲击表面24的顶表面32，并在其中形成一个非均匀开口30。所谓的“非均匀”指的是开口30不是圆形或正方形，而是具有一个较长尺寸30′(见图2)以及一个基本上与该较长尺寸30′垂直的较短尺寸30″。