耐火冲击垫的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种耐火(防火)冲击垫(也称为冲击罐)。例如，从下列公开中的任一者中已知一种普通冲击垫:WO 95/13890,WO 2009/048810 A1.W0 03/082499 Al 和WO2012/012853 Al。
【背景技术】
[0002]所有这些耐火冲击垫在它们的使用位置中提供下列特征:盆状形状，其包括:
-底部，其具有上冲击表面，
-壁，其具有内表面，
-该壁从所述底部向上延伸至冲击垫的上端部，
-该壁的内表面和该底部的上冲击表面限定冲击垫的中央空间。
[0003]为了减少在冲击垫和/或相关冶金容器内的金属熔化物的紊流，已经对普通类型的冲击罐进行了各种构造修改，即:
WO 95/13890:壁的内表面包括环形部分，该环形部分朝冲击垫的周向上端部向内且向上延伸。
[0004]WO 2009/048810:壁的内表面包含沿竖直方向延伸的通道状凹陷。
[0005]WO 03/082499 Al:冲击垫的周向上端部的一个或更多个部分支撑所谓的悬垂部，该悬垂部向内突出到冲击垫的中央空间中。
[0006]WO 2012/012853 Al:当壁的内表面设有矩形形状的屏障时，底部的上冲击表面提供褶皱。
[0007]在深入细致的研宄工作期间，已发现所提及的紊流可通过描述的构造特征中的任一者来减少。
[0008]然而仍存在改善的需要，且尤其是解决在引用的参考资料中的任一个中未提及的问题的需要，该问题即由钢包护罩(或类似喷嘴)的未对准导致的紊流，金属熔化物通过该钢包护罩供给到所述冲击垫中。这对于沿冲击垫的较高入口/出口开口提供减小的截面的冲击垫而言特别是问题，该截面是限定的中央空间在其最上端部处(即在冲击垫的周向上端部)的截面。这然后可能以铸造过程的开始时的溅泼和稳态铸造期间的不利流动模式而告终。
【发明内容】
[0009]因此本发明的目的在于提供一种冲击垫，其允许下列优化中的至少一些:
-冲击垫和相关冶金容器中的金属熔化物的瞄准的引导；
-流动紊流的最小化；
-低制造成本。
[0010]为了提供一种尽可能多地满足这些标准的冲击垫，已实施了大量的测试和研宄，尤其关于金属熔化物的改善的流动特性。在这样做时，发现了以下: -重要的是提供具有如下流入区域的冲击垫，该流入区域具有最大的可能的截面。在大多数情况下，流入区域将大体上对应流出区域。
[0011]-冲击垫壁的内表面应设有屏障，这些屏障从所述内表面突出到限定的中央空间中，以降低流入和流出的金属熔化物二者的速度(速率)。
[0012]在这点上，发现了成形为倒置的V或W的屏障导致最佳的结果(速率的降低、紊流的减少)。
[0013]在本发明的最一般的实施例中，本发明涉及在其使用位置中提供下列特征的耐火冲击垫:
-底部，其具有上冲击表面，
-壁，其具有内表面，
-该壁从所述底部向上延伸至冲击垫的上端部，
-该壁的内表面和该底部的上冲击表面限定中央空间，
-多个屏障从该壁的内表面突出到所述空间中，
-所述屏障成形为具有对应数量的腿部的倒置的V或W，且 -所述屏障布置为至少在水平方向上距彼此一定距离。
[0014]所述屏障可延伸至距冲击垫的上端部一定距离处。
[0015]显然地，从冲击垫的内壁表面突出的屏障对金属流提供下列影响:
-相对于流入的金属流，它们如扩散器那样作用，从而将金属流分布到均朝冲击垫的底部(冲击表面)的相反方向。这在相关的护罩的未对准的情况下，且只要与不排他地碰撞冲击垫的冲击表面而也碰撞相邻壁区段的金属流有关，则是尤其重要的。因为冲击垫上端部处的整体截面区域不受所述屏障(由于它们特定的形状)影响，所以避免了大部分的溅泼。这些屏障优选地布置在距上部(在许多情况下为冲击垫的周向端部)一定距离处。
[0016]-相对于已被从冲击垫的底部和相邻的壁部分重新引导的任何金属熔化物，所述屏障具有如下影响:沿屏障的相反的倾斜或弯曲腿部集中金属流，直至相应屏障的腿部之间的过渡区域。如在计算机模拟中可再现地证实的，可成角度或弯曲的该过渡区域是造成金属熔化物速率的显著降低的原因。
[0017]-与如在WO2012/012853 Al中公开的平直、线性且水平地布置的屏障相比，成角度的设计(倒置的V、倒置的W)具有对应屏障的(在水平方向上的)整体增大的长度的又一优点。
[0018]本发明还提供下列修改/改进:
屏障可布置在距上冲击表面的不同距离处，或距冲击垫上端部的不同距离处，或二者。不同的参照在冲击垫的定形冲击表面和/或上端部朝坐标系统的至少一个方向倾斜的情况下可能是重要的。
[0019]当在水平方向上与彼此重叠时，所述屏障中的至少一些(或全部)可在竖直方向上布置在距彼此一定距离处。这可导致如下整体布置:其中，沿冲击垫的内壁表面流动的金属熔化物将接触所述屏障中的至少一个，即其相应的上或下接触表面。该实施例在附图中公开。
[0020]屏障的截面轮廓可改变。其尤其可为:矩形、半圆形、三角形或椭圆形。还可使用它们的组合。
[0021]如在上面已经公开的，所述屏障可设计成使得在屏障腿部之间形成特定角度，其中，所述角度可在>45°与<170°之间变化，具有>90°的优选较低值和<140°的优选较高值。作为相应屏障腿部之间的特定角度的代替，在腿部之间的过渡区域可以是弯曲的。
[0022]屏障腿部可具有相同的或不同的长度，通常它们成形为平直的腿部或至少具有平直的区段，但也可是弯曲的，例如(在竖直方向上和从下面观察)凸起。
[0023]屏障的尺寸可取决于其特定用途而改变。
[0024]典型地，屏障从壁的内表面突出至少10 mm，其中，最大为大约50 mm。
[0025]尽管相邻屏障之间的最短距离通常为至少5 mm(或至少10 mm)，但是最短距离通常至多为60 mm，通常至多为40 mm。
[0026]所述屏障可为冲击垫的一体部分。换言之，壁和屏障由一个陶瓷部分提供。对应冲击垫的生产可包括使用所谓“损耗模板(lost template) ”，例如将在冲击垫的生产后烧毁的易燃材料模板。
[0027]如先前已表示的，冲击垫的壁，其上端部，不具有朝冲击垫的内空间的突起或者至少不具有朝冲击垫的内空间的显著突起。这是提供具有最大的可能的截面的流入区域并且甚至在金属流的未对准的情况下也避免金属熔化物的溅泼的重要特征。
[0028]本发明包括提供具有不同形状的另一屏障机构的选择，包括成形为V或W且布置在成形为倒置的V或倒置的W的所述屏障之间的屏障。
[0029]根据本发明的另一实施例，成形为倒置的V或倒