[發明專利]具有配置的穿孔結構的冶金容器襯里

有效

• 申請號: 201680018312.2
• 申請日: 2016-02-24
• 公開（公告）號: CN107427904B
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 多米尼克·詹森;羅杰·馬達萊納;喬斯·西蒙斯;巴布·帕特爾;桑尼庫瑪爾·C·皮萊
• 申請（專利權）人: 維蘇威美國公司
• 主分類號: B22C1/00
• 分類號: B22C1/00
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所 31259
• 代理人: 脫穎

一種用于冶金容器的襯里被配置成具有工程化孔隙。所述襯里包含多個區域，每一個區域均在所述襯里的主平面中延伸，每個區域均具有如在所述襯里的主平面中測量的總孔面積或總穿孔面積的不同值。所述襯里可用于形成所述容器的底板或壁的部分或全部工作表面。在鑄造使用中，所述襯里在從在金屬熔體和所述冶金容器的所述壁和底板之間的界面延伸的金屬熔體的相間產生氧化緩沖層，以使得在鑄造使用中，在所述氧化緩沖層中的金屬流量基本上為零，且在所述氧化緩沖層中的內生夾雜物，特別是氧化物的濃度顯著高于在大部分金屬熔體中的濃度。

技術領域

本發明概括地涉及金屬成形生產線，諸如連續的金屬鑄造生產線。具體地，其涉及一種用于冶金容器諸如中間包的襯里，該襯里能夠大大減少在金屬熔體中的氧化物夾雜物的形成。

背景技術

在金屬成形工藝中，將金屬熔體從一個冶金容器轉移至另一個容器中，或轉移至模具或工具。例如，利用鋼包將冶煉爐內的金屬熔體定期地轉移到大容量的中間包內。由此實現將金屬熔體從中間包連續地澆注進模具或工具中。金屬熔體因重力驅動，通過位于冶金容器底部的水口系統從該容器流出，該水口系統通常設有閘門系統以控制(打開或關閉)金屬熔體通過該水口系統的流動。為了對抗金屬熔體的高溫，容器的壁具備耐火材料的襯里。

金屬熔體，特別是鋼，極易發生氧化反應，因此必須保護金屬熔體，防止其受到任何氧化物來源的影響。通常添加少量的鋁，從而在氧化物與熔體相接觸的情況下使鐵鈍化。在實踐中，這通常不足以防止在熔體中形成氧化物夾雜物，這在由熔體生產的最終部件中產生缺陷。據報道，10公斤的鋼鑄件可能包含高達十億個非金屬夾雜物，其中的大部分是氧化物。必須通過研磨或切割從最終部件移除夾雜物；這些程序增加了生產成本并產生大量的廢料。

夾雜物可能是與金屬熔體反應的結果；這些夾雜物被稱為內生夾雜物。外來夾雜物為其中的材料不是由金屬熔體產生的那些夾雜物，諸如沙、熔渣和水口的碎屑；外來夾雜物通常比內生夾雜物更厚。

內生夾雜物主要包括鐵氧化物(FeO)、鋁氧化物(Al₂O₃)和存在于熔體中或與其相接觸的其他化合物的氧化物，諸如MnO、Cr₂O₃、SiO₂、TiO₂。其他夾雜物可以包括硫化物以及較少的氮化物和磷化物。由于金屬熔體處于非常高的溫度下(對于低碳鋼1600℃級別的高溫)，所以顯然鐵原子極易與氧化物反應且不能阻止該氧化反應。

迄今為止，用于減少在鋼鑄件中存在的夾雜物的大多數措施是將夾雜物保留在形成該夾雜物的冶金容器中。本發明提出了一種完全不同的解決方案，其是通過用簡單、可靠且經濟的方式來大大減少在冶金容器中的內生夾雜物的形成。

發明內容

本發明是由所附的獨立權利要求限定的。從屬權利要求限定各種實施例。具體地，本發明涉及一種用于金屬熔體鑄造的冶金容器的襯里。示例性的這種冶金容器包括底板，該底板由在該底板的整個周界上方的壁所圍繞；以及出口或多個出口，所述出口位于該底板上；其特征在于，底板和/或壁的至少一部分包括一種裝置，該裝置用于在鑄造使用中在從介于金屬熔體和冶金容器的壁和底板之間的界面延伸的金屬熔體的中間相產生氧化緩沖層，以使得在鑄造使用時，在該氧化緩沖層中的金屬流量基本上為零，且在該氧化緩沖層中的內生夾雜物，特別是氧化物的濃度顯著上高于在大部分金屬熔體中的濃度。