專利名稱：塞棒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制源自鋼包或中間包的熔融金屬流動的塞棒。
背景技術(shù)：
眾所周知，在熔融金屬鑄^3i程中使用的塞棒是M金屬頂桿而連接至提
升裝置上的，設(shè)置所述提升裝置以沿其縱軸方向移動塞棒，以便于控制通過容 器出口的熔融材料的流動，在所述容器中可容納塞棒。而且，公知的，可提供
設(shè)置有氣體通道的頂桿，用于將惰性氣體導(dǎo)入塞棒中。在極端的狀況下，艮P: 當溫度升高時，在使用中，塞棒的操作使其很難確保塞棒始終牢固地連接到頂 桿上，而且也很難確保其氣密性，以便于保證惰性氣體不會大量損失，且沒有 空氣滲透itt棒內(nèi)，后者可導(dǎo)致熔融金屬的氧化，致使產(chǎn)品質(zhì)量下降。
DE4444617A1禾n EP1140393兩個都可以解決，問題，其中，^都公 開了可使用圓柱形^A件或繞頂桿設(shè)置的套筒以補償頂桿的膨脹效應(yīng)。
本發(fā)明的目的是提供一種改進的塞棒，其具有用于補償頂桿膨脹的裝置。 依照本發(fā)明，提供了一種塞棒，所述塞棒包括耐火材料細長主體，在主體 內(nèi)設(shè)置有通道，所M道從細長主體一端部縱向延伸，所述端部在使用中為最 上端，具有部分固定容納在所M道內(nèi)的頂桿，所述頂桿的另一部分設(shè)置在通 道外部，在使用中連接至用于塞棒的提升裝置，所述通道具有擴大部，其界定 了與所述主體端部分隔的密封面，圍繞頂桿的嵌入件至少一部分容納在所述擴
大部中，以及設(shè)置在頂桿上的保持裝置，其特征在于在mx件和所述保持裝置
之間設(shè)置可膨脹裝置，嵌入件的材料具有的熱膨脹系數(shù)不大于頂桿的熱膨脹系 數(shù)，所述可膨脹裝置在使用中的膨脹大于頂桿的膨脹。
tti^t也，可膨脹裝置包括兩個墊圈，在所述兩個墊圈之間設(shè)置可膨脹石墨 組分。更優(yōu)選地，在設(shè)置于所述兩個墊圈之間之前，所述可膨脹石墨組分已經(jīng) 進行預(yù)熱，以去除其上的一些但不是所有的間隙水。最優(yōu)選地，墊圈粘合至石 墨組分上。
在可選實施例中，可膨脹裝置包括凹槽墊圈，標準墊圈可在其內(nèi)部滑動， 可膨脹石墨組分布置在墊圈之間。所希望的是，在設(shè)置于所述兩個墊圈之間之 前，所述可膨脹石墨組分已經(jīng)進行預(yù)熱，以去除其上的一些但不是全部的間隙 水。
適宜地，嵌入件向位于所述密封面上的密封件施壓，且所述密封面和密封 ^H尤選為環(huán)形。
有利的是，保持裝置包括墊圈和螺母，可膨脹裝置^S于墊圈而與其接合， 在使用中螺母以螺紋接合的方式與頂桿相接合并擰緊，以實現(xiàn)墊圈與可膨脹裝 置的接合。
現(xiàn)在將參照附圖以實例的形式描述本發(fā)明，其中 圖]是本發(fā)明所述塞棒的上端局部橫截面示意圖； 圖2體棒可選實施例的類似視圖3仍然是進一步的、類似于圖1所示的可選實施例示意圖4是可作為圖3所示實施例中的膨脹元件的進一步可選形式的橫截面
圖，以及
圖5是仍然是進一步可選實施例的橫截面圖。
具體實施例方式
圖1示意性地表示的塞棒10具有多個呈已知形狀的組件。其包括耐火材 料細長主體11， i!31所述耐火材料細長主體11，從主體的端部縱向延伸一中 心軸向通道12，所述端部在使用中為最上端。容納在通道內(nèi)的是金屬頂桿13 的下部。在所述孔內(nèi)通過任意適當?shù)姆绞綄㈨敆UB固定至主體上，例如通 過DE4040189公開的十字銷，或通過EP1140393中公開的承壓-內(nèi)螺紋嵌件。 頂桿13可以具有貫穿中心延伸的軸向通道，用于將惰性氣體供給到通道12內(nèi)， 且主體1的下端設(shè)置有用于將這種惰性氣體導(dǎo)入容器中的裝置，使用中，塞 棒設(shè)置在所述容器內(nèi)。
在主體11外部的上端處，頂桿適于連接至提升機構(gòu)，以用于提升和下降 設(shè)置在容器內(nèi)的塞棒。
在其上端的內(nèi)部，通道12徑向擴大，這樣在擴大部的底部為界定了平密 封面14的環(huán)形臺階，所述平密^t面14與主體的頂端分隔開。支承在該平面14 上的是環(huán)形石墨密封件或墊片15，設(shè)置其以防止空氣的滲入或惰性氣體的損
失。中空圓柱形金屬嵌入件或套筒16圍繞頂桿13裝配，并承載于密封件15 上以保持其處于壓縮狀態(tài)。嵌入件16的上部凸起超出主體的頂部。
在其上端，通道12的外部，頂桿13上螺紋連接一螺母17，所述螺母17 下面保持一接納在頂桿上的光面平坦的環(huán)形墊圈18，螺母17和墊圈18形成保 ，^置以擋住擴大部內(nèi)的部件，即嵌入件]6，以及環(huán)形可膨脹彈簧元件19， 所述環(huán)形可膨脹彈簧元件19承載于^件16的上環(huán)形面上，且靠在墊圈18 的下表面上。
元件19包括一個約束在兩個光面平坦環(huán)形墊圈21 ， 22之間的可膨脹石墨 組分20。墊圈優(yōu)選分別粘合至組分的相對面上。正如在我們的待審英國專利申 請?zhí)朜o. 0507940.5 (我們的參考號為M073252PGB)中所說明的，可膨脹石 墨組分20是M最初加熱可膨脹石墨制劑從中去處一定比例的間隙水而獲得。 3til在大約230。C至28(TC之間加熱大約30分鐘優(yōu)選將40%至60%的間隙水從 膨脹制劑中去除。經(jīng)過該熱處理后，所述石墨組分緊固到墊圈上，使得所述石 墨組分約束在墊圈之間。
金屬套筒或^A件16為熱膨脹系數(shù)不大于，且{，等于頂桿13的熱膨脹 系數(shù)的材料，同時，設(shè)置彈簧元件19預(yù)處理的石墨組分以膨脹至大于頂桿13 的程度。所希望的是，頂桿13和itA件]6為相同的材料，這樣它們之間就不 存在不同的膨脹度。
令人信月艮的是，在JOT中，膨脹彈簧元件在補償頂桿的熱膨脹時尤其有利， 且具有比EP1140393B公幵的現(xiàn)有技術(shù)中的塞棒的套筒更大的膨脹能力，所述 現(xiàn)有技術(shù)中的塞棒的膨脹度比頂桿的膨脹度高。由于尺寸精度具有較高的線性 膨脹和/或變化，因此提供更大的容量以容納系統(tǒng)中較大的變化，并可在密封件 15上施加較大的壓力，i^t用戶而言是非常有益的。
圖2顯示了類似于圖1所示的彈簧元件19的可替換的可膨脹彈簧元件23， 其包括以約束形式位于兩個墊圈之間的石墨組分24，所述石墨組分24已經(jīng)進 行了預(yù)處理，即利用與用于組分20的所描述的相同方式從初始可膨脹石墨 制劑中去除一定比例的間隙水。
可取代平墊圈21， 22的，圖2所示的彈簧元件23具有上凹槽墊圈25， 其內(nèi)設(shè)置有標準的平墊圈26，當組分24膨脹(和收縮)時，所述平墊圈26可
上下自由地滑動。墊圈還可以禾擁任何適當?shù)姆绞?，例如M31粘合，而再次 連接至組分上。彈簧元件23的膨脹相對地大于頂桿13，因此，就象圖1所示 的實施例可確保密封和氣密性。
圖3顯示的塞棒與圖1所示的塞棒類似，相同部件的附圖標記與圖1的附 圖標記相同，但另外附加了尾標"a"。圖中顯示了與標準墊圈18a接合的標準螺 母17a，所述標準墊圈18a本身與可膨脹彈簧元件19a的頂部開口相接合。元 件19a的下表面緊靠金屬套筒16a的頂部，所述金屬套筒16a的下端承載于標 準graphoi密封件15a的上表面。在本實施例中，陶瓷螺母27壓入塞棒主體并 接合于桿13a。圖4更好地顯示出，由石墨組分28容納在壓縮的金屬凹槽29 內(nèi)而構(gòu)成元件19a， ^il過粘合。這樣就確保了在塞棒組裝以及擰緊螺母17a 等操作期間，其不會被壓碎。而且元件19a不會先于密封件15a產(chǎn)生變形，否 則在7賴啲同時就無法保證氣密性。凹槽29也可以提供一些對組分氧化進行 的保護措施。組分28可以澆鑄或壓入凹槽29中并作為單個單元提供。
圖5顯示了本發(fā)明所述的塞棒的另一個實施例，其具有與圖2和圖3所示 的實施例中相同的特征。因此類似的，但是經(jīng)過修改的，部j牛的附圖標記與那 些圖相同，只是附加了尾標"b"。
如圖5為主體11，其具有固定于其上的頂桿13，該頂桿ilil在塞棒通道 12的徑向擴大部的內(nèi)部位置處壓入塞棒主體的陶瓷螺母27來固定。設(shè)置在所 述徑向擴大部內(nèi)的是graphoil密封件15b和金屬(伏選為鋼)套環(huán)16b，所述 金屬套環(huán)16b承載于密封件上，并在相鄰的塞棒主體的開口端以外凸出。
在塞棒主體外，頂桿通過與金屬凹槽墊圈25b結(jié)合的螺母17b螺紋連接， 所述金屬凹槽墊圈25b 在塞棒主體的端(頂)面上。在墊圈25b的內(nèi)部設(shè) 置有可膨脹石墨組分30，其構(gòu)成與組分20和24相同。將所述組分容納，優(yōu)選 粘合在金屬套3]內(nèi)部，所述金屬套31可以朝向墊圈25b打開。組分延伸艦 所述套的開口部，并與墊圈25b的內(nèi)表面接合。套3的底座外表面與套環(huán)16b 端部相接合，所述套環(huán)16b延伸出塞棒主體的外部。
權(quán)利要求
1、一種塞棒，包括耐火材料的細長主體、在主體內(nèi)從其使用時為最上的一端部縱向延伸的通道、一部分被固定地容納在所述通道內(nèi)的頂桿，頂桿的另一部分在通道外部在使用時用于連接至塞棒的提升裝置，所述通道具有界定出自主體所述端部隔開的密封面的擴大部、一個圍繞頂桿具有至少一部分容納在所述擴大部中的嵌入件、設(shè)置在頂桿上的保持裝置，其特征在于，在嵌入件和所述保持裝置之間設(shè)置可膨脹裝置，嵌入件的材料具有的熱膨脹系數(shù)不大于頂桿的熱膨脹系數(shù)，在使用中所述可膨脹裝置的膨脹大于頂桿的膨脹。
2、 如權(quán)利要求1所述的塞棒，其中，可膨脹裝置包括兩個墊圈，在所述兩個墊圈之間設(shè)置可膨脹石墨組分。
3、 如權(quán)禾腰求2所述的塞棒，其中，墊圈與石墨組分相粘合。
4、 如權(quán)利要求1所述的塞棒，其中，可膨脹裝置包括標準墊圈可在其中 滑動的凹槽墊圈，可膨脹石墨組分布置在墊圈之間。
5、 如權(quán)利要求4所述的塞棒，其中，墊圈與石墨組分相粘合。
6、 如權(quán)禾腰求1所述的塞棒，其中，可膨脹裝置包括容納在金屬凹槽內(nèi) 部的可膨脹石墨組分，凹槽的開口端與保持裝置的平墊圈相接合，且凹槽的封 閉端與所述^A件相接合。
7、 如權(quán)利要求6所述的塞棒，其中，可膨脹裝置通過粘合保持在所述凹 槽的內(nèi)部。
8、 如權(quán)利要求1所述的塞棒，其中，可膨脹裝置包括容納在一金屬套內(nèi)部的可膨脹石墨組分，金屬套的開口端與凹槽墊圈的內(nèi)表面相接合，凹槽墊圈的開口端與塞棒主體的所述端部相接合，且金屬套的封閉端與所述嵌入件相接 合。
9、 如權(quán)利要求8所述的塞棒，其中，可膨脹裝置通過粘合保持在所述套 的內(nèi)部。
10、 如上述任一項權(quán)利要求所述的塞棒，其中，可膨脹石墨組分在形成所 述可膨脹裝置部之前已經(jīng)進行了預(yù)熱，由此去除一些而不是全部的間隙水。
11、 如上述任一項權(quán)禾腰求所述的塞棒，其中，駄件壓縮坐在所述密封 面上的密封fK
12、 如權(quán)禾腰求ll所述的塞棒，其中，所述密封件和所述密封面為環(huán)形。
13、 如權(quán)利要求1所述的塞棒，其中保，雜置包括墊圈，可膨脹裝置接合 靠在所述墊圈上，并且一螺母接合在頂桿上的螺紋上并擰緊，以在使用中實現(xiàn) 墊圈與所述可膨脹裝置的接合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種塞棒，其包括主體(11)，所述主體(11)具有中心通道(12)，其中頂桿(13)一部分固定在通道內(nèi)，以及連接至提升裝置上的位于通道外部的頂桿(13)的另外部分。通道的擴大部界定了密封面(14)，圍繞頂桿設(shè)置的嵌入件(16)部分地容納在擴大部內(nèi)。保持裝置(17，18)承載在頂桿上，可膨脹裝置圍繞著嵌入件(16)和保持裝置(17，18)之間的頂桿設(shè)置。可膨脹裝置包括可膨脹石墨組分，其通過從可膨脹石墨制劑中除去一定比例的間隙水形成。嵌入件的熱膨脹系數(shù)不大于頂桿的熱膨脹系數(shù)，同時可膨脹裝置的膨脹大于頂桿的膨脹。
文檔編號B22D41/18GK101193714SQ200680013069
公開日2008年6月4日 申請日期2006年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月20日
發(fā)明者M·A·佩恩 申請人:福塞科國際有限公司