用于熔融金属容纳结构的压杆组件的制作方法

专利名称：用于熔融金属容纳结构的压杆组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于容纳并传送熔融金属的结构，并且涉及这种结构的部件。更具体地，本发明涉及具有被容纳在外部金属壳体内的耐火或陶瓷容器的这种结构，所述结构支承、保护以及在必要时对齐所述耐火容器。
背景技术：
这类金属容纳结构通常包括被保持在外部金属壳体内的某种类型的耐火容器(例如，熔融金属传送容器)。当熔融金属被保持在该容器内或传送通过该容器时，该容器可能变得极热(例如，达700°C至750°C的温度)。如果该热量被传递到容纳结构的外部金属壳体，那么该金属壳体可能经受膨胀、翘曲和扭曲并且(如果该容器以多个部段的形式被制造)可能导致在该容器的部段之间形成间隙，由此导致熔融金属泄漏。另外，壳体的外表面可呈现对于该设备操作员来说不安全的操作温度。当附加加热被应用到该容器以保持熔融金属的期望温度时，这些缺点变得更糟。例如，当采用容器加热时，在该容器的外侧可存在高达900°C的温度。绝热层可以被设置在该容器与壳体的内部之间，但是这种层可能不提供对该容器的刚性支承并且不太可能使得当需要加热的容器时在该容器与壳体之间形成用于热量循环的间隙。为了克服这些问题，该容器可以在金属壳体的内部中的多个间隔开位置处被刚性地支承，由此允许在该容器与壳体之间形成绝热间隙。这种间隙还允许在向容器施加热量的分配系统中进行热量循环。于是，绝热层可以被用于加衬在该间隙的壳体侧上的壳体内部，以提供对该金属壳体的进一步绝热。然而，刚性支承件不能吸收该容器在分配系统的热循环期间经历的热膨胀和收缩，且趋于不容忍可能在容器中形成的裂缝。因此，需要用于向在金属分配结构的金属壳体内的陶瓷容器提供刚性支承的改善机构。

发明内容
本发明的示例性实施方式提供一种压杆组件，所述压杆组件用于向设置在外部金属壳体内的耐火容器施加力，所述组件包括具有第一和第二相对端的刚性细长杆；带螺纹螺栓，所述带螺纹螺栓邻近于所述细长杆的所述第一相对端；以及压缩结构，所述压缩结构可操作地设置在所述细长杆和所述螺栓之间，由此由所述螺栓施加到所述细长杆的力传送经过所述压缩结构，这允许所述细长杆的有限纵向运动被所述压缩结构吸收而不需要所述螺栓的相应纵向运动。另一示例性实施方式提供一种熔融金属容纳结构(例如，用于保持、分配或传送熔融金属的结构)，所述熔融金属容纳结构具有设置在外部金属壳体内的耐火容器，所述容器与所述壳体的内表面间隔开并且经受来自至少一个压杆组件的压缩力，所述组件包括具有第一和第二相对端的刚性细长杆，其中，所述第二端接触所述壳体内的所述容器；带螺纹 螺栓，所述带螺纹螺栓邻近于所述细长杆的所述第一相对端并且延伸到所述壳体之外；以及压缩结构，所述压缩结构可操作地设置在所述细长杆和所述螺栓之间，由此由所述螺栓施加到所述细长杆的力传送经过所述压缩结构，这允许所述细长杆的有限纵向运动被所述压缩结构吸收而不需要所述螺栓的相应纵向运动。所述容器例如可以是具有从该容器的一个纵向端延伸至相对的纵向端的金属传送通道的细长容器，所述容器具有用于传送熔融金属的细长通道，所述通道包含金属过滤器，所述容 器具有用于容纳并临时保持熔融金属的内部容积，并且至少一个金属脱气单元延伸到所述内部容积中，或者被设计为炉缸的容器具有适于容纳反应性化学物的内部容积。在该结构中，多个压缩隔离杆组件的每一个均优选地向该容器施加在从O至5000Ib (O至2668 Kg)范围内的力。该容器优选地具有纵向侧壁和底壁，并且一些压缩隔离杆组件优选地在沿该容器间隔开I. 5至15英寸(3. 8至38. I cm)的距离的位置处接触纵向侧壁和/或底壁。优选地在该容器与壳体之间存在未填充的间隙，并且管状金属加固件终止与该间隙相距例如O. O至2. O英寸(O至5 cm)的距离。替代地，管状金属加固件优选地与该本体的一个纵向端间隔O. O至3. O英寸(O至7. 6 cm)的距离。该结构可以包含用于加热该容器的加热器，或替代地，该容器可以未被加热，并且可以邻近于壳体的内表面设置绝热材料。压缩组件的刚性杆能够耐受该容器的高热量。由于在该容器与金属壳体之间基本上仅存在经由刚性杆的接触，因此降低了来自容器的壁的热传导。因此该杆将该容器与该金属壳体热隔离。此外，由该杆施加的压缩力有助于防止形成裂缝并且趋于在确实形成裂缝时容忍这种裂缝，由此降低金属从容器泄漏的风险。 该容器主要用于容纳或传送熔融铝或铝合金，但是该容器可以用于容纳或传送其他熔融金属和合金，尤其是其熔点与熔融铝类似的熔融金属和合金，例如镁、铅、锡和锌(它们的熔点比铝的熔点低)以及铜和金(它们具有更高的熔点)。铁和钢具有高得多的熔点，但是根据需要本发明的结构也可以被设计用于这种金属。又一示例性实施方式提供用于上述类型的压缩隔离杆组件的杆构件，该杆构件包括具有第一和第二相对端的细长刚性杆，以及该杆具有与所述杆的第二相对端邻近的耐火绝热材料。


在下文参考附图来描述本发明的示例性实施方式，在附图中
图I是根据本发明一个示例性实施方式的压杆组件的分解图形式的截面 图2示出了配置有图I的压杆组件的熔融金属容纳结构的一部分的截面，还示出了被附接到容纳结构的外表面的保持托架；
图3是与图2中的熔融金属容纳结构类似的熔融金属容纳结构的局部截面形式的透视图，但是示出了支承熔融金属容纳容器的附加压缩隔离杆组件；以及图4是与图2类似的截面图，但是示出了替代的示例性实施方式。
具体实施例方式图I是根据一个示例性实施方式的压杆组件10的分解纵向截面图。该组件包括细长杆12、金属板14、三个杯形金属弹簧垫圈15、螺栓18和内螺纹螺母20，所述杯形金属弹簧垫圈15被保持在附接到板14的保持器16内，由此保持器围绕所述弹簧垫圈15并且将它们保持邻近于所述板。杆12具有耐火材料(通常是陶瓷)的细长本体22，所述细长本体呈在杆的板接触端24 (第一端)和容器接触端23 (第二端)之间延伸的长度为“L”的细长筒体或柱体的形状。用于该本体的耐火材料优选地是氧化铝(挤出或压制成)，但是可以是能够抗压的其他陶瓷，例如氧化锆、熔融二氧化硅、莫来石、钛酸铝或可机加工的玻璃陶瓷(例如，由英国的 Ceramic Substrates and Components Limited 售出的商标 Macor 下的产品)。杆22还配置有环绕的管状金属支承件26，该管状金属支承件26从板接触端24沿着杆22的长度L延伸路径的一部分，因此终止距容器接触端23 —距离。杯形垫圈15 (通常称为“Belleville垫圈”)在轴向力被施加到它们上时被展平，但是所述杯形垫圈是弹性的并且当该力被移除时弹回至其初始杯形形状。弹簧垫圈被示出为实心盘，但是在替代的实施方式中，这些弹簧垫圈可以配置有小的中心开口。螺栓18在一端具有扩大的多面头部30并且成形以与用于使得螺栓旋转的工具(未示出)的承口对应。该头部被附接到细长外螺纹轴31并且在该轴的相对端部具有接触表面32。螺母20具有多面外形34，使得其能 够被保持防止旋转；以及内螺纹孔35，该内螺纹孔35的尺寸和匹配螺纹计数允许该螺母在旋转时骑跨在螺纹轴31上。保持器16具有中心孔28，该中心孔具有足够大的直径以便允许螺栓18的端部从其穿过，从而接触表面32接触垫圈15并且可以施加轴向力以压缩该垫圈。杆22和优选地管状金属支承件26形成该组件的可置换构件，如果杆22失效(例如，由暴露于高温引起的断裂或金属蠕变引起)，那么可能需要更换该可置换构件。组件10的部件在图2中以在熔融金属容纳结构40的部件上组装到位的形式被示出，所述熔融金属容纳结构40包括耐火容器42 (例如,金属传送容器)、金属壳体44 (例如，由钢制成)和绝热材料的内层45 (例如,耐火板)。在该结构内在容器42与邻近于金属壳体44的内表面的绝热材料层45之间存在敞口或未填充的间隙46。该间隙由细长杆12跨接，所述细长杆12穿过壳体44和绝热层45中的孔48，使得杆的容器接触端23接触容器42的外表面49。杆12具有足够的长度，使得该杆的板接触端24定位在壳体44之外。U形托架50被附接到壳体44 (例如，通过焊接实现)，以围绕该板14、保持器16和螺母20。事实上，托架50的外端具有配置有接触板54的中心孔，这些接触板54接合螺母的外表面34并且由此阻止螺母旋转。该托架还具有止挡件55，该止挡件55阻止螺母20沿螺栓的轴线进行向后轴向运动。托架50邻近于壳体44的侧面由于与板14(所述板通常是正方形或矩形形状)紧密定位而也阻止该板14旋转，但是该托架的该侧面不阻止板14的纵向运动。当容器接触端23如所示地接触该容器并且螺栓30旋转以使其移动成接触垫圈15时，该杆被强制抵靠容器，但是杯形垫圈15用作弹簧，所述弹簧允许杆12稍微朝向或远离容器42移动以在热循环期间吸收该容器的膨胀和收缩，而不需要螺栓30的任何轴向运动。螺栓应当优选地不被拧紧到弹簧垫圈15被完全压缩的程度，因为它们然后将会丧失吸收容器的膨胀的能力。因此，杆12被牢固地保持但是弹性地抵靠该容器并且向容器的侧面施加压缩力。如从图3中看到的，该示例性实施方式的容器42是配置有如所示的细长金属传送通道的熔融金属分配结构的细长耐火陶瓷熔融金属传送容器。该容器42在其下端由图2中所示类型的杆组件10的相邻对支承，所述杆组件竖直延伸通过金属壳体44的底壁60。该容器由这些对的竖直组件支承并且保持与底壁60间隔开，并且通过这些组件还向该容器施加压缩，因为该容器的顶部被截留在金属顶板63下面，该金属顶板63被螺纹连接到金属壳体44并且形成该金属壳体44的一部分。优选地，绝热耐火条64被设置在容器42的顶边缘与顶板63的悬垂内唇部61之间，以进一步降低在这些位置处来自该容器的热损失。条64是刚性的并且用作允许压缩力由下组件10施加的止挡件。绝热耐火条64优选地沿横向水平尺寸保持尽可能窄，以最小化远离容器并且进入到顶板63中的热传导。借助延伸穿过金属壳体44的侧壁62的相对水平杆组件10对，容器42的底部也被固定到位以克服横向运动。这些组件从相对的侧面向该容器施加相反的均衡压缩力，并且这些组件通常设置在容器通道下方的竖直高度处，在该处，耐火材料完全从容器的一侧延伸到另一侧，使得避免容器侧面的向内弯曲或挠曲。底壁和侧壁杆组件10的数个这种组以间隔开的间距沿分配结构的长度设置，以提供用于支承和压缩耐火容器42的多个位置。组件的这种组的相互纵向间隔不是关键的，但是优选地处于I. 5至15英寸(3. 8至38 cm)、更优选地6至10英寸(15. 2至25. 4 cm)的范围内。虽然图3示出了利用组件10来提供竖直支承/压缩以及水平支承/压缩，但是其他示例性实施方式根据金属分配结构的尺寸和运行环境的需要而可以单独提供竖直支承/压缩或单独提供水平支承/压缩。不论如何，该组件将该容器与壳体热隔离。金属壳体的内部衬有耐火绝热层45，以进一步降低到金属壳体的热传导。这种层不向容器42提供显著的物理支承，并且甚至不接触容器，至少在所示的容器的竖直侧不接触容器，在该竖直侧上，存在气隙46以提供容器42的进一步绝热。当然，需要时，金属壳体和容器之间的整个空间可以填充耐火绝热件，并且在图3的实施方式中，如所示的，在容器42下方不提供气隙。 虽然图3的实施方式不采用用于容器42的内部加热器，但是需要时侧面气隙46可以配置有电加热元件(未示出)，以将热量传递到容器从而将熔融金属内容物保持在期望的高温。替代地，该容器可以借助例如在下述文献中公开的手段被加热2005年12月13日授权给Tingey等人的美国专利No. 6，973，955和2008年7月10日公布的公布号为US2008/0163999的Hymas等人的在审美国专利申请No. 12/002, 989 (这些专利和专利申请的公布内容特别地通过这种引用结合到本文)。Tingey等人的专利提供了从下方进行电加热，并且Hymas等人的申请提供了通过使得燃烧气体循环来进行加热。在另外替代实施方式中，加热机构可以定位在耐火容器自身内部或在所述耐火容器上方。当采用容器加热器时，优选的是，用于杆12的管状金属支承件26不直接暴露于气隙46中的被加热大气。在这种情况下，金属支承件应当终止在绝热材料层45内(见图2)，仅未被覆盖的陶瓷本体22暴露于该间隙内。因此，金属支承件优选地覆盖陶瓷本体22的总长度，在所述间隙46内的部分加上在O. 13至O. 38英寸(3 mm至I cm)范围内的附加间距除外。通常，该间隙在从O. 25至1.5英寸(6 mm至3.8 cm)的尺寸内变化，因此金属支承件26然后覆盖陶瓷本体的总长度，除去从容器接触端23起的O. 38至I. 88英寸(I cm至4.8 cm)。对于未被加热的金属分布系统，陶瓷本体22邻近于容器的除了最后O. 13至O. 5英寸(3 _至I. 3 cm)的其余全部优选地被管状金属支承件26覆盖。这足以提供由杆12实现的容器的热隔离同时提供用于陶瓷本体的最大支承。
杆12的长度L可以变化以适配不同尺寸的金属分配系统。然而，长度通常在从I. 5至12英寸(3. 8 cm至30. 5 cm)或更长的范围内变化，并且更通常地在从3至5英寸(7. 6cm至12.7 cm)的范围内变化杆12的热传导有利地随着陶瓷本体22的直径减小而降低，但是压缩强度被不利地降低并且可能增加易碎性，因此通常存在使得热传导最小化同时保持足够强度的最优厚度范围。该最优范围取决于用于耐火杆22的材料，但是优选地处于从O. 25至3. O英寸(6mm至7. 6 cm)的范围内，并且更优选地处于从O. 5至I. 25英寸(I. 3 cm至3. 2 cm)的范围内。如前所述，螺栓18通常被拧紧，使得杆12在容器42上施加压缩力。优选地，该压缩力处于从O至5000 Ib (O至2668 Kg)范围内、更优选地从800至1200 Ib (363至544Kg)范围内。零值的力被包括在较大的范围内，这是因为如果该杆阻止容器移动而不实际施加力直到容器在热负载下或由于形成裂缝而压靠该杆，那么该杆仍起作用。该杆载持施加到该容器上的压缩负载，且因此杆22的陶瓷材料被选择成在这种负载下工作而不会破碎或破裂。作为示例，在直径为O. 625英寸(I. 6 cm)的杆上的1200 Ib(544 Kg)的设计压缩负载产生大约4000 psi (27.6 MPa)的压力，并且实际上该压力可能高达5000 Ib (2268 Kg)，这在杆上产生16. 3 ksi (112. 4 MPa)的压力。由氧化铝制成的杆以300 ksi (2068.4 MPa)和更高的压缩强度可用，并且因此适于大多数或全部的这种应用。其他陶瓷可以具有低至50 ksi (344.7 MPa)的压缩强度，并且因此对于许多应用来说仍是可接受的。应当记住的是，材料强度典型地在室温下针对材料被给出并且在升高的温度下将从适度降低变为急剧降低，因此可行的是选择与可能面对的强度值相比要大得多的强度值。由于其十分高的压缩强度，因此氧化铝对于大多数应用而言是优选的。应当注意的是，虽然杆22优选地是耐火材料的筒体或柱体，但是该杆可以是管状或中空的。这进一步最小化杆的端部23与容器壁之间的接触面积，由此进一步降低来自容器的热传导。氧化铝的高强度尤其使得这成为可能而不会显著地增加杆破裂的风险。杆22还可以具有任何期望截面形状，例如圆形、椭圆形、三角形、正方形、矩形、多边形等。支承金属管26优选地足够长以提供对于耐火杆的良好支承，但是应当终止距容器接触端23足够距离，以避免导致来自容器的热传导增加。该管应当足够厚以容纳该杆，如果该杆在使用时破碎，那么该管具有足够强度以仍施加压缩负载。该管的优选壁厚是至少O. I英寸(3 mm)、更优选的范围是O. 03至O. 07英寸(I mm至2 mm)。钢或其他强韧金属可以用于该管。除非该管围绕该杆装配成具有极小的间隙，否则该杆优选地利用间隙填充剂、耐热粘结剂结合到该管内。合适的粘结剂包括Cotronics ResBond 989FS (能够从美国纽约的Cotronics Corporation of Brooklyn获得)以及高温环氧树脂，所述CotronicsResBond 989FS是高温陶瓷粘结剂。环氧树脂的一部分可能在最接近该容器的一端烧掉，但是远端将保持充分的冷以使得粘结剂仍保持有效。为了完全避免需要粘结剂，管和杆可以热缩配合到一起。如图2所示，在该示例性实施方式中，杆12的端部23直接承靠容器42的外表面49。然而，在其他实施方式中，可能期望借助具有更大表面面积的不可压缩隔块(未示出)来施加力，以便将负载分布到容器壁上。这种隔块将优选地由陶瓷材料(例如，氧化铝)制成并且能够制成为杆12自身的一部分或者粘结到杆12自身。优势在于，更小可能性引起对容器的损坏，同时由于使用窄杆/宽隔块组合而最小化热传导。作为另一替代方式，杆12可以部分地由耐火材料以及部分地由金属制成，其中耐火部分定位成邻近于容器接触端23。耐火部分可以被制造得足够长，以用作容器与该杆的金属部分之间的绝热件。虽然已经在上文描述使用完全或部分地由耐火陶瓷材料制成的杆22，但是可能将杆完全由金属(例如，不锈钢、钛或铬镍铁合金(镍铬基合金))制成。清楚的是，使用金属杆降低了在压缩下破裂的可能性，但是增加了来自容器的热量损失。此外，一些金属可能经受强度损失或高温蠕变，因此可行的是仅在较低温度应用中使用全金属杆，例如具有较低温度的金属并且不存在容器的附加加热。比较而言，包含或由耐火陶瓷构成的杆适于在全部温度下的应用。虽然未具体地示出，但是容器42的纵向端部还可以在来自抵接端板的压缩下被放置成由附接到金属壳体的端壁上的螺栓和杯形垫圈组件推靠容器端。然而，在这些端壁位置处不需要隔离杆(例如，在附图中示出的那些杆)。容器42自身可以由任何合适的已知陶瓷材料(例如，氧化铝或碳化硅)制成并且可以由两个或更多个容器部段(例如，如图3所示的42A和42B)制成，所述容器部段以端部对端部的方式放置以形成任何期望长度的容器。在图3的实施方式中，金属容纳容器42是一种细长金属容器，其类型是用在熔融金属分配系统中，用于将熔融金属从一个位置(例如，金属熔融炉)传送到另一位置(例如，铸模)。然而，根据其他示例性实施方式，该容器可以被设计用于其他目的，例如用作内嵌陶瓷过滤器(例如，陶瓷泡沫过滤器)，用于在熔融金属流例如从金属熔融炉传送到浇铸台时过滤掉该熔融金属流中的颗粒。在这种情况下，该容器包括用于传送熔融金属的通道，过滤器定位在该通道中。在另一示例性实施方式中，该容器是供熔融金属在其中脱气的器皿，例如如在于1995年8月10日公布的PCT专利公布WO 95/21273中公开的Alcan紧凑性金属脱气装置(其公开内容以引用的方式结合到本文)。脱气操作在熔融金属流从炉行进到浇铸台时从该熔融金属流去除氢和其他杂质。这种容器包括用于容纳熔融金属的内部容积，可旋转的脱气装置头部从上方突出到所述内部容积中。该容器可以用于批量处理，或者该容器可以是被附接到金属传送容器的金属分配系统的一部分。总体上，该容器可以是设置在金属壳体中的任何耐火金属容纳容器。该容器还可以被设计为用于容纳反应性化学物或化学品的耐火陶瓷炉缸。已经利用由氧化铝、不锈钢和铬镍铁合金制成的杆22来构造如图3所示类型的熔融金属分配结构(但是具有内部加热机构)。该容器在杆端被加热到从大约800至850°C的温度，同时向该杆施加最小为1000 Ib (454 Kg)的压缩负载。在这些高温下，铬镍铁合金和不锈钢都经受高温蠕变，但是在未设置有内部热量的情况下在该结构的较低温度下将是合适的。氧化铝的杆不经受损坏或蠕变，甚至在经受5000 Ib (2268 Kg)的压缩负载下也是如此。氧化铝的杆是能够市售得到的并且相对便宜，因此使得其是用于压缩组件的优选杆。在图4中不出了替代实施方式。在该情况下，一对细长杆12在一端24处被牢固地附接到板14并且在另一端23处接触容器42。杆12可以由刚性陶瓷材料或金属制成。杆 延伸穿过金属壳体44和绝热层45中的孔48。支承板70被设置在壳体44之外并且通过腹板75刚性地承靠壳体或其他固定支承件。该杆延伸穿过支承板中的孔71到达板14，该板14与支承板70以短距离分离。具有扩大头部30的螺栓18具有位于头部30和板14之间的一组杯形弹簧垫圈15。螺栓延伸穿过板14和70中的孔并且具有外螺纹区域72。具有多边形外边缘的内螺纹螺母20在该螺栓的螺纹区域72上能够旋转，但是被截留在板70的下侧中的浅凹槽73中。凹槽73与螺母20的多边形外边缘具有相同的形状和尺寸，使得螺母不能够相对于板旋转。当螺栓18通过借助合适工具来旋转该头部而被拧紧时，该板14被朝向支承板70拉动并且杆12被推入到壳体内并且推靠该容器42，由此压缩该容器。该杯形弹簧垫圈15也被压缩并展平，并且在螺栓18上施加向外的力。如果螺栓被正确地拧紧，那么容器42的膨胀和收缩借助杆12的相应小轴向运动(如双头箭头所示的)而被吸收。这种运动是可能的，因为该向外运动使得弹簧垫圈15在螺栓头部30和板14之间被进一步压缩，而向内运动使得弹簧垫圈膨胀(即，呈现更完整的杯形形状)。当弹簧垫圈完全压缩或当弹簧垫圈恢复至其完全杯形形状时(当弹簧垫圈不再推靠板14且因此不再推靠杆12时)，这种运动终止。在该实施方式中，杯形垫圈15在需要时可以由螺旋弹簧垫圈或短盘簧来替换。 如在先前的实施方式中的那样，杯形垫圈15和板14用作杆12和螺栓14之间的压缩结构，这允许杆的有限纵向运动由该压缩结构吸收而不需要螺栓18的相应纵向运动。杆12在不存在容器42的主动加热时可以由金属(例如，不锈钢)制成并且在存在容器的主动加热(例如，借助设置在间隙46中的电气元件(未示出)来实现)时可以由耐火陶瓷(例如，氧化铝)制成。作为又一替代方式，在一端(容器接触端)具有陶瓷并且在另一端具有金属的复合杆可以被用于避免使用可能易碎的长柱形的陶瓷材料。此外，如在先前的实施方式中的那样，用金属管加固的陶瓷杆可以用于杆12。如上所述，杆12成对设置以在施加力时防止板14倾斜。替代地，可以采用单个中心杆12，其中螺栓18位于该板14的每一端处。然后，螺栓将被同时拧紧并且拧紧相同的量以避免该板的过度倾斜。
权利要求
1.一种压杆组件，所述压杆组件用于向设置在外部金属壳体内的耐火容器施加力，所述组件包括具有第一和第二相对端的刚性细长杆；带螺纹螺栓，所述带螺纹螺栓邻近于所述细长杆的所述第一相对端；以及压缩结构，所述压缩结构可操作地设置在所述细长杆和所述螺栓之间，由此由所述螺栓施加到所述细长杆的力传送经过所述压缩结构，这允许所述细长杆的有限纵向运动被所述压缩结构吸收而不需要所述螺栓的相应纵向运动。
2.根据权利要求I所述的组件，其中，所述压缩结构包括至少一个杯形弹簧垫圈，所述杯形弹簧垫圈可操作地设置在所述螺栓与所述细长杆的所述一个相对端之间。
3.根据权利要求I所述的组件，其中，所述至少一个杯形弹簧垫圈被保持在具有轴向孔的保持器内，所述螺栓的一端可以延伸到所述轴向孔内以接触所述至少一个杯形弹簧垫圈。
4.根据权利要求3所述的组件，其中，所述保持器包括位于所述至少一个杯形弹簧垫圈与所述刚性细长杆的所述第一端之间的板。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的组件，其中，所述刚性细长杆由金属制成。
6.根据权利要求5所述的组件，其中，所述金属选自包括如下材料的组不锈钢；钛；和镍铬基合金。
7.根据权利要求I至4中任一项所述的组件，其中，所述刚性细长杆包括与所述杆的所述第二相对端邻近的耐火绝热材料。
8.根据权利要求7所述的组件，其中，所述刚性细长杆部分地由所述耐火绝热材料制成并且部分地由金属制成。
9.根据权利要求7所述的组件，其中，所述刚性细长杆完全由所述耐火绝热材料制成并且被支承在外部金属管内，所述外部金属管终止没有到达所述杆的所述第二相对端。
10.根据权利要求9所述的组件，其中，所述管借助耐热粘结剂被粘结到所述杆。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的组件，其中，所述耐火绝热材料是选自包括如下材料的组的陶瓷材料氧化铝；氧化锆；熔融二氧化硅；莫来石；钛酸铝；以及可机加工的玻璃陶瓷。
12.根据权利要求I至11中任一项所述的组件，所述组件包括围绕所述带螺纹螺栓的带螺纹螺母，所述螺母和所述螺栓具有相互接合的螺纹。
13.根据权利要求12所述的组件，所述组件包括托架，所述托架截留所述螺母并且阻止所述螺母沿远离所述刚性细长杆的方向旋转和轴向运动。
14.根据权利要求I至13中任一项所述的组件，其中，所述刚性细长杆具有选自包括如下形状的组的截面形状圆形；椭圆形；三角形；正方形；矩形；和多边形。
15.根据权利要求I至14中任一项所述的组件，所述组件包括一对所述刚性细长杆，其中，所述压缩结构同时作用在该对杆上。
16.一种用于压缩隔离杆组件的杆构件，所述杆构件包括具有第一和第二相对端的细长杆，并且所述杆具有与该杆的所述第二相对端邻近的耐火绝热材料。
17.根据权利要求16所述的构件，所述构件部分地由所述耐火绝热材料制成并且部分地由金属制成。
18.根据权利要求16所述的构件，其中，所述刚性细长杆完全由所述耐火绝热材料制成并且被支承在外部金属管内，所述外部金属管终止没有到达所述杆的所述第二相对端。
19.根据权利要求18所述的构件，其中，所述管借助耐热粘结剂被粘结到所述杆。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的构件，其中，所述耐火绝热材料是选自包括如下材料的组的陶瓷材料氧化铝；氧化锆；熔融二氧化硅；莫来石；钛酸铝；以及可机加工的玻璃陶瓷。
21.根据权利要求16至20中任一项所述的构件，所述构件包括一对所述杆，该对所述杆在其对应的第一相对端处附接到板的同一侧，所述板配置有用于接收细长螺栓的中心孔。
22.—种熔融金属容纳结构，所述熔融金属容纳结构具有用于设置在外部金属壳体内的熔融金属的耐火容器，所述容器与所述壳体的内表面间隔开并且经受来自至少一个压杆组件的压缩力，所述压杆组件包括 具有第一和第二相对端的刚性细长杆，其中，所述第二端接触所述壳体内的所述容器；带螺纹螺栓，所述带螺纹螺栓至少部分地设置在所述壳体之外并且邻近于所述细长杆的所述第一相对端；以及压缩结构，所述压缩结构可操作地设置在所述细长杆和所述螺栓之间，由此由所述螺栓施加到所述细长杆的力传送经过所述压缩结构，这允许所述细长杆的有限纵向运动被所述压缩结构吸收而不需要所述螺栓的相应纵向运动。
23.根据权利要求22所述的结构，其中，所述压缩结构包括至少一个杯形弹簧垫圈，所述杯形弹簧垫圈可操作地设置在所述螺栓与所述细长杆的所述一个相对端之间。
24.根据权利要求23所述的结构，其中，所述至少一个杯形弹簧垫圈被保持在具有轴向孔的保持器内，所述螺栓的一端可以延伸到所述轴向孔内以接触所述至少一个垫圈。
25.根据权利要求24所述的结构，其中，所述保持器包括位于所述至少一个杯形弹簧垫圈与所述刚性细长杆的所述第一端之间的板。
26.根据权利要求22至25中任一项所述的结构，其中，所述刚性细长杆由金属制成。
27.根据权利要求26所述的结构，其中，所述金属选自包括如下材料的组不锈钢；钛；和镍铬基合金。
28.根据权利要求22至27中任一项所述的结构，其中，所述刚性细长杆包括与所述杆的所述第二相对端邻近的耐火绝热材料。
29.根据权利要求28所述的结构，其中，所述刚性细长杆部分地由所述耐火绝热材料制成并且部分地由金属制成。
30.根据权利要求28所述的结构，其中，所述刚性细长杆完全由所述耐火绝热材料制成并且被支承在外部金属管内，所述外部金属管终止没有到达所述杆的所述第二相对端。
31.根据权利要求30所述的结构，其中，在所述容器与邻近于所述壳体的内表面的绝热材料层之间存在未填充的间隙，且其中，所述外部金属管终止在所述绝热材料层中，没有到达所述未填充的间隙。
32.根据权利要求31所述的结构，其中，所述外部金属管终止与所述间隙相距的矩离是O至5 cm。
33.根据权利要求30至32中任一项所述的结构，其中，所述外部金属管与所述杆的所述第二端间隔O至7. 6 cm的距离。
34.根据权利要求30至33中任一项所述的结构，其中，所述管借助耐热粘结剂被粘结到所述杆上。
35.根据权利要求28至34中任一项所述的结构，其中，所述耐火绝热材料是选自包括如下材料的组的陶瓷材料氧化铝；氧化锆；熔融二氧化硅；莫来石；钛酸铝；以及可机加工的玻璃陶瓷。
36.根据权利要求22至33中任一项所述的结构，所述结构包括围绕所述带螺纹螺栓的带螺纹螺母，所述螺母和所述螺栓具有相互接合的螺纹。
37.根据权利要求36所述的结构，所述结构包括附着到所述金属壳体的托架，所述托架截留所述螺母并且阻止所述螺母沿远离所述刚性细长杆的方向旋转和轴向运动。
38.根据权利要求22至37中任一项所述的结构，其中，所述刚性细长杆具有选自包括如下形状的组的截面形状圆形；椭圆形；三角形；正方形；矩形；和多边形。
39.根据权利要求22至38中任一项所述的结构，其中，所述至少一个压杆组件向所述容器施加在从O至2268 Kg范围内的力。
40.根据权利要求22至39中任一项所述的结构，所述结构具有多个所述压杆组件。
41.根据权利要求40所述的结构，其中，所述容器是细长的，并且所述组件在沿所述容器间隔3. 8至38. I cm的位置处接触所述容器。
42.根据权利要求22至41中任一项所述的结构，所述结构包含用于加热所述容器的加热机构。
43.根据权利要求22至42中任一项所述的结构，其中，所述容器是具有金属传送通道的细长容器，所述金属传送通道从所述容器的一个纵向端延伸到相对的纵向端。
44.根据权利要求22至42中任一项所述的结构，其中，所述容器具有用于传送熔融金属的细长通道，所述通道包含金属过滤器。
45.根据权利要求22至42中任一项所述的结构，其中，所述容器具有用于容纳熔融金属的内部容积以及延伸到所述内部容积中的至少一个金属脱气单元。
46.根据权利要求22至42中任一项所述的结构，其中，所述容器是炉缸，所述炉缸具有适于容纳反应性化学物的内部容积。
47.根据权利要求22至46中任一项所述的结构，所述结构包括一对所述刚性细长杆，其中，所述压缩结构同时作用在该对杆上。
全文摘要
本发明的示例性实施方式涉及压杆组件，所述压杆组件用于向设置在外部金属壳体内的耐火容器施加力。所述组件包括具有第一和第二相对端的刚性细长杆；带螺纹螺栓，所述带螺纹螺栓邻近于所述细长杆的所述第一相对端；以及压缩结构，所述压缩结构可操作地设置在所述细长杆和所述螺栓之间。由所述螺栓施加到所述细长杆的力传送经过所述压缩结构，这允许所述细长杆的有限纵向运动被所述压缩结构吸收而不需要所述螺栓的相应纵向运动。示例性实施方式还涉及形成该组件的构件的杆结构，并且还涉及具有由至少一个这种组件支承并压缩的容器的金属容纳结构。
文档编号F27D1/14GK102667387SQ201080055811
公开日2012年9月12日 申请日期2010年12月8日 优先权日2009年12月10日
发明者E.W.里弗斯, J.D.海马斯, J.E.布尔曼, R.B.沃斯塔夫, R.沃马克 申请人:诺维尔里斯公司