Металлургическая емкость с поворотным затвором, огнеупорные ротор и статор для него

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к затворам для выпуска расплава металла из ковша. Цель изобретения - упрощение ремонта и обслуживания, повышение срока службы затвора. Затвор установлен в металлургической емкости в футеровке или на ней в зоне расплава. Затвор состоит из ротора и статора, рабочие поверхности которых выполнены цилиндрическими или коническими. Ротор выполнен из истираемого материала, например из графита, а статор - из износостойкого, например из огнеупорного бетона. Ротор и статор могут быть выполнены из сопрягающихся частей. 3 с.и. 22 з.п. ф-лы, 13 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю В 22 0 11/22, 41/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4356238/02 (22) 02.08.88 (31) P 3725637.8; 3805070.6; 3819784.7 (32) 03.08.87; 18.02.88; 10.06.88 (33) DF. (46) 07.05.92. Бюл. М 17 (71) Дидиер-Верке АГ (DE) (72) Ернст Люрсен, Улрих Хинцен и Раймунд .

Брюкнер (DE) (53) 621.746.328(088.8) (54) МЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ ЕМКОСТЬ С ПОВОРОТНЫМ ЗАТВОРОМ, ОГНЕУПОРНЫЕ

РОТОР И CTATOP ДЛЯ НЕГО

Изобретение относится к металлургии, в частности к застворам для выпуска расплава металла из емкости, например ковша, и составным частям для него.

Цель изобретения — упрощение ремонта и обслуживания, повышение срока службы затвора.

На фиг,1 изображен затвор, разрез. сливной канал перпендикулярен оси вращения ротора; на фиг.2 — вид А на фиг.1; на фиг.3 — затвор в месте соединения дна и стенки емкости; на фиг.4 — затвор в стенке емкости; на фиг.5 — то же, сливной канал с изгибом; на фиг.6 — то же, ротор в форме цилиндра; на фиг.7 — то же, торец ротора прямой; на фиг.8- затвор на днище емкости в расплаве; на фиг.9 — разрез Б — Б на фиг.8; на фиг.10 — затвор, поперечный разрез; на фиг.11.— статор, аксонометрия; на фиг.12—

„„5U „„1732809 А3 (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к затворам для выпуска расплава металла из ковша. Цель изобретения— упрощение ремонта и обслуживания, повышение срока службы затвора, Затвор установлен в металлургической емкости в футеровке или на ней в зоне расплава. Затвор состоит из ротора и статора, рабочие поверхности которых выполнены цилиндрическими или коническими. Ротор выполнен из истираемого материала, например из графита, а статор — из износостойкого, например из огнеупорного бетона. Ротор и статор могут быть выполнены из сопрягающихся частей. 3 с.и. 22 з.п. ф-лы, 13 ил. ротор, аксонометрия; на фиг.13 — емкость с перемещаемыми вдоль оси статором и ротором, продольный разрез;

Поворотный затвор 1 расположен в уг- CA) лавой зоне между футеровкой 2 днища ре- 1Э зервуара и огнеупорной футеровкой 3 QQ стенки резервуара в качестве составной части огнеупорной футеровки металлургиче-, 0 ского резервуара в зоне нахождения расплава (фиг.1). Футеровка 2 днища защищает металлическое днище резервуара, а футеровка 3 — стенку 4 резервуара. Днище: Од имеет проем 5 для выпуска расплава вниз, а металлическая боковая стенка 4 проем 6 для доступа к поворотному затвору 1 сбоку и его привода. Таким образом, футеровка 2 и 3 днища и стенки резервуара заменена в месте расположения поворотного затвора 1

его частями. Ротор выполнен с конусообраз1732809 ным участком, служащим в качестве запирающего тела, причем этим участком он прижат к соответствующему конусообразному седлу 7 статора 8. Статор 8 состоит из двух частей, в одной из которых выполнен вертикальный выпускной канал 9; его удлинение вниз проходит через металлическое днище резервуара в виде разливной трубы 10 и выполнено вместе с этой частью. Таким образом, статор 8 одновременно образует покружаемый слив. Другая часть 11 статора выполнена в виде полого конуса для размещения конца ротора 12, обращенного к приводу. В роторе 12 выполнен сквозной канал

13, который сообщается с выпускным каналом 9 статора 8. Входное отверстие 14 и выходное отверстие 15 сквозного канала 13 ротора 12 располагаются íà его образую, щей поверхности, Выпускное отверстие 16 и впускное отверстие 17 статора 8 располагаются примерно вертикально друг над дру-. гом, так что в открытом положении ротора

12 обеспечивается вертикальный и прямой поток расплава для вертикальной разливки.

Со стороны привода к ротору 12 присоединяется приводная головка 18 для его поворота вокруг горизонтальной оси 0 — 0 входящая выступом 19 в виде планки в выемку запирающего тела, выполненную в виде поперечного шлица 20. Благодаря этому возможна передача крутящего момента.

На наружном краю приводная .головка 18. охватывает приводной конец ротора 12 кольцевым фланцем 21, К приводной головке 18 присоединяется снаружи через универсальный шарнир 22 приводной вал 23 привода 24, С помощью пакета пружин 25 и через осевой подшипник, закрепленный на приводном валу 23, приводная головка 18 прижата в направлении статора для прилегания конического участка ротора 12 к соответствующему коническому седлу 7 статора

8, Между осевым подшипником и приводом

24 на приводном валу23 разМещенаупругая муфта 26, Приводной вал 23, пакет пружин

25, приводная головка 18, универсальный шарнир 22, упругая муфта 26 и привод 24 удерживаются опорой 27, которая имеет возможность откидываться вниз на шарнире 28, закрепленном снаружи резервуара, для чего нужно открыть быстродействующий замок 29, Благодаря этому ротор 12 легко доступен для замены, Статор 8 может быть выполнен из целиком вводимого через стенку 4 блока с выемкой для установки приводного конца ротора 12, приводной головки 18, универсального шарнира 22 и первой части приводного вала (фиг.3). Разливная труба 10, которая может быть составлена из двух частей — а и Ь, насаживается снизу через выемку 5 в металлическом днище резервуара и удерживается на нем посредством зажимного приспособления 30.

Уплотнение зазора между статором 12 и

5 разливной трубой 10 осуществляется путем запрессовки уплотнительной массы через уплотнительную трубу 31 в полость, окружающую зазор д, в которой располагается коническая головка разливной трубы.

10 Сквозной канал 13.ротора 4 проходит не по прямой, а под углом (фиг.4), так что входное отверстие 14 ротора 12 расположено на его торцовой поверхности, обращенной к расплаву, а выходное отверстие 15 располо15 жено на образующей поверхности. Вследствие этого выпускной канал 9 статора 8 образован практически только одним отрезком, входящим в выпускное отверстие 16.

Кроме этого, между коническим седлом 7

20 статора 8 и коническим участком ротора

12 введена гильза 32 скольжения. Статор 8 имеет внешний фланец 33, прилегающий к наружной стороне металлической стенки 4 резервуара, на который снаружи воздейст25 вует пластина опоры 27.

Ротор 12 может быть выполнен сферическим на конце (фиг,5), а седло статора 7 может иметь аналогичную форму, Входное отверстие 14 и выходное отверстие 15 рото30 ра 12 располагаются на его образующей поверхности; Сквозной канал 13 ротора 12 в этом случае несколько искривлен.

Поворотный затвор 1 может быть размещен в углу между огнеупорной футеровкой

35 2 днища резервуара и огнеупорной футеровкой 3 стенки в качестве составной части общей футеровки резервуара, в зоне расплава (фиг.6), Днище имеет проем 5 для выпуска вниз металлического расплава, а

40 боковая стенка 4 имеет выемку 6 для доступа сбоку к проворотному затвору 1 и его привода.

К выемке 6 в стенке 4 примыкает упирающаяся в статор 8 полая цилиндрическая

45 вставка 34, которая также может быть выполнена из огнеупорного материала. Она служитдля размещения приводных элементов ротора 12 с цилиндрической образующей поверхностью, установленной в

50 цилиндрическом седле 7 статора 8. В этом случае ротор 12 имеет прямой перпендикулярный к оси 0-0 поворота ротора сквозной канал 13.

Сквозной канал 13 ротора 12 может про55 ходить не по прямой, а под углом, так что входное отверстие 14 ротора 12.располагается на его торцовой поверхности, а выходное отверстие 15 расположено на его образующей поверхности. Вставка 34 имеет в этом случае наружный фланец, прилегаю-

1732809 щий к наружной стороне металлической стенки 4 резервуара, на который снаружи воздействует плита опоры 27 в закрытом положении в целях фиксации статора 8 на месте в связи с тем, что он выполнен коническим, Изображенный на фиг,8 и 9 поворотный затвор 1 также содержит огнеупорный ротор 12, поворачиваемый вокруг горизонтальной оси 0 — 0 и перемещаемый вдоль этой оси в выемке 6 с цилиндрической внутренней поверхностью 35 трубчатого огнеупорного статора 8, имеющего, например, квадратное наружное сечение. Ротор 12 плотно прилегает цилиндрической поверхностью 36 к цилиндрической внутренней поверхности 35 статора 8. Выпускной канал 9 и сквозной канал 13 могут размещаться и посередине днища. Поворотный затвор 1 размещен на футеравке 2 днища в полости

37 резервуара и при эксплуатации полностью окружен расплавом, Он также может частично или полностью находиться в футеровке 2 днища 3. Статор 8 обоймы концами выходит через боковые стенки резервуара (фиг.13), расположенные на противоположных сторонах резервуара. Таким образом, ротор 12 можно приводить в движение вращения снаружи с помощью приводного устройства 38, Для этой цели ротор 12 может также выступать из статора 8 на необходимую величину. На конце статора, противоположном приводному устройству 38, предусмотрено фиксирующее приспособление 39, например образованное в виде откидной крышки.

Статор 8 расположен в зоне перехода между футеравкай 2 днища и футеравкой 3 стенки (фиг.10). Выпускной канал 9 статора

8 и сквозной канал 13 ротора 12 располагаются под таким углом друг к другу, чтобы расплав отводился сначала под наклоном, а потом вертикально вниз. Выпускной канал

9 имеет коническое расширение на стороне входа расплава.

На фиг.11 и 12 пунктиром обозначено, что ротор 12 и статор 8 могут быть составлены из отдельных частей.

Каждая часть ротора 12 имеет сквозной канал 13, а из всех частей статора 8 только одна имеет выпускной канал 9.

Затвор работает следующим образом.

После заполнения полости 37 ковша расплавом и транспортирования его на позицию слива расплава ротор 12 затвора 1 поворачивают в статоре 8 посредством привода 24. При необходимости регулирования расхода расплава ротор 12 поворачивают так, что его сливной канал 14 не полностью совпадает со сливным каналом 15.статора 8.

Для замены ротора 12 открывают замок

29, откидывают вниз опору 27 и извлекают изношенный ротор, а вместо него вкладывают новый.

5 Возможна замена ротора 12 со статором 8 в комплекте.

После замены ро гора 12 (или ротора со статором) опору 27 поднимают вверх и фиксируют замком 29 от выпадания ротора.

10 Замена изношенной части ротора 12 возможна посредством проталкивания его частей по стрелке на фиг.10.

В этом случае изношенная часть ротора заменяется даже при заполненном ковше и

15 выталкивается при открывании крышки 39.

Ротор 12 выполняют из мягкого, быстро изнашивающегося материала, например графита, а статор 8 — из твердого, например огнеупорного бетона.

20 Таким образом обеспечивается плотное прилегание поверхностей 36 и 35 ротора 12 и статора 8, Использование и редлагаемого изобретения позволит упростить ремонт и обслу25 живание затвора, а также повысит его срок службы.

Формула изобретения

1. Металлургическая емкость с поворот30 ным затвором, содержащим огнеупорные статар и ротор с горизонтальной осью вращения, имеющие сквозные выпускные каналы и выполненные в виде тел вращения, а ротор размещен в статоре, входное и выход35 ное отверстия. канала ротора расположены на его рабочей поверхности, ось сливного канала статора перпендикулярна оси ротора, а ротор связан с приводом, размещенным на стенке резервуара посредством

40 передаточного узла, в стенке резервуара выполнено.отверстие для замены ротора и статора вместе или по отдельности, а собственно затвор расположен в футеровке стенки и днища, а т л и ч а ю щ а я с я тем, что, 45 с целью упрощения ремонта и обслуживания, он размещен в зоне расплава на футеровке днища резервуара.

2, Емкость по п.1, отличающаяся тем, что рабочие поверхности ротора и ста50 тара выполнены коническими, 3. Емкость по п.1, отличающаяся тем, что ротор установлен с возможностью осевого перемещения относительно статора, 55 4. Емкость по п.1, отличающаяся тем, что входное отверстие выпускного канала ротора выполнено в его торце.

5. Емкость по п.4, отличающаяся тем, что торец ротора выполнен перпендикулярно его оси, 1732809

6. Емкость по п.4, отличающаяся тем, что ось выпускного канала статора расположена под углом к оси выпускного канала ротора.

7. Емкость по п.1; о тл и ч а ю ща я с я тем, что, с целью полной или частичной замены статора или статора вместе с ротором, в днище резервуара выполнено отверстие, 8. Емкость по п,1, о тл ич а ю ща я ся тем, что передаточный узел привода ротора представляет собой приводную головку, жестко закрепленную на конце ротора.

9. Емкость по п,1, отличающаяся

-тем, что передаточный узел привода ротора представляет собой универсальный шарнир.

10. Емкость по п.1, о т л и ч а ю щ а я:,с я тем, что передаточный узел привода ротора представляет собой упругую муфту, 11. Емкость по п,1, отл и ч а ю щая с я тем, что привод ротора и передаточный узел закреплены на опоре, установленной на стенке резервуара с возможностью поворота.

12. Емкость no п.1, отличающаяся тем, что, с целью замены ротора при заполненном резервуаре, статор проходит через противоположные боковые стенки резервуара, 13. Емкость по п.1, отличающаяся тем, что ротор выполнен составным иэ нескольких частей, соединенных торцами посредством шпоночных замков, а B каждой части ротора выполнен по меньшей мере один выпускной канал.

14, Емкость по п.1, отличающаяся тем, что статор выполнен составным из нескольких частей, соединенных между собой торцами посредством шпоночных замков.

15. Емкость по п.1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что статор имеет металлопровод со сливной трубой.

16, Емкость по п.1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что огнеупорный ротор выполнен иэ мягкого материала, а огнеупорный етатор— из иэносостойкого материала.

17. Емкость по п,1, отл ич а ю ща я с я тем, что рабочие поверхности ротора и/или статора содержат смазку из графита.

18, Огнеупорный ротор для поворотного

5 затвора, выполненный из углеродосодержащего материала в виде тела вращения и имеющий выпускной канал, а. ротор соединен с приводом, входное и выходное отверстия ротора расположены на его рабочей

10 поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы затвора и обеспечения плотного контакта со статором, он выполнен из графита.

19. Ротор по п.18, отличающийся

15 тем, что, с целью обеспечения жесткого зацепления с приводом, на его приводном конце выполнена выемка в виде шлица.

20. Ротор по п.18, о тл и ч а ю щи и с я тем, что в нем выполнено несколько выпуск20 ных каналов.

21. Ротор по п,18, отличающийся тем, что выпускное отверстие выпускного канала расположено на торце ротора, перпендикулярном его ocu.

25 22. Ротор по п.18, отличающийся тем, что его материал содержит керамические волокна или керамические волокна и волокна из графита.

23. Огнеупорный статор для поворот30 ного затвора, имеющий выпускной канал, пересекающий цилиндрическую рабочую поверхность и выполненный иэ углеродосодержа цего материала, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы

35. затвора и обеспечения плотного контакта с ротором, он выполнен из огнеупорного бетона, 24. Статор по п.23, отличающийся тем, что он имеет несколько выпускных ка40 налов.

25. Статор по п,23, отличающийся тем, что он содержит керамические волокна или керамические волокна и волокна иэ графита.

45 П риоритет по пунктам;

03.08,87 по пп.1,2,7-11,15-17, 19,22,23,25.

18.02.88 по пп.б,12-14,20,24

10,06.88 по пп. 3-5,18,21.

7732809

2h

1732809

17У2М9 i Л

Ф . 2

Фиг. S

-Я с

У, г н (r

1732809 .

1732809

Фиг,9

1732809

1732809

2 Q Фиг.1Ю

Составитель Е. Хлудов

Техред М,Моргентал Корректор Т. Палий

Редактор Е. Папп

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 1592 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5