Подъемно-поворотный стенд для установок непрерывной разливки при поточном вакуумировании металла

 

Использование: в литейном производстве при получении непрерывно-литных заготовок. Сущность изобретения: стенд имеет центральную колонну, несущую раму с рычажной системой, подвижными опорами для установки ковшей и дополнительными люльками, на которых размещены опоры. 2 ил.

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к установкам непрерывной разливки металлов.

Известен подъемно-поворотный стенд для установок непрерывной разливки при поточном вакуумировании металла, включающий центральную колонну, поворотный корпус с механизмом подъема сталеразливочных ковшей, выполненный в виде пространственного четырехзвенника с верхними и нижними параллельными звеньями, на концах которых шарнирно смонтирована имеющая вертикальную плоскость симметрии траверса для сталеразливочных ковшей, связанная с гидроцилиндром подъема, установленным на поворотном корпусе. Последний снабжен балансиром, на концах которого шарнирно закреплены верхние звенья, а ось поворота вертикальна и расположена в вертикальной плоскости симметрии траверсы для сталеразливочных ковшей (авт. св. СССР N 1404165, кл. В 22 D 11/10, 1986).

Недостатком известного стенда является невозможность обеспечения при непрерывной разливке процесса проточного вакуумирования металла. Это объясняется необходимостью подъема сталеразливочного ковша на большую высоту в пределах 2-3 м, что известный стенд не обеспечивает. При такой высоте подъема ковша должна быть увеличена высота стенда, что приводит к необходимости увеличения размеров несущей стенд колонны и, как следствие, к увеличению веса оборудования, расходу энергии, а также увеличению времени на подготовительные операции.

Кроме того, при использовании известного стенда снижается универсальность при раздельном проведении процессов непрерывной разливки с поточным вакуумированием и без него. Это объясняется тем, что для этих процессов нужна различная высота подъема ковша.

Наиболее близким по технической сущности является подъемно-поворотный стенд для установок непрерывной разливки при поточном вакуумировании металла, включающий центральную колонну, несущую раму для установки сталеразливочных ковшей с рычажной системой, механизмами ее подъема и поворота. Несущая рама снабжена неподвижными опорами для ковшей. Кроме того, она дополнительно снабжена дополнительными опорами, установленными на раме с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости, при этом основные и дополнительные опоры выполнены разновысокими. Дополнительные опоры снабжены приводом перемещения, например гидроцилиндрами. При поточном вакуумировании сталеразливочный ковш устанавливается на более высокие дополнительные опоры, без поточного вакуумирования на низкие основные опоры (авт. св. СССР N 1432896, кл. В 22 D 11/10, 1986).

Недостатком известного стенда является недостаточные его технологические возможности при непрерывной разливке с поточным вакуумированием металла и без него. Это объясняется тем, что в известном стенде ковш устанавливается на опоры, имеющие фиксированную высоту. В этих условиях для регулирования и точной необходимой по высоте установки ковша относительно вакуумкамеры необходимо перемещать всю несущую раму с двумя ковшами одновременно. В этих условиях вследствие больших нагрузок на привод подъема несущей рамы не обеспечивается точность подъема и установки по высоте сталеразливочного ковша относительно вакуумной камеры, что делает невозможным обеспечение надежной герметизации между ними.

Кроме того, по технологии внепечного вакуумирования необходимо изменение положения по высоте и в горизонтальной плоскости вакуумкамеры относительно уровня металла в промежуточном ковше, изменяющем в процессе непрерывной разливки свое положение вследствие технологических причин. Применение для этой цели привода подъема несущей рамы также приводит к нарушению герметизации между сталеразливочным ковшом и вакуумной камерой.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в расширении технологических возможностей за счет плавного и точного изменения положения по высоте сталеразливочного ковша относительно вакуумкамеры и промежуточного ковша.

Указанный технический эффект достигается тем, что подъемно-поворотный стенд для установок непрерывной разливки при поточном ваккуумировании включает центральную колонну, несущую раму с рычажной системой и с подвижными опорами под сталеразливочные ковши, а также гидроцилиндр для подъема рамы и привод ее поворота. Несущая рама снабжена двумя дополнительными подвижными при помощи гидроцилиндров люльками с вилками для установки ковшей, при этом опоры расположены на вилках каждой люльки, шарнирно соединенной с несущей рамой при помощи двух пар независимых параллельных рычагов, а корпус и шток гидроцилиндра шарнирно соединены соответственно с рамой и люлькой.

Расширение технологических возможностей стенда будет происходить вследствие обеспечения возможности перемещения ковшей не под действием гидроцилиндра для подъема несущей рамы, а под действием дополнительного гидроцилиндра, производящего подъем и установку не двух, а только одного ковша. В этих условиях повышается маневренность управления положением ковша относительно вакуумной камеры и обеспечивается тем самым надежность герметизации между ковшом и вакуумной камерой в случае изменения ее положения относительно уровня металла в промежуточном ковше. Кроме того, двойная рычажная система (для несущей рамы и люлек) позволяет центрировать сталеразливочный ковш относительно вакуумкамеры и в горизонтальной плоскости.

На фиг. 1 изображен подъемно-поворотный стенд для установок непрерывной разливки при поточном вакуумировании металла, вид сбоку; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Подъемно-поворотный стенд состоит из колонны 1 с основанием 2 и приводом поворота 3, гидроцилиндр 4, траверсы 5, осей 6, несущей рамы 7, корпусов 8 с осями 9, рычагов 10 с шарнирами 11 и 12, гидроцилиндров 13 с шарнирами 14 и 15, люлек 16 с вилками 17, рычагов 18 с шарнирами 19. Позицией 20 обозначен сталеразливочный ковш, 21 вакуумкамера, 22 тележка, 23 промежуточный ковш, 24 кристаллизатор, 25 металл, 26 уровень металла в промежуточном ковше.

Подъемно-поворотный стенд для установок непрерывной разливки при поточном вакуумировании работает следующим образом.

П р и м е р. В процессе непрерывной разливки из сталеразливочного ковша 20 емкостью 250 т подается сталь марки 3 сп в кристаллизатор 24, из которого вытягивается слиток сечением 200х1200 мм со скоростью 1,2 м/мин.

Сталеразливочный ковш 20 устанавливается на вилки 17 люлек 16, где расположены специальные опоры. Люльки 16 подвижно соединены при помощи двух пар независимых параллельных рычагов 18 с шарнирами 19 с несущей рамой 7. Вертикальное перемещение люлек 16 осуществляется под действием плунжерного гидроцилиндра 13. Корпус гидроцилиндра 13 при помощи шарнира 14 соединен с корпусом несущей рамы, а его плунжеp при помощи шарнира 15 соединен с люлькой 16.

Несущая рама 7 представляет собой замкнутую конструкцию и по оси симметрии подвешена на осях 6 к траверсе 5, которая имеет возможность вместе с рамой 7 вращаться вокруг неподвижной колонны 1. Траверса 5 смонтирована на оси, которая через подпятник с опорным подшипником опирается через шаровую опору на торец плунжера гидроцилиндра 4. Колонна 1 неподвижно установлена в опоре 2.

На колонне 1 смонтированы два корпуса 8 на подшипниках качения с возможностью вращения вокруг колонны 1 и с зазором по высоте по отношению друг к другу. Корпуса 8 снабжены осями 9, на которых установлены параллельные независимые рычаги 10 с шарнирами 11 и 12.

Рычаги 10 при помощи шарниров 11 и 12 соединены с корпусом несущей рамы 7. Вращение несущей рамы 7 вместе с люльками 16 и сталеразливочными ковшами 20 производится через рычаги 10, поворот которых осуществляется посредством вращения нижнего корпуса 8 от привода 3. Подъем несущей рамы 7 осуществляется плунжерным гидроцилиндром 4. При вертикальном перемещении рамы 7 рычаги 10 совершают колебательное вращение относительно шарниров 11 и 12. При вертикальном перемещении люлек 16 рычаги 18 совершают колебательное вращение относительно шарниров 19.

Колонна 1, рычаги 10, а также корпус несущей рамы 7 представляют собой в пространстве четырехзвенный параллелограммный механизм, в котором при повороте рычагов 10 рама 7 совершает возвратно-поступательное перемещение по вертикали и горизонтали. При этом несущая рама 7 остается параллельной сама себе, а траверса 5 отходит от вертикального положения, поворачиваясь вокруг шаровой опоры в плунжере гидроцилиндра 4.

В свою очередь корпус несущей рамы 7, рычаги 18, корпус люльки 16 также представляют собой в пространстве четырехзвенный параллелограммный механизм, в котором при повороте рычагов 18 люлька 16 вместе с ковшом 20 совершает возвратно-поступательное перемещение по вертикали и горизонтали. При этом люлька 16 вместе с ковшом 20 остаются параллельными сами себе.

В процессе непрерывной разливки жидкий металл 25 подвергается поточному вакуумированию в вакуумкамере 21, проходя через нее от сталеразливочного ковша 20 до промежуточного ковша 23. Вакуумкамера 21 устанавливается на тележке 22 с возможностью вертикального и горизонтального перемещения. Вакуумкамера 21 устанавливается по высоте в зависимости от положения уровня металла 26 в промежуточном ковше 23.

Благодаря наличию двух систем рычагов 10 и 18 и их совместном и независимом повороте имеется возможность перемещения ковша 20 по вертикали и горизонтали с точной центровкой относительно вакуумкамеры 21.

Вследствие возможности точной центровки ковша 20 обеспечивается надежная герметизация между ковшом и вакуумкамерой независимо от ее положения в пространстве.

В то же время имеется возможность разливки без поточного вакуумирования. В этом случае ковш 20 опускается вниз до необходимого расстояния от промежуточного ковша.

Применение стенда позволяет обеспечить увеличение выхода годного вакуумированного металла на 4,3% Экономический эффект подсчитан в сравнении с базовым объектом, за который принят стенд, применяемый в процессе поточного вакуумирования при непрерывной разливке стали на Новолипецком металлургическом комбинате.

Формула изобретения

ПОДЪЕМНО-ПОВОРОТНЫЙ СТЕНД ДЛЯ УСТАНОВОК НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ ПРИ ПОТОЧНОМ ВАКУУМИРОВАНИИ МЕТАЛЛА, содержащий центральную колонну, несущую раму с рычажной системой и подвижными опорами под стелеразливочные ковши, а также гидроцилиндр для подьема рамы и привод ее поворота, отличающийся тем, что он снабжен двумя дополнительными подвижными при помощи гидроцилиндров люльками с вилками для установки ковшей, размещенными на раме, при этом опоры расположены на вилках каждой люльки, шарнирно соединенной с несущей рамой при помощи двух пар независимых параллельных рычагов, а корпус и шток гидроцилиндра шарнирно соединены соответственно с рамой и люлькой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2