[发明专利]浇口盘缓冲垫

说明书

本发明涉及熔融金属，特别是熔融钢的处理。本发明特别涉及一种浇口盘缓冲垫，即一用耐火材料制成，放置在一浇口盘的底面上，接受从一钢水包注入该浇口盘中的熔融金属流的部件。本发明特别用于钢的连续铸造。

国际专利申请No.WO96/14951(FOSECO)公开的一种浇口盘缓冲垫包括一可承受与浇口盘中的熔融钢接触的耐火材料制成的本体。该缓冲垫本体包括一有一冲击面的底部、一从该冲击面向上伸展的外侧壁和一与该侧壁连接，限定一开口的顶面。顶面内有一与冲击面大致平行的环形部，侧壁与冲击面以及侧壁与顶面内的环形部之间大致为直角。该缓冲垫可提高熔融钢在浇口盘中的停留时间，从而确保多余的夹杂物有足够时间浮到钢水表面后被除去。

国际专利申请No.WO97/37799(FOSECO)公开的一种浇口盘缓冲垫包括一可承受与浇口盘中的熔融钢接触的耐火材料制成的本体。该缓冲垫本体包括一有一熔融钢冲击面的底部，一从该冲击面向上伸展的并围绕该底部伸展以完全将其围住的外侧壁。一与侧壁连接的环形体部分形成与冲击面大致平行，限定一供钢水注入的开口的顶面，环形体部分的底面和侧壁的内表面限定一凹座，该凹座有一沿冲击面周边并在冲击面上方连续伸展的底切部。顶面的一部分比顶面的其余部分低，顶面该部分下方的凹座的横截面比凹座的其余部分小。该缓冲垫特别可用来提高钢水在细长形浇口盘中的流动性，钢水从该浇口盘的一端注入，铁水的该或每个出口在该浇口盘相反的一端。该缓冲垫的位置放置成使得该端壁的较低部分与注入钢水旁的端壁相邻，从而使得从缓冲垫弹回的钢水优先流向该端壁。这可大大减小浇口盘中生成的表面涡流，从而改善流路，生成更清洁的钢。

值得注意，由于改变一缓冲垫的设计的某一方面一般会对整个浇口盘的流体力学产生无法预见的影响，因此设计能满足预定特殊要求的新浇口盘缓冲垫是非常复杂的。本发明人的目的是一种新浇口盘缓冲垫，它使得从冲击面弹回的钢水围绕该浇口盘的纵向轴线对称流动。对于比方说该或每个出口位于浇口盘纵向轴线上，或两个或更多出口围绕该轴线对称分布的浇口盘来说，这是非常重要的。此外，熔融金属的注入(“浇包流”)通常“偏心”，即不位于浇口盘的纵向轴线上。这是因为浇包罩(供熔融金属从浇包注入浇口盘中的管子)通常与一控制从浇包流出的金属流的滑动闸阀一起运动，由于该阀为限制流率常常只打开一部分，因此浇包罩常常相对浇口盘偏心。

按照本发明的第一方面，提供一种用耐火材料制成的浇口盘缓冲垫，该缓冲垫包括：一有一冲击面的底部，该冲击面使用时面向上接收注入该缓冲垫的熔融金属；以及一沿该冲击面的至少一部分周边从该底部向上伸展的壁，该壁包括一伸出在该冲击面一周边区上方的突檐，该突檐包括多个在冲击面上方比突檐其余部分伸出更远的突出部分。

该壁最好伸展在该冲击面的整个周边上，从而围住整个冲击面。

按照第二方面，本发明提供一种包括按本发明第一方面所述的缓冲垫的浇口盘。该浇口盘最好呈细长形(即俯视图)，它的出口最好靠近每个纵向端，使用时注入的熔融金属流和缓冲垫最好大致位于浇口盘的纵向中央。该浇口盘最好在缓冲垫与一出口之间包括至少一个在其宽度上伸展的挡板。该挡板的顶面最好有一中央部(即相对于浇口盘纵向轴线的中心)，该中央部比其每边上的周边部低。这有助于把熔融金属流导向浇口盘的纵向轴线。

本发明人发现，使用多个在冲击面上方比周边壁的突檐的其余部分伸出更远的突出部分可使得从冲击面回跳的熔融金属被大致导向缓冲垫的中央。从而即使注入缓冲垫中冲击面上的熔融金属是偏心的，即与缓冲垫中央隔开一段距离，从缓冲垫流出的熔融金属仍大致对称。从缓冲垫流出的流体的这一大致对称使得流体在整个浇口盘中对称，从而减小熔融金属在其中流率相对低(造成新的熔融金属补充不畅和该熔融金属固化的可能性)的所谓“死区”，从而大体改善熔融金属在浇口盘中停留时间的一致性。

缓冲垫的冲击面最好有至少两个转角(例如四个转角)，该转角的上方各突出一突出部分。至少一个(最好是全部)转角形成在冲击面各大致的直边的会聚处。该冲击面可呈大致的多边形，最好是四边形，特别是大致的长方形或正方形。多边形冲击面的每一转角上方伸出一突出部分。作为补充或替代，至少一个突出部分(最好是两个突出部分或更多突出部分)沿冲击面各边的至少大部分长度，甚至其整个长度伸展。