专利名称：塞棒的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制源自钢包或中间包的熔融金属流动的塞棒。
背景技术：
众所周知，在熔融金属铸^3i程中使用的塞棒是M金属顶杆而连接至提
升装置上的，设置所述提升装置以沿其纵轴方向移动塞棒，以便于控制通过容 器出口的熔融材料的流动，在所述容器中可容纳塞棒。而且，公知的，可提供
设置有气体通道的顶杆，用于将惰性气体导入塞棒中。在极端的状况下，艮P: 当温度升高时，在使用中，塞棒的操作使其很难确保塞棒始终牢固地连接到顶 杆上，而且也很难确保其气密性，以便于保证惰性气体不会大量损失，且没有 空气渗透itt棒内，后者可导致熔融金属的氧化，致使产品质量下降。
DE4444617A1禾n EP1140393两个都可以解决，问题，其中，^都公 开了可使用圆柱形^A件或绕顶杆设置的套筒以补偿顶杆的膨胀效应。
本发明的目的是提供一种改进的塞棒，其具有用于补偿顶杆膨胀的装置。 依照本发明，提供了一种塞棒，所述塞棒包括耐火材料细长主体，在主体 内设置有通道，所M道从细长主体一端部纵向延伸，所述端部在使用中为最 上端，具有部分固定容纳在所M道内的顶杆，所述顶杆的另一部分设置在通 道外部，在使用中连接至用于塞棒的提升装置，所述通道具有扩大部，其界定 了与所述主体端部分隔的密封面，围绕顶杆的嵌入件至少一部分容纳在所述扩
大部中，以及设置在顶杆上的保持装置，其特征在于在mx件和所述保持装置
之间设置可膨胀装置，嵌入件的材料具有的热膨胀系数不大于顶杆的热膨胀系 数，所述可膨胀装置在使用中的膨胀大于顶杆的膨胀。
tti^t也，可膨胀装置包括两个垫圈，在所述两个垫圈之间设置可膨胀石墨 组分。更优选地，在设置于所述两个垫圈之间之前，所述可膨胀石墨组分已经 进行预热，以去除其上的一些但不是所有的间隙水。最优选地，垫圈粘合至石 墨组分上。
在可选实施例中，可膨胀装置包括凹槽垫圈，标准垫圈可在其内部滑动， 可膨胀石墨组分布置在垫圈之间。所希望的是，在设置于所述两个垫圈之间之 前，所述可膨胀石墨组分已经进行预热，以去除其上的一些但不是全部的间隙 水。
适宜地，嵌入件向位于所述密封面上的密封件施压，且所述密封面和密封 ^H尤选为环形。
有利的是，保持装置包括垫圈和螺母，可膨胀装置^S于垫圈而与其接合， 在使用中螺母以螺纹接合的方式与顶杆相接合并拧紧，以实现垫圈与可膨胀装 置的接合。
现在将参照附图以实例的形式描述本发明，其中 图]是本发明所述塞棒的上端局部横截面示意图； 图2體棒可选实施例的类似视图3仍然是进一步的、类似于图1所示的可选实施例示意图4是可作为图3所示实施例中的膨胀元件的进一步可选形式的横截面
图，以及
图5是仍然是进一步可选实施例的横截面图。
具体实施例方式
图1示意性地表示的塞棒10具有多个呈已知形状的组件。其包括耐火材 料细长主体11， i!31所述耐火材料细长主体11，从主体的端部纵向延伸一中 心轴向通道12，所述端部在使用中为最上端。容纳在通道内的是金属顶杆13 的下部。在所述孔内通过任意适当的方式将顶杆B固定至主体上，例如通 过DE4040189公开的十字销，或通过EP1140393中公开的承压-内螺纹嵌件。 顶杆13可以具有贯穿中心延伸的轴向通道，用于将惰性气体供给到通道12内， 且主体1的下端设置有用于将这种惰性气体导入容器中的装置，使用中，塞 棒设置在所述容器内。
在主体11外部的上端处，顶杆适于连接至提升机构，以用于提升和下降 设置在容器内的塞棒。
在其上端的内部，通道12径向扩大，这样在扩大部的底部为界定了平密 封面14的环形台阶，所述平密^t面14与主体的顶端分隔开。支承在该平面14 上的是环形石墨密封件或垫片15，设置其以防止空气的渗入或惰性气体的损
失。中空圆柱形金属嵌入件或套筒16围绕顶杆13装配，并承载于密封件15 上以保持其处于压缩状态。嵌入件16的上部凸起超出主体的顶部。
在其上端，通道12的外部，顶杆13上螺纹连接一螺母17，所述螺母17 下面保持一接纳在顶杆上的光面平坦的环形垫圈18，螺母17和垫圈18形成保 ，^置以挡住扩大部内的部件，即嵌入件]6，以及环形可膨胀弹簧元件19， 所述环形可膨胀弹簧元件19承载于^件16的上环形面上，且靠在垫圈18 的下表面上。
元件19包括一个约束在两个光面平坦环形垫圈21 ， 22之间的可膨胀石墨 组分20。垫圈优选分别粘合至组分的相对面上。正如在我们的待审英国专利申 请号No. 0507940.5 (我们的参考号为M073252PGB)中所说明的，可膨胀石 墨组分20是M最初加热可膨胀石墨制剂从中去处一定比例的间隙水而获得。 3til在大约230。C至28(TC之间加热大约30分钟优选将40%至60%的间隙水从 膨胀制剂中去除。经过该热处理后，所述石墨组分紧固到垫圈上，使得所述石 墨组分约束在垫圈之间。
金属套筒或^A件16为热膨胀系数不大于，且{，等于顶杆13的热膨胀 系数的材料，同时，设置弹簧元件19预处理的石墨组分以膨胀至大于顶杆13 的程度。所希望的是，顶杆13和itA件]6为相同的材料，这样它们之间就不 存在不同的膨胀度。
令人信月艮的是，在JOT中，膨胀弹簧元件在补偿顶杆的热膨胀时尤其有利， 且具有比EP1140393B公幵的现有技术中的塞棒的套筒更大的膨胀能力，所述 现有技术中的塞棒的膨胀度比顶杆的膨胀度高。由于尺寸精度具有较高的线性 膨胀和/或变化，因此提供更大的容量以容纳系统中较大的变化，并可在密封件 15上施加较大的压力，i^t用户而言是非常有益的。
图2显示了类似于图1所示的弹簧元件19的可替换的可膨胀弹簧元件23， 其包括以约束形式位于两个垫圈之间的石墨组分24，所述石墨组分24已经进 行了预处理，即利用与用于组分20的所描述的相同方式从初始可膨胀石墨 制剂中去除一定比例的间隙水。
可取代平垫圈21， 22的，图2所示的弹簧元件23具有上凹槽垫圈25， 其内设置有标准的平垫圈26，当组分24膨胀(和收缩)时，所述平垫圈26可
上下自由地滑动。垫圈还可以禾拥任何适当的方式，例如M31粘合，而再次 连接至组分上。弹簧元件23的膨胀相对地大于顶杆13，因此，就象图1所示 的实施例可确保密封和气密性。
图3显示的塞棒与图1所示的塞棒类似，相同部件的附图标记与图1的附 图标记相同，但另外附加了尾标"a"。图中显示了与标准垫圈18a接合的标准螺 母17a，所述标准垫圈18a本身与可膨胀弹簧元件19a的顶部开口相接合。元 件19a的下表面紧靠金属套筒16a的顶部，所述金属套筒16a的下端承载于标 准graphoi密封件15a的上表面。在本实施例中，陶瓷螺母27压入塞棒主体并 接合于杆13a。图4更好地显示出，由石墨组分28容纳在压缩的金属凹槽29 内而构成元件19a， ^il过粘合。这样就确保了在塞棒组装以及拧紧螺母17a 等操作期间，其不会被压碎。而且元件19a不会先于密封件15a产生变形，否 则在7賴啲同时就无法保证气密性。凹槽29也可以提供一些对组分氧化进行 的保护措施。组分28可以浇铸或压入凹槽29中并作为单个单元提供。
图5显示了本发明所述的塞棒的另一个实施例，其具有与图2和图3所示 的实施例中相同的特征。因此类似的，但是经过修改的，部j牛的附图标记与那 些图相同，只是附加了尾标"b"。
如图5为主体11，其具有固定于其上的顶杆13，该顶杆ilil在塞棒通道 12的径向扩大部的内部位置处压入塞棒主体的陶瓷螺母27来固定。设置在所 述径向扩大部内的是graphoil密封件15b和金属(伏选为钢)套环16b，所述 金属套环16b承载于密封件上，并在相邻的塞棒主体的开口端以外凸出。
在塞棒主体外，顶杆通过与金属凹槽垫圈25b结合的螺母17b螺纹连接， 所述金属凹槽垫圈25b 在塞棒主体的端(顶)面上。在垫圈25b的内部设 置有可膨胀石墨组分30，其构成与组分20和24相同。将所述组分容纳，优选 粘合在金属套3]内部，所述金属套31可以朝向垫圈25b打开。组分延伸舰 所述套的开口部，并与垫圈25b的内表面接合。套3的底座外表面与套环16b 端部相接合，所述套环16b延伸出塞棒主体的外部。
权利要求
1、一种塞棒，包括耐火材料的细长主体、在主体内从其使用时为最上的一端部纵向延伸的通道、一部分被固定地容纳在所述通道内的顶杆，顶杆的另一部分在通道外部在使用时用于连接至塞棒的提升装置，所述通道具有界定出自主体所述端部隔开的密封面的扩大部、一个围绕顶杆具有至少一部分容纳在所述扩大部中的嵌入件、设置在顶杆上的保持装置，其特征在于，在嵌入件和所述保持装置之间设置可膨胀装置，嵌入件的材料具有的热膨胀系数不大于顶杆的热膨胀系数，在使用中所述可膨胀装置的膨胀大于顶杆的膨胀。
2、 如权利要求1所述的塞棒，其中，可膨胀装置包括两个垫圈，在所述两个垫圈之间设置可膨胀石墨组分。
3、 如权禾腰求2所述的塞棒，其中，垫圈与石墨组分相粘合。
4、 如权利要求1所述的塞棒，其中，可膨胀装置包括标准垫圈可在其中 滑动的凹槽垫圈，可膨胀石墨组分布置在垫圈之间。
5、 如权利要求4所述的塞棒，其中，垫圈与石墨组分相粘合。
6、 如权禾腰求1所述的塞棒，其中，可膨胀装置包括容纳在金属凹槽内 部的可膨胀石墨组分，凹槽的开口端与保持装置的平垫圈相接合，且凹槽的封 闭端与所述^A件相接合。
7、 如权利要求6所述的塞棒，其中，可膨胀装置通过粘合保持在所述凹 槽的内部。
8、 如权利要求1所述的塞棒，其中，可膨胀装置包括容纳在一金属套内部的可膨胀石墨组分，金属套的开口端与凹槽垫圈的内表面相接合，凹槽垫圈的开口端与塞棒主体的所述端部相接合，且金属套的封闭端与所述嵌入件相接 合。
9、 如权利要求8所述的塞棒，其中，可膨胀装置通过粘合保持在所述套 的内部。
10、 如上述任一项权利要求所述的塞棒，其中，可膨胀石墨组分在形成所 述可膨胀装置部之前已经进行了预热，由此去除一些而不是全部的间隙水。
11、 如上述任一项权禾腰求所述的塞棒，其中，駄件压缩坐在所述密封 面上的密封fK
12、 如权禾腰求ll所述的塞棒，其中，所述密封件和所述密封面为环形。
13、 如权利要求1所述的塞棒，其中保，雜置包括垫圈，可膨胀装置接合 靠在所述垫圈上，并且一螺母接合在顶杆上的螺纹上并拧紧，以在使用中实现 垫圈与所述可膨胀装置的接合。
全文摘要
本发明涉及一种塞棒，其包括主体(11)，所述主体(11)具有中心通道(12)，其中顶杆(13)一部分固定在通道内，以及连接至提升装置上的位于通道外部的顶杆(13)的另外部分。通道的扩大部界定了密封面(14)，围绕顶杆设置的嵌入件(16)部分地容纳在扩大部内。保持装置(17，18)承载在顶杆上，可膨胀装置围绕着嵌入件(16)和保持装置(17，18)之间的顶杆设置。可膨胀装置包括可膨胀石墨组分，其通过从可膨胀石墨制剂中除去一定比例的间隙水形成。嵌入件的热膨胀系数不大于顶杆的热膨胀系数，同时可膨胀装置的膨胀大于顶杆的膨胀。
文档编号B22D41/18GK101193714SQ200680013069
公开日2008年6月4日 申请日期2006年3月13日 优先权日2005年4月20日
发明者M·A·佩恩 申请人:福塞科国际有限公司