本发明是关于一种在钢水连续浇铸中用于将钢水从浇口盘浇入一个铸模的设备。 在钢水的连续浇铸中，钢水从一个钢水包中浇入一个浇口盘，并通过一个注口再浇入一个铸模。在这种情况下，在浇铸的最后阶段当浇口盘内的钢水的液面下降时，注口正上方的钢水流出注口，产生一个旋涡，该旋涡有可能将在钢水上面的溶渣卷入。如果含有溶渣的钢水被浇入铸模，在由钢水连续浇铸制得的钢坯生产的钢材中，因非金属杂质造成的缺陷就会增加。为防止熔渣被卷入钢水，在所述旋涡产生之前，所述注口就被关闭以阻止钢水流入铸模。
本发明的目的就是提供一种在钢水连续浇铸中用于将钢水浇入一个铸模的设备，其中在连续浇铸的最后阶段，可以防止在钢水和熔渣中产生一个旋涡;可以避免熔渣与钢水一起从浇口盘流入铸模，并且通过尽可能减少钢水的剩余量，可以提高钢水的产量。
为达到此目的，在钢水连续浇铸中用于将钢水浇入铸模的设备包括：
一个容纳钢水的浇口盘;
一个位于所述浇口盘底部地注口，其在浇口盘内的开口有一球形面，通过该注口钢水流出所述浇口盘。
一个位于所述注口下部的滑板，该滑板打开和关闭所述注口。
一个位于所述滑板下方的浸入注口，通过该注口，钢水被浇入铸模，和
一个塞块，其内部有一个芯体，其外层由耐熔材料制成并呈球形表面，该球形表面大得足以覆盖所述注口的开口，塞块的毛体积比重在熔渣和钢水的毛体积比重之间。
结合附图，通过下面的详细描述本发明的上述和其它目的及优点将更为明显。
图1是一纵向剖视图，示出了本发明的在钢水连续浇铸中将钢水浇入铸模的设备;
图2是一个放大的剖视图，示出了图1设备中的塞块。
在钢水连续浇铸的最后阶段，当浇口盘内的钢水数量减少并且钢水的液面下降时，流出位于浇口盘底部的注口的钢水流就会产生一个旋涡，并且钢水中的熔渣就经常会与钢水一起流入铸模。流入铸模的熔渣会作为非金属杂质保留在钢坯内或钢坯表面上，造成产品的严重缺陷。结果，为防止熔渣流出所述注口，传统做法是在所述旋涡未产生时钢水所处液面，关闭注口，停止钢水的连续浇铸。这样防止了熔渣卷入钢水。然而，剩留在浇口盘内的钢水不能转变成钢坯，而变成废料。当然，这就导致降低了产品产量。
根据本发明的在钢水连续浇注中将钢水浇入铸模的设备克服了所述缺点，它有一个带球形表面的塞块，该表面由耐熔材料制成并大得足以覆盖浇口盘内注口的开口。塞块的毛体积比重小于钢水的毛体积比重但大于熔渣的毛体积比重。结果，塞块浮动在钢水上。通过与注口的开口配合，所述耐熔材料的球形表面大得足以关闭注口。在钢水连续浇铸中将钢水浇入铸模的设备在钢水连续浇铸中的最后阶段被使用。通过位于浇口盘外面的送入装置，塞块基本上位于并浮动在钢水和熔渣的交界面上。
为使用浇口盘内的所述塞块，关闭和打开钢水从浇口盘流入铸模的通道及控制钢水流的闭锁件不是通过上下运动打开和关闭所述开口的位于浇口盘内的上下型闭锁件，而是沿水平方向在注口下部通过滑板的运动打开和关闭钢水从浇口盘流入铸模的通道的滑板式闭锁件。
在连续浇铸的最后阶段，如上所述构成的塞块随钢水液面的下降而下降，并通过流入铸模的钢水流，塞块被引导到注口正上方的位置。相应地，与传统作法不一样，不会产生任何与钢水流有关的旋涡。当浇口盘内的钢水剩余量减少并且塞块停止浮动时，所述塞块到达浇口盘的底部并与注口配合，注口则被关闭。相应地，浇口盘内的钢水剩余量要少于现有技术中的钢水剩余量。
现在参照附图，解释本发明的一个实施例。
图1是纵向剖视图，示出了本发明的一个实施例。在图中，数字1表示一个浇口盘，2表示熔渣，3表示钢水，4表示一个注口，5表示一个滑板，6表示一个浸入注口，7表示一个铸模，8表示一个塞块，81表示球形耐熔件，82表示一个耐熔法兰盘，83表示吊钩，9表示一根钢丝绳，10表示一个钢丝绳在其上运动的辊子，11表示一个借助于钢丝绳将所述塞块8送入浇口盘的摇柄，钢丝绳9，辊子10和摇柄11构成一个送入装置。
图2是一放大的剖视图，示出了塞块8。塞块8包括半球形耐熔件81，在半球形耐熔件81上的法兰盘82，位于半球形耐熔件81内的芯体84，芯体84用于控制毛体积比重，使得塞块8的毛体积比重为一最佳值，和通过焊接连接在法兰盘82上延伸的吊钩83和芯体84上的Y形嵌钉。以这种方式构成的在连续浇铸钢水中将钢水浇入一个铸模设备的工作过程解释如下。
当在浇口盘1内的钢水在钢水连续浇铸的最后阶段下降至一预定位置，通过操纵摇柄11，与在辊子10上运动的钢丝绳9连接的塞块8被下降到在注口4正上方的一个位置。所述钢丝绳9这样制备，即在高温环境中可以熔断。接着，塞块8基本上只是在熔渣2和钢水3的分界面上浮动。由于塞块8的所述构造，塞块8的毛体积比重小于钢水的毛体积比重，塞块8的毛体积比重小于钢水的毛体积比重，并大于熔渣的毛体积比重。所以，塞块8随钢水液面的下降而下降。在该实施例中，塞块8的毛体积比重为3.0-6.0。如果塞块8的毛体积比重小于3.0，浮动的塞块就不会沿钢水流移动而受熔渣运动的影响，从而偏离注口正上方的位置。结果，塞块8在钢水连续浇铸的最后阶段就有可能不能很好地关闭注口。如果熔渣的流动性不好，塞块8就不会沿钢水流移动，并有被封固在熔渣里的可能性。相应地，就希望熔渣的流动性增加。如果塞块8的毛体积比重超过6.0，塞块就有可能在钢水流的影响下下降，与浇口盘的底部接触，而妨碍浇铸工作。位于塞块8上面的法兰盘82具有稳定塞块8的中轴的作用，和同时防止产生旋涡的作用。法兰盘的直径设计的大于塞块球形外层的直径，并大得足以防止产生旋涡。
所述塞块可以为球形。在这种情况下，塞块的好处是不必考虑浮动在浇口盘内部的塞块的状态。另一方面，塞块的球形表面需要被加大以防止产生旋涡。所以，球形塞块的重量就不可避免地大于半球形塞块的重量。
当钢水从浇口盘流入铸模，并且钢水液面下降时，塞块8就下降，到达浇口盘底部并顶住注口4，结果注口4被封闭。
含有60%或更多氧化镁的碱性耐熔材料被用来作为塞块8的外层，从而使得塞块8的外层对熔渣有抗腐蚀能力。这种耐熔材料必须至少一次承受塞块的使用。然而，最好使用可铸的或烧结的材料，这样就考虑了耐熔材料的寿命和成本，这种材料预期可以使用二次或多次。如果耐熔材料含有少于60%的氧化镁，耐熔材料的所述抗腐蚀能力就不够。如果耐熔材料被腐蚀，当注口被关闭时塞块就不能与注口很好地配合，从而可能导致钢水的泄露。
在塞块8端部的球形表面的曲率半径根据注口4经实验而定，最好是注口直径的0.7-3.0。如果球形表面的曲率半径小于注口直径的0.7，就难于在塞块是球形的情况下防止产生旋涡。在塞块是半球形，曲率半径小于0.7的情况下，并且在法兰盘82的尺寸大的足以防止产生旋涡的情况下，由于法兰盘82和半球形面不平衡，浮动塞块的状态是不稳定的。如果塞块的所述曲率半径大于注口直径的3.0，当塞块到达浇口盘的底部时，由于沉积在注口4附近的杂物，塞块就有可能不能与注口4配合。为了使钢水的流速大到足以能引导塞块8到注口4的位置，使塞块8到达浇口盘的底部，并且在钢水连续浇铸的最后阶段当钢水的剩余量很小时能使塞块8与注口4配合，使浇口盘1的底部朝注口开口倾斜是很有效的。如果浇口盘内的底部朝注口4的开口相对于水平面倾斜小于10°，钢水的流速是不够的。如果倾角超过30°，就会影响浇口盘1的制造成本。
实例：
半球形耐熔件81的半径是90mm，法兰盘82的直径是240mm。在塞块内的芯体84的形状为圆柱形，其直径是140mm。吊钩83经焊接连接在芯体84上。
浇口盘的容量是35吨。当钢水的深度是400mm或更少（浇口盘的三分之一或更少）时，通过操纵摇柄11塞块下降，并几乎浮动在钢水3和熔渣2的交界面上。
当塞块8到达浇口盘的底部，注口4被关闭时，钢水的深度是50mm。此时，钢水的剩余量是0.5t，并且熔渣完全不会外流。
在现有技术中，当钢水的深度是200mm或更少时，由于熔渣有可能卷入产生的旋涡并流入铸模，注口被关闭。当注口被关闭时，钢水在浇口盘内的剩余量是3吨到4吨。