專利名稱：高溫金屬液體柔性轉(zhuǎn)注接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)窯爐技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及鋼鐵及有色金屬行業(yè)冶煉、熔煉等過程 中金屬液體的轉(zhuǎn)注或鑄造等技術(shù)，尤為涉及高溫金屬液體轉(zhuǎn)注時用到的一種柔性連接的接 頭，即高溫金屬液體柔性轉(zhuǎn)注接頭。
背景技術(shù)：
隨著科技的進(jìn)步，對金屬品質(zhì)的要求不斷提高；因而工藝上對金屬液或合金液體 的要求相應(yīng)日趨嚴(yán)格，轉(zhuǎn)注過程是生產(chǎn)過程中的一個環(huán)節(jié)，在這個過程中也可能會對金屬 及合金熔液的品質(zhì)造成一定的影響。以鋁加工行業(yè)的熔煉、保溫及鑄造過程為例，傳統(tǒng)的較多采用固定式流口或傾動 式轉(zhuǎn)注；由于需要對流口進(jìn)行操作(如拔掉流口塞以放出鋁液)或傾動爐與固定溜槽間需要 留出一定的空間以便傾動過程的順利進(jìn)行(該過程就像用茶壺向茶杯內(nèi)注入茶水一樣)，因 而轉(zhuǎn)注過程無法密閉實現(xiàn)并且過程中液體的落差較大。隨著技術(shù)的進(jìn)步及傾動式熔煉爐、保溫爐的更多的應(yīng)用，在轉(zhuǎn)注流口方面也有一 些改進(jìn)，如旋轉(zhuǎn)接頭式的轉(zhuǎn)注流口也有很多的應(yīng)用，這種結(jié)構(gòu)也可克服上述問題實現(xiàn)專注 過程中無落差及相對密封；然而，旋轉(zhuǎn)式回轉(zhuǎn)流口還存在以下局限性
1、受場地制約必須置于爐子回轉(zhuǎn)中心軸線上。2、通常旋轉(zhuǎn)接頭前后需要較長的流槽進(jìn)行設(shè)備間的連接。3、密封氈會受到磨損及金屬液體的侵蝕較易損壞，因而更換較為頻繁。4、由于密封材料的損壞，易造成金屬泄露。5金屬液體在旋轉(zhuǎn)接頭處凝固，造成其損壞。

發(fā)明內(nèi)容
針對以上述現(xiàn)狀，本發(fā)明提供了一種高溫金屬液體柔性轉(zhuǎn)注接頭裝置，它可克服 以上缺點，實現(xiàn)專注過程相對密閉，安全便捷的進(jìn)行轉(zhuǎn)注操作。本發(fā)明技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的，一種高溫金屬液體柔性轉(zhuǎn)注接頭，含有鋼結(jié)構(gòu)、殼 體及頂箱體，殼體由鋼板焊接而成，內(nèi)有保溫層，并與鋼結(jié)構(gòu)之間焊接連接，頂箱體由耐熱 鋼焊接組成，根據(jù)實際情況也可增加耐火材料內(nèi)襯，以提高其使用溫度，頂箱體與鋼結(jié)構(gòu)之 間以螺栓連接，以上各件共同組成了箱體。其特征在于，其還含有流口芯座、筒狀套，流口芯 座與傾動爐爐體固定連接，筒狀套與固定式溜槽固定連接，流口芯座通過夾板固定于傾動 爐爐體上，筒狀套可由兩件或兩件以上組成，以利安裝，其端部固定在鋼結(jié)構(gòu)上，并以柔軟 的耐火材料與墻體密封，流口芯座與筒狀套之間留有一定的間隙以便在轉(zhuǎn)注時二者之間沒 有摩擦，流口芯座頭部為半圓柱形，隨著轉(zhuǎn)注過程的進(jìn)行，其和筒狀套之間能一直保持合適 的間隙不變，流口芯座端部有開口，以便傾動爐爐體內(nèi)的金屬液體經(jīng)過流口芯座后平滑無 障礙地順利流入筒狀套內(nèi)，筒狀套主體(端部)為圓柱形筒，筒體上根據(jù)流口芯座的大小及 轉(zhuǎn)動范圍開孔以利其安裝并轉(zhuǎn)動，兩端設(shè)有蓋板，可單獨制作后安裝以免金屬液體漏出；筒狀套的金屬液體出口方向為矩形截面的溜槽狀，尺寸方便與下游的固定式溜槽對接，在筒 狀套和流口芯座下部最近的配合位置設(shè)有凸起結(jié)構(gòu)，以防止金屬液體倒流漏入箱體底部；
進(jìn)一步，和金屬液體接觸的流口芯座和筒狀套，用高密度耐火澆注料如剛玉、石墨、碳 化硅、氮化硅等制成；
進(jìn)一步，在傾動爐爐體及箱體殼體間設(shè)置有密封刷，密封刷由耐火纖維編織物及耐熱 鋼絲共同編制而成，其外側(cè)端部用耐熱鋼夾具夾牢以增加其強(qiáng)度且用緊定螺釘將其固定在 傾動爐爐體及箱體殼體上，對傾動爐爐體及箱體之間進(jìn)行密封；
進(jìn)一步，密封軟帶由耐火纖維及耐熱鋼絲共同編制而成，在其橫向方向安置一定間距 的不銹鋼鋼板條，以便其形狀穩(wěn)定，兩側(cè)面呈較軟的毛刷狀與頂箱體滑動密封，兩端分別固 定于傾動爐爐體及頂箱體上實現(xiàn)傾動爐爐體及頂箱體無間隙密封；
進(jìn)一步，在殼體下部設(shè)置有配合熱電偶及電氣控制系統(tǒng)精確控制殼體內(nèi)部的溫度以 保持殼體溫度不變的加熱棒，加熱棒為硅碳棒或電熱合金，特殊情況下也可采用輻射管形 式；
進(jìn)一步，在殼體下部設(shè)置有檢測有無金屬液體漏入殼體內(nèi)部的測漏棒，當(dāng)進(jìn)入液體流 入時，流口芯座跟測漏棒之間通過金屬液體聯(lián)通為一個回路，檢測元件可輸出開關(guān)量信號 以控制傾動爐爐體快速復(fù)位，并發(fā)出報警，以免事故的發(fā)生。事故處理完畢后通過放干塞頭 把殼體內(nèi)的金屬液體放出。本發(fā)明有益的效果
1、實現(xiàn)較小落差的高溫金屬液體轉(zhuǎn)注，從而減少因轉(zhuǎn)注過程落差大造成的吸氣、氧化、 夾渣等現(xiàn)象。2、實現(xiàn)相對密封的高溫金屬液體轉(zhuǎn)注，從而減少金屬液體和環(huán)境氣體的接觸，減 少氧化現(xiàn)象，同時可改善車間環(huán)境，減少污染物泄露。3、轉(zhuǎn)注流程縮短，減少金屬液體被污染、被氧化的幾率。4、適合各種安裝配置，對工藝布局提供較大的便利。5、實現(xiàn)較為恒溫的轉(zhuǎn)注，金屬液體溫度降幅減小。6、可以方便的通入保護(hù)性氣體，同時配合增加流槽蓋板等措施對轉(zhuǎn)注過程全程進(jìn) 行更為嚴(yán)格的控制，進(jìn)一步減小氧化及金屬吸氣等不良現(xiàn)象的發(fā)生。并且易于使得保護(hù)性 氣體的消耗量控制在較低的水平。7、無金屬凝固造成的卡阻現(xiàn)象，因而轉(zhuǎn)動更靈活。8、所有的密封件不和金屬液體接觸，且處于較低溫度，因而更耐用，更換更方便。9、密封效果好，適用于絕大多數(shù)工藝過程。10、使用壽命長，維護(hù)工作量小。更為安全可靠。


附圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)主視剖視示意圖 附圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)主視A-A向剖視示意圖。附圖3為本發(fā)明結(jié)構(gòu)主視轉(zhuǎn)注極限位置剖視示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明；
在圖中，5為傾動爐爐體，11為固定式溜槽，二者之間的部分為高溫金屬液體柔性轉(zhuǎn)注 接頭，高溫金屬液體柔性轉(zhuǎn)注接頭實現(xiàn)傾動爐爐體與固定式溜槽之間柔性密閉式連接。2為流口芯座，通過夾板18固定于傾動爐爐體5上；4為筒狀套，可由兩件或多件 組成，以利安裝，其端部固定在箱體側(cè)墻上(也即殼體20側(cè)墻上)，并以柔軟的耐火材料與墻 體密封。流口芯座2與筒狀套4之間留有一定的間隙以便在轉(zhuǎn)注時二者之間沒有摩擦；流 口芯座2頭部為半圓柱形，因此，隨著轉(zhuǎn)注過程的進(jìn)行，其和筒狀套4之間能一直保持合適 的間隙不變；流口芯座2端部按圖示形狀有開口，以便傾動爐5爐體內(nèi)的金屬液體經(jīng)過流口 芯座2后平滑無障礙地順利流入筒狀套4內(nèi)。筒狀套4端部為圓柱形(即與流口芯座2配合 部分)，筒體上根據(jù)流口芯座2的大小及轉(zhuǎn)動范圍開孔以利其安裝并轉(zhuǎn)動，兩端設(shè)有蓋板，可 單獨制作后安裝以免金屬液體漏出；筒狀套4的金屬液體出口方向為矩形截面的溜槽狀， 尺寸方便與下游的固定式溜槽11對接(用連接件10連接)；在筒狀套4和流口芯座2下部 最近的配合位置設(shè)有凸起結(jié)構(gòu)，以防止金屬液體倒流漏入箱體底部。在正常工作情況下，除傾動爐爐體5及固定式溜槽11外，只有流口芯座2和筒狀 套4和金屬液體接觸。根據(jù)金屬液體品種、溫度等特性選擇合適的耐火材料，以便提高該 主要部件的使用壽命；同時，該部件還應(yīng)具有尺寸穩(wěn)定、易成型、機(jī)加工性能好等優(yōu)點，以便 獲得高精度的產(chǎn)品，從而提高接頭的性能。通常可采用高密度耐火澆注料、剛玉、石墨、碳化 硅、氮化硅等等。由于流口芯座2和筒狀套4之間的間隙的存在，密封問題交由其它部件來完成。如圖所示，除去核心構(gòu)件流口芯座2及筒狀套4，1為鋼結(jié)構(gòu)，由型鋼焊接而成；3 為耐火內(nèi)襯；8為頂箱體，由耐熱鋼焊接組成，根據(jù)實際情況也可增加耐火材料內(nèi)襯，以提 高其使用溫度；19為保溫層；20為殼體，由鋼板焊接而成，并與鋼結(jié)構(gòu)之間焊接連接；以上 各件共同組成了箱體，完成密封及其它如固定筒狀套4、承接事故漏出的金屬液體、安裝加 熱棒、對轉(zhuǎn)注過程的保溫等功能。首先，密封的實現(xiàn)需要對箱體及傾動爐爐體接口處做適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)處理；如圖1所 示，以回轉(zhuǎn)中心點為圓心，耐火內(nèi)襯3、頂箱體8及傾動爐爐體5相關(guān)部位制作成圓弧狀結(jié) 構(gòu)，以便在傾動過程中各構(gòu)件的相對間隙保持不變，從而便于密封且使得轉(zhuǎn)注動作靈活無 障礙；6為密封刷，由耐火纖維編織物及耐熱鋼絲共同編制而成，外側(cè)端部用耐熱鋼夾具夾 牢以增加其強(qiáng)度及便于其固定；用緊定螺釘將其固定在傾動爐爐體5及箱體殼體20上，分 別在上、下及兩側(cè)對傾動爐爐體5及箱體之間進(jìn)行密封。由于轉(zhuǎn)注過程中熱氣上浮，因此特別用密封軟帶7對其進(jìn)行二次密封。密封軟帶 7由耐火纖維及耐熱鋼絲共同編制而成，在其橫向方向安置一定間距的不銹鋼鋼板條，以便 其形狀穩(wěn)定；兩側(cè)面呈較軟的毛刷狀實現(xiàn)其和頂箱體8之間的滑動密封；兩端用連接件9 分別固定于傾動爐爐體5及頂箱體8上實現(xiàn)無間隙密封；根據(jù)需要在頂箱體上設(shè)置一定數(shù) 量的導(dǎo)向桿以引導(dǎo)密封軟帶在轉(zhuǎn)注過程中的形狀變化。為了避免溫度下降，金屬液凝固造成轉(zhuǎn)動不靈甚至流口芯座2及筒狀套4的損壞， 在箱體下部(也即殼體下部)設(shè)置加熱棒14，配合熱電偶及電氣控制系統(tǒng)精確控制箱體內(nèi)部 (也即殼體內(nèi)部)的溫度以保持箱體(也即殼體)溫度不變。加熱棒14通常為硅碳棒或電熱合金等，特殊情況下也可采用輻射管形式。在殼體下部設(shè)置有測漏棒15，用以檢測有無金屬液體漏入箱體(也即殼體內(nèi)部)內(nèi) 部。當(dāng)進(jìn)入液體流入時，流口芯座2跟測漏棒15之間通過金屬液體聯(lián)通為一個回路，檢測 元件可輸出開關(guān)量信號以控制傾動爐爐體5快速復(fù)位，并發(fā)出報警，以免事故的發(fā)生。事故 處理完畢后，可通過放干塞頭12把箱體內(nèi)(也即殼體內(nèi)部)的金屬液體放出，使得檢漏棒狀 態(tài)復(fù)原。底盤16是鋼結(jié)構(gòu)件，整個箱體置于其上，通過地腳調(diào)整件13、地腳螺栓17將箱體 和基礎(chǔ)連接，同時能在一定范圍調(diào)整箱體的位置；這種結(jié)構(gòu)設(shè)置能夠方便地安裝箱體及調(diào) 整箱體的位置，使其達(dá)到較高的安裝位置精度。
權(quán)利要求
1.一種高溫金屬液體柔性轉(zhuǎn)注接頭，含有鋼結(jié)構(gòu)(1)、殼體(20)及頂箱體(8)，殼體 (20)由鋼板焊接而成，內(nèi)有保溫層(19)，并與鋼結(jié)構(gòu)(1)之間焊接連接，頂箱體(8)由耐熱 鋼焊接組成，與鋼結(jié)構(gòu)(1)之間用螺栓連接，以上各件共同組成了箱體，其特征在于，其還含 有流口芯座(2)、筒狀套(4)，流口芯座(2)通過夾板(18)固定于傾動爐爐體(5)上，筒狀套(4)可由兩件或兩件以上組成，以利安裝，其端部固定在鋼結(jié)構(gòu)(1)上，并以柔軟的耐火材料 密封，流口芯座(2)與筒狀套(4)之間留有一定的間隙以便在轉(zhuǎn)注時二者之間沒有摩擦，流 口芯座(2)頭部為半圓柱形，隨著轉(zhuǎn)注過程的進(jìn)行和筒狀套之間能一直保持合適的間隙不 變，流口芯座(2)端部有開口，以便傾動爐爐體(5)內(nèi)的金屬液體經(jīng)過流口芯座(2)后平滑 無障礙地順利流入筒狀套(4)內(nèi)，筒狀套(4)端部為圓柱形筒，筒體上根據(jù)流口芯座的大小 及轉(zhuǎn)動范圍開孔以利其安裝并轉(zhuǎn)動，兩端設(shè)有蓋板，可單獨制作后安裝以免金屬液體漏出， 金屬液體出口方向筒狀套(4)為矩形截面的溜槽狀，與下游的固定式溜槽(11)對接，筒狀 套(4)和流口芯座(2)下部配合位置設(shè)有凸起結(jié)構(gòu)，以防止金屬液體倒流漏入箱體底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫金屬液體柔性轉(zhuǎn)注接頭，其特征在于，和金屬液體 接觸的部位僅限于流口芯座(2)和筒狀套(4)，用高密度耐火澆注料剛玉、石墨、碳化硅、 氮化硅制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫金屬液體柔性轉(zhuǎn)注接頭，其特征在于，在傾動爐爐 體(5)、及箱體殼體(20)間設(shè)置有密封刷(6)，密封刷(6)由耐火纖維編織物及耐熱鋼絲共 同編制而成，其外側(cè)端部用耐熱鋼夾具夾牢以增加其強(qiáng)度，且用緊定螺釘將其固定在傾動 爐爐體(5)及箱體殼體(20)上，對傾動爐爐體(5)及箱體殼體(20)之間進(jìn)行密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫金屬液體柔性轉(zhuǎn)注接頭，其特征在于，密封軟帶(7) 由耐火纖維及耐熱鋼絲共同編制而成，在其橫向方向安置一定間距的不銹鋼鋼板條，以便 其形狀穩(wěn)定，兩側(cè)面呈較軟的毛刷狀與頂箱體(8)滑動密封，兩端分別固定于傾動爐爐體(5)及頂箱體(8)上實現(xiàn)傾動爐爐體(5)及頂箱體(8)無間隙密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫金屬液體柔性轉(zhuǎn)注接頭，其特征在于，在殼體(20) 下部設(shè)置有配合熱電偶及電氣控制系統(tǒng)精確控制殼體內(nèi)部的溫度以保持殼體溫度不變的 加熱棒(14)，加熱棒(14)為硅碳棒或電熱合金，特殊情況下也可采用輻射管形式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫金屬液體柔性轉(zhuǎn)注接頭，其特征在于，在殼體(20) 下部設(shè)置有檢測有無金屬液體漏入殼體(20)內(nèi)部的測漏棒(15)，當(dāng)進(jìn)入液體流入時，流口 芯座(2)跟測漏棒(15)之間通過金屬液體聯(lián)通為一個回路，檢測元件可輸出開關(guān)量信號以 控制傾動爐爐體(5)快速復(fù)位，并發(fā)出報警，以免事故的發(fā)生，放干塞頭(12)把殼體(20)內(nèi) 的金屬液體放出。
全文摘要
本發(fā)明涉及鋼鐵及有色金屬行業(yè)冶煉、熔煉等過程中金屬液體的轉(zhuǎn)注或鑄造等技術(shù)用到的一種柔性連接的接頭。本發(fā)明這樣實現(xiàn)的，一種高溫金屬液體柔性轉(zhuǎn)注接頭，含有鋼結(jié)構(gòu)、殼及頂箱體，以上各件共同組成了箱體，特征在于，其還含有流口芯座、筒狀套，流口芯座通過夾板固定于傾動爐爐體上，筒狀套兩端固定在鋼結(jié)構(gòu)上，流口芯座頭部為半圓柱形，且有開口，以便傾動爐爐體內(nèi)的金屬液體經(jīng)過流口芯座后平滑流入筒狀套內(nèi)，筒狀套主體為圓柱形筒，金屬液體出口方向為矩形截面的溜槽狀，與下游的固定式溜槽對接。本發(fā)明實現(xiàn)相對密封的高溫金屬液體轉(zhuǎn)注，密封效果好，使用壽命長，從而減少金屬液體和環(huán)境氣體的接觸，減少氧化現(xiàn)象，同時可改善車間環(huán)境，減少污染物泄漏。
文檔編號B22D35/00GK102139366SQ20111000705
公開日2011年8月3日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日
發(fā)明者柴西林 申請人:河南中色賽爾工業(yè)爐有限公司