专利名称：一种中间包透气上水口的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种中间包冶金用的上水口 ，具体是一种中间包透气上水口 。
背景技术：
连铸工艺中，中间包透气上水口位于中间包的底部，下面与浸入式水口 相连接，在使用过程中，向上水口通一定压力的氩气，氩气的微气泡附带着 钢水中的三氧化二铝等杂质上浮，防止非金属夹杂沉积，从而确保连铸顺利 进行，提高钢水质量。现有技术中的上水口，基底上表面与基底的侧边成钝
角，如中国专利文献CN1247351C中公开了 一种单件式内水口以及用于支撑 该内水口的夹持装置，该发明中的水口包括一个多边形基底，多边形基底的 上底和多边形基底的侧边构成钝角。在使用这种水口时，夹持装置将与基底 的上底相接触，由于基底的上底是一个平面，与其相接面必然形成有尖角， 必然会使基底产生较大的局部应力，更为重要的是，由于中间包透气上水口 这种耐材制品是在高温状态下使用的，因此上水口内部温度分布的均勻程度 决定着内在应力对其本身破坏程度的大小，而内部温度分布是否均匀则与其 形状结构有着直接关系，现有技术中上水口的基底为直棱柱型，直棱柱基底 的各个边角处会使应力更加集中，使基底局部易损坏，影响整个上水口的使
用寿命；另外，现有的上水口基底仅在一组相对的两个侧面上设置有构成上 述钝角的斜面， 一旦这组斜面发生损坏，不得不更换整个上水口，这样就造 成了很大浪费，增加了维护成本。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种内部温度分布均匀、能 够有效避免基底应力集中、使用寿命长，且能够节省维护成本的中间包透气 上水口。 为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的
一种中间包透气上水口 ，包括管状部分(3 )和基底部分(5 );所述管 状部分(3)的内壁成型有用于浇注的通道(11);所述基底部分(5)围绕 所述管状部分(3 )并靠近所述管状部分(3 )的下端部；所述管状部分(3 ) 与所述基底部分(5 )具有共同的底面；所述基底部分(5 )由靠近所述底面 设置的圆柱形部分和设置在所述圆柱形部分上部的圓台部分(4)组成；所 述圓台部分(4)的母线为弧线，且该母线形成的侧面构成夹持面(41)。
上述中间包透气上水口，所述上水口下部设置有密封面体(10);所述 密封面体(10 )上环绕所述通道(11 )设置有环状气槽(6 ),所述环状气槽 (6)与浸入式水口密封面配合形成密封垫状气槽；所述密封面体(10)的 下表面为与所述浸入式水口密封面配合的滑动密封面。
上述中间包透气上水口，所述母线为下凹的弧线。
上述中间包透气上水口，所述母线为下凹的圓弧线。
上述中间包透气上水口 ，所述圓弧线的圆弧半径范围是2Omm至12 0國。
上述中间包透气上水口 ，所述管状部分(3 )具有一个主体部分(31 ); 所述主体部分(31)和所述基底部分(5 )制作成一个整体的部件。
上述中间包透气上水口 ，所述管状部分(3 )还包括设置在所述主体部 分(31)远离所述基底部分(5 ) —端的控流部件(1 );以及设置在所述主 体部分(31 )的内侧的一层透气部件(2 ),所述透气部件(2 )与所述主体 部分(31)之间形成透气环缝(9 );所述夹持面(")上成型有两个通气孔， 一个第一通气孔(81)与所述透气环缝(9)连通，另一个第二通气孔(82) 与所述环状气槽(6)连通，形成互不相通的两个通气系统。
上述中间包透气上水口，所述圆台部分(4)在所述第一通气孔(81) 和所述第二通气孔(82)的位置设置有密封环U2)。
上述中间包透气上水口 ，所述夹持面(41)的上缘与所述管状部分(3 ) 的外圆相切。
上述中间包透气上水口，所述基底部分(5)的外表面包覆有钢壳。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点①本发明的中间包 透气上水口 ，其基底部分包括靠近底面的圆柱形部分和设置在圆柱形部分上 部的圆台部分，由于圆柱形部分和圆台部分分别具有圆柱外形、圆锥外形， 即整体透气上水口以中心轴线为基准轴，在360度内完全对称，从而最大限 度地有利于上水口内部温度趋于均勻化分布，大大降低了内在应力对上水口 的破坏，保证了透气上水口的使用寿命；②本发明中间包透气上水口的整个 基底部分没有任何边角，从而进一步避免了现有技术中直棱柱基底中各个边 角处的应力集中，可有效的降低整个上水口中的应力，提高其整体使用寿命, 也就降低了设备的维护成本；③本发明的中间包透气上水口，在基底部分的 外表面包覆一层钢壳，从而进一步增加了它的强度，使上水口的使用寿命更 加有保障；④本发明的中间包透气上水口的夹持面的上缘与所述管状部分的
外圆相切，避免了该部分产生应力集中，进一步保证上水口使用寿命； 本 发明的中间包透气上水口，基底部分的底面设置有密封面体，用于防止在工 作过程中空气从上水口与下游部件的接触位置渗入，保证钢水质量； 本发 明的中间包透气上水口，在通气孔周围设置有密封环，以保证在通入高压气 体时通气孔不会渗入空气，从而进一步保证钢水质量。
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施 例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中 图l是本发明优选实施例的主视图； 图2是本发明优选实施例的俯视图； 图3是图1中C部分的放大示意图； 图4是图1中D部分的放大示意图； 图5是图1中A-A向局部剖视图； 图6是图1中B-B向局部剖浮见图； 图7是本发明优选实施例的立体示意图； 图8是本发明另一实施例的立体示意图。图中附图标记表示为1-控流部件，2-透气部件，3-管状部分，31-主体部分，4-圓台部分，41-夹持面，5-基底部分，6-环状气槽，7-钢壳， 81-第一通气孔，82-第二通气孔，9-透气环缝，10-密封面体，ll-通道，12-密封环
具体实施例方式
如闺l和图2所示，是本发明中间包透气上水口的一个优选实施例，其 立体图如图7所示。所述中间包透气上水口包括管状部分3和基底部分5。 所述管状部分3的内壁成型有用于浇注的通道11;所述基底部分5围绕所 述管状部分3并靠近所述管状部分3的下端部i殳置；所述管状部分3与所述 基底部分5具有共同的底面。所述基底部分5由靠近所述底面设置的圆柱形 部分和设置在所述圓柱形部分上部的圆台部分4组成。由于圆柱形部分和圆 台部分分别具有圆柱外形、圆锥外形，整体所述上水口以中心轴线为基准轴， 在360度内完全对称，从而最大限度地有利于上水口内部温度趋于均匀化分 布，大大降低了内在应力对上水口的破坏，保证了透气上水口的使用寿命。 而且所述圓柱形部分和所述圆台部分4使得整个所述基底部分5没有任何边 角，从而避免了现有技术中直棱柱基底的各个边角处的应力集中，可有效的 降低整个上水口中的应力，避免产生开裂现象，提高其整体使用寿命，从而 降低了设备的维护成本。所述圓台部分4的母线为弧线，在本实施例中，所 述母线为下凹的圆弧线，其圆弧半径是68誦(毫米)，其半径范围是20隱 至120mm，最优圓弧半径范围为50隱至80mm。该母线形成的侧面构成夹持 面41，即所述夹持面41为下凹形圆弧面。
所述管状部分3具有一个主体部分31,所述主体部分31和所述基底部 分5制作成一个整体的部件。在所述主体部分31远离所述基底部分5 —端 设置一个控流部件l,所述控流部件1具有一个碗形口 ，用于在浇注过程中 控制水流；在所述主体部分31的内侧设有一层透气部件2，所述透气部件2 采用密度较小的材料制成，能够增加所述上水口内的透气量；所述透气部件 2与所述主体部分31之间形成透气环缝9,经过所述透气环缝9的惰性氩气 体通过所述透气部件2能更加均匀地渗透，确保连铸顺利进行。所述上水口的所述底面下部还设置有密封面体(10),所述密封面体(10)的下表面为
与浸入式水口密封面配合的滑动密封面，两密封面在弹性力作用下能紧密滑
动，防止空气侵入钢水，从而保证钢水质量。所述密封面体10上环绕所述 通道11设置有环状气槽6,所述环状气槽6内通有处于正压状态的氩气， 主要用于防止在工作过程中，钢水流动作用产生的负压效应，进一步避免空 气从所述滑动密封面侵入钢水，以保证钢水质量。如图3所示，所述环状气 槽6与所述浸入式水口密封面配合形成密封垫状气槽。在本实施例中，所述 环状气槽6为环状氩气槽，所述透气环缝9为氩气透气环缝。
再如图2所示，上述实施例中的所述夹持面41上成型两个通气孔，一 个第一通气孔81与所述透气环缝9连通，其局部放大剖视图如图5所示， 另一个第二通气孔82与所述环状气槽6连通，其局部放大剖视图如图6所 示，从而形成了互不相通的两个通气系统。在本实施例中，两个所述通气孔 为氩气通气孔。另外，围绕所述第一通气孔81和所述第二通气孔82的孔口 位置还设置有密封环12,如图4所示。所述密封环12保证在通入高压气体 时所述第一通气孔81和所述第二通气孔82不会渗入空气，从而进一步确保 钢水质量。
在上述实施例中，为进一步减少在工作过程中所述基底部分5产生的应 力集中的问题,所述圓台部分4与所述管状部分3的结合部分的结合形状为 所述夹持面41的上缘与所述管状部分3的外圓相切。
在其他实施例中，所述圓弧线的圆弧半径还可以是20[^1、 50ram、 80mra、 106隱或12 Oram,其圓弧半径范围是2 Omm至12 Omm ，最优圆弧半径范围为5 Omm 至80mm。在这个范围内，所述圓台部分4受到的局部应力相对较小，有利 于所述中间包透气上水口的设备保护。如果所述圓弧半径过大，所述夹持面 41将接近于台面，不利于所述中间包透气上水口的夹持。如果所述圓弧面 的半径过小，可造成所述管状部分3与所述圆台部分4内部结构中的应力过 于集中，所述中间包透气上水口将极易发生损坏，即所述上水口整体的使用 寿命不能保证，不能实现本发明的发明目的，更不能体现本发明的积极效果。在其他实施例中，所述基底部分5的外表面可以如图8所示，包覆有钢 壳7,从而进一步增加了所述基底部分5的强度，保障所述上水口的使用寿 命。
在其他实施例中，所述母线也可为其他形状的下凹弧线，或者是其他形 状的上凹弧线，只要能够满足本发明减少基底部分应力集中的发明目的即 可。
在本实施例中，所述环状气槽6、所述透气环缝9和两个所述通气孔都 可以通入其他气体，所述通气孔的数量还可以根据实际需要改变。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式 的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做 出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷 举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围 之中。
权利要求
1.一种中间包透气上水口，包括管状部分(3)和基底部分(5)；所述管状部分(3)的内壁成型有用于浇注的通道(11)；所述基底部分(5)围绕所述管状部分(3)并靠近所述管状部分(3)的下端部；所述管状部分(3)与所述基底部分(5)具有共同的底面；其特征在于所述基底部分(5)由靠近所述底面设置的圆柱形部分和设置在所述圆柱形部分上部的圆台部分(4)组成；所述圆台部分(4)的母线为弧线，且该母线形成的侧面构成夹持面(41)。
2. 根据权利要求1所述的中间包透气上水口，其特征在于所述上水 口下部设置有密封面体(10 );所述密封面体(10 )上环绕所述通道(11)设 置有环状气槽(6),所述环状气槽(6)与浸入式水口密封面配合形成密封垫 状气槽；所述密封面体(10)的下表面为与所述浸入式水口密封面配合的滑 动密封面。
3. 根据权利要求1或2所述的中间包透气上水口，其特征在于所述 母线为下凹的弧线。
4. 根据权利要求1或2所述的中间包透气上水口，其特征在于所述 母线为下凹的圓弧线。
5. 根据权利要求4所述的中间包透气上水口，其特征在于所述圓弧 线的圆弧半径范围是20隱至120隱。
6. 根据权利要求1或2所述的中间包透气上水口，其特征在于所述 管状部分(3 )具有一个主体部分(31 );所述主体部分(31 )和所述基底部 分(5)制作成一个整体的部件。
7.根据权利要求6所述的中间包透气上水口，其特征在于所述管状部分(3 )还包括设置在所述主体部分(31)远离所述基底部分(5 ) —端的控流 部件(1);以及设置在所述主体部分(31)的内侧的一层透气部件(2)，所 述透气部件(2 )与所述主体部分(31)之间形成透气环缝(9 );所述夹持面(41)上成型有两个通气孔， 一个第一通气孔(81)与所述透气环缝(9)连 通，另一个第二通气孔(82)与所述环状气槽(6)连通，形成互不相通的两 个通气系统。
8. 根据权利要求7所述的中间包透气上水口，其特征在于所述圆台 部分(4 )在所述第一通气孔(81)和所述第二通气孔(82 )的位置设置有密 封环(12)。
9.根据权利要求1或2所述的中间包透气上水口，其特征在于所述夹 持面(41)的上缘与所述管状部分(3)的外圓相切。
10.根据权利要求1或2所述的中间包透气上水口，其特征在于所述 基底部分(5)的外表面包覆有钢壳。
全文摘要
一种中间包透气上水口，包括管状部分(3)和基底部分(5)；所述管状部分(3)的内壁成型有用于浇注的通道(11)；所述基底部分(5)围绕所述管状部分(3)并靠近所述管状部分(3)的下端部；所述管状部分(3)与所述基底部分(5)具有共同的底面；其特征在于所述基底部分(5)由靠近所述底面设置的圆柱形部分和设置在所述圆柱形部分上部的圆台部分(4)组成；所述圆台部分(4)的母线为弧线，且该母线形成的侧面构成夹持面(41)。本发明提供的所述上水口内部温度分布均匀，能有效避免基底应力集中而产生的开裂现象，使透气上水口使用寿命长，使用中的维护成本低廉。
文档编号B22D41/50GK101342589SQ200810146989
公开日2009年1月14日 申请日期2008年8月29日 优先权日2008年8月29日
发明者刘百宽, 史绪波, 孙文立, 孙荣海, 李雪冬, 王佐创, 王廷力, 王新伟, 郑全福, 勇 陈 申请人:濮阳濮耐高温材料(集团)股份有限公司