Поворотный конусный огнеупорный затвор

 

ПОВОРОТНЫЙ КОНУСНЫЙ ОГНЕУПОРНЫЙ ЗАТВОР, содержащий выпускной коллектор , .неподвижный блок и размещенный в нем поворотный блок с запорными кольцами, установленный в боковой нижней части стенки ковша, о тличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности , в поворотном блоке выполнен калибрующий канал, в верхней части неподвижного блока выполнено конусное отверстие с диаметром основания и высотой, равными соответственно 2,5-3,0 и 0,4-0,5 диаметра калибрующего канала поворотного блока, а в его.нижней части - овальное вы ходное отверстие с шириной, длиной и высотой, равиш1И соответственно диаметру калибрующего канала, 2,5-3,0 и 0,5 дис1метра этого канала, при этом ширина запорных колец поворотного блока равна 0,,6 диаметра калиб (Л рующего канала, причем канал коллектора в верхней части совпадает с овальным выходным отверстием неподвижного блока и в нижней части на расстоянии 1,0-1,2 диаметра калибру- S ющего канала переходит от овала к калибрующему отверстию.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

З(51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (- 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -.;;:..; .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21)3500763/22-02 (22)25.08.82 (46)15.02.84. Бюл. Р 6 (72)В.Г. Шлеев, О.-H. Зайков, В.Г. Сиваш, В.М, Клюев, Ю.A.Швецов, О.А. Тулеев и В.Ф. Чаплыгин (71)Алтайский ордена Ленина тракторный эавод им. И.И. Калинина, Вогдановичский огнеупорный эавод и Рубцовский проектно-конструкторский технологический институт машиностроения (53)621.746(088.8) (56)1. Титов Н.Д. и др. Технология литейного проиэводства. М., "Иашиностроение", 1978, с. 290.

2. Патент США В 3760991, кл. В 22 D 37/00, 1971.

3. "Сталь", 1978, В 11, с. 9971010.

4. Авторское свидетельство СССР

В 694285, кл. В 22 D 41/08, 1979. (54)(57) ПОВОРОТНЫН КОНУСНЫЙ ОГНЕУПОРНый ЗАТВОР, содержащий выпускной коллектор,.неподвижный блок и раэмещеннЫЙ в ием поворотный блок с запорны„„SU„„1072995 A ми кольцами, установленный в боко вой нижней части стенки ковша, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, в поворотном блоке выполнен калибрующий канал, в верхней части неподвижного блока выполнено конусное отверстие с диаметром основания и высотой, равннми соответственно 2,5-3,0 и 0,4-0,5 диаметра калибрующего канала поэоротного блока, а в его нижней части — овальное вы ходное отверстие с шириной, длиной и высотой, равными соответственно диаметру калибрующего канала, 2,5-3,0 и 0,5 диаметра этого канала, при это ширина эацорных колец поворотного блока равна 0,4-0,6 диаметра калибрующего канала, причем канал коллектора в верхней части совпадает с овальным выходным отверстием неподвижного блока и в нижней части на расстоянии 1,0-1,2 диаметра калибрующего канала переходит от овала к калибрующему отверстию.

1072995

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, а именно к дозированию жидкого металла лри наполнении изложниц, форм, кри-. сталлиэаторов и других металлоприемников.

Известны стопорные затворы, содержащие стержень, огнеупоры, расположенные на стержне, механизм перемещения стопора Г1).

Однако эти затворы ненадежны. в 10 работе, являются затворами одноразового использования, предопределяют зйачительный расход огнеупоров.

Известны шиберные затворы 2 и (3 ), которые монтируют снаружи ков- 15 ша, как правило, со стороны днища.

Коническая передняя часть подвижного блока 6 имеет сквозной калибрующий канал 7 диаметром d. Поверхности конуса спереди и сзади канала образуют переднее 8 и заднее 9 запорные кольца, плотно притираемые к поверхности гнезда в неподвижном блоке 5.

К неподвижному блоку 5, выполненному как и блок 6, из качественного огнеупорного углеродсодержащего материала, примыкает нижняя часть — коллектор 10 блока 5. Входное отверстие

11 блока 5 имеет конусную форму и протяженность 0,4-0,5 диаметра, а выходное отверстие 12 имеет форму ова. — . ла, ширина которого (фиг. 1) совпадает с диаметром канала, а длина в поперечном сечении составляет 2,53,0 диаметра канала (фиг. 2). К отверстию 12 снизу примыкает верхняя часть 13 канала коллектора 10, которая в нижней части на расстоянии

1,0-1,2 диаметра калибрующего канала переходит от овала к калибрующему отверстию.

К хвостовику блока б механически присоединен привод 14 поворота.

Входной канал шиберных затворов имеет значительную протяженность до плоской поверхности запирающего подвижного элемента, поэтому металл частично кристаллизуется в этом канале, что снижает надежность эксплуатации, требует проведения дополнительных мероприятий, предотвращающих попадание металла в канал, например заполнение канала порошкообразным графитом. Плоская форма поверхностей скольжения делает необходимым приложение значительных усилий для ликви.дации зазоров между плоскостями под- З0 вижиого и неподвижного блоков затвора. Соответственно, увеличиваютоя трение ".ежду блоками и усилия для их взаимного перемещения. Это увеличивает сложность привода, габариты затвора, 35 пожароопасность, механическое истирание и ненадежность работы блоков из специальных огнеупоров типа плавленного периклаза со сложной механической обработкой шлифовка алмазом и т. и.). 4p

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее выпускной коллектор, неподвижный блок и размещенный в нем поворотный блок с запорными45 кольцами, установленный в боковой нижней части стенки ковша (4 3.

Эти конструктивные особенности позволяют ликвидировать длинный входной канал и связанные с ним недостатки работы плоского шиберного затвора.

Недостатком данного устройства яв.— ляется то, что цилиндрическая поверх,ность вставляемого сбоку подвижного блока с горизонтальной осью вращения не обеспечивает самоликвидации за55 зора, который возникает при неодинаковом термическом расширении- отдельных элементов системы, что может привести к выходу металла или к заклиниванию подвижного блока металлом, за= 60 стывшим в этих зазорах., Цель изобретения - увеличение эксплуатационной надежности работы.

Поставленная цель достигается тем, .что в поворотнг м конусном огнеупор- 65 ном затворе, содержащем выпускной коллектор, неподвижный блок и размещенный в нем поворотный блок с запорными кольцами, установленный в боковой нижней части стенки ковша, в поворотном блоке выполнен калибрующий канал, в верхней части неподвижного блока выполнено конусное отверстие с диаметром основания и высотой, равным соответственно 2,5-3,0 и 0,4-0,5 диаметра калибрующего канала поворотного блока, а в его нижней частиовальное выходное отверстие с шириной, длиной и высотой, равными соответственно диаметру калибрующего канала, 2,5-3,0 и 0,5 диаметра этого калибрующего канала, при этом ширина запорных колец поворотного блока равна 0,4-0,6 диаметра калибрующего ка- . нала, причем канал коллектора в верхней части совпадает с овальным выходным отверстием неподвижного блока и в нижней части на расстоянии 1,0-1,2 диаметра калибрующего канала переходит от овала к калибрующему отверстию.

На фиг. 1 показан затвор,продольный разрез; на фиг. 2 — разрез A-A. на фиг. 1.

Металл 1 находится в емкости с футеровкой 2 .и днищем внутри кожуха 3.

Огнеупорное уплотнение 4 удерживает неподвижный блок 5 затвора в выемке футеровки 2. Внутри блока 5 выполнено коническое гнездо с горизонтальной осью симметрии. В этом гнезде находится передняя коническая часть подвижного блока 6, задняя часть которого сужена и имеет хвостовик, например, в виде многогранника.

1072995

Величина относительно Особенности испытаний диаметра канала, дчасть затвора

Калибрующий канал а основной размер

По технологии!

0,2; 0,3d

Запирающие кольца

Удовлетворительно

0,4-0,6 d

0,7 и 0,8d

1,0, 1,5 и 2,0d

2,5 и 3,0d 3,5 и 4,0д

Длина овального отверстия.

Полный, слив из канала, Удовлетворительно

2,5-3,0 З

Затвор имеет подготовительный, рабочий, заключительный и аварийный режимы эксплуатации.

При подготовке в гнездо футеровки 2 через отверстие в кожухе 3 . ковша вставляется блок 5 вместе с 5 блоком 6 в положении "Открыто" (фиг. 1 и 2 . Снизу пристыковывается коллектор 10. Зазоры между блоком

5 и футеровкой 2 забиваются огнеупорной массой, создающей уплотне- 10 ние 4. После просушки ковша приводом 14 поворачивают блок 6 так, чтобы верхняя часть канала 7 в блоке 6 не совпадала со входным отверстием блока 5. В таком положении емкость (ковш ) наполняет металлом

1 и подают к месту разливки.

Рабочий режим состоит в том, что поворачивая приводом 14 блок 6 в гнезде блока 5, добиваются технически необходимой скорости наполнения металлоприемника эа счет различной степени совпадения отверстий 11 входа и канала 7 в блоке 6. Запорные кольца 8 и 9 не выспукают металл вдоль оси затвора. Из овального отверстия 12 на участке отверстия 13 коллектора

10 струя организуется в круг; что уменьшает разбрызгивание и тем самым потери металла на угар.

В заключительном режиме плавно поворачивают блок 6: так, чтобы меДиаметр поперечного 2,0 и 2,3d сечения конуса подвижного блока талл не поступал иэ отверстия 11 в канал 7, но благодаря протяженности овала выходил вниз, что предотвращает запирание металла внутри канала 7 и образование здесь про-, бок. В связи с этим при эксплуатации нежелательны мгновенные повороты блока 6 рывком. Это может привести к выходу затвора из строя. Отработавшие блоки удаляют из гнезда футеровки и вставляют новые через то же отверстие в кожухе, 3 емкости

Аварийное положение связано с редким замерзанием .металла в отверстии

11. В таком случае блок. 6 поворачивается в положение "Открыто", снизу в канал вводится стержень и посадкой ковша пробку в отверстия 11 выдавливают, открывая доступ металлу. Такой же результат получается при использовании кислорода для прожигания пробки. Во всех остальных случаях действия при аварийной ситуации аналогичны действия при стопорной или шиберной разливке.

Результаты исследования геометрических параметров .блоков затвора приведены в таблице.

Ожидаемая экономическая эффективность составляет,350-1050 тыс. руб. в год.

Отмечены редкие случаи выхода металла к торцам

Ухудшение условий пришлифовки блоков друг к другу

Образование пробок в канале

Ухудшение условий закрытия . затвора, так как уменьшается длина зоны несовпадения канала в подвижном и отверстий в неподвижном блоке

Слишком незначительные эоны запирания

1072995

Продолжение таблицы

3,5-3,8 d

Неприемлемые габариты затвора

03иО,44

Ослабление механической прочности блока

Глубина входного участка канала

Удовлетворитель но

Ослабление механической прочности блока

0,3 и 0,4d

Удовлетворительно

0,5d

О,б и 0,8д

И ТеДе

0,5; 0,8d

1,0; 1,2 d

1,3; 1,5;

1,8 cL

Составитель Ю..Яковлев

Техред Ж.Кастелевнч Корректор В. Гирняк

Редактор Н. Киштулинец

Тираж 779 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5,Заказ 257/9

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Васота выходного овального отверстия в неподвижном блоке

Высота переходного участка от овала к кругу в коллекторе

0,5 d

0,6 и 0,7d

Случай кристаллизации металла во входном канале

Случаи кристаллизации металла во входном канале

Некомпактная струя

Удовлетворяет

Некомпактная струя