Сдвижной затвор для контейнера с расплавленным металлом

 

Изобретение относится к металлургии. Затвор имеет корпусную часть, закрепляемую на контейнере с расплавленным металлом, а также блок ползуна, подвижный относительно корпусной части в продольном направлении. В корпусной части установлены клапанные доски, прижимаемые друг к другу пружинными элементами. С помощью нескольких установочных средств, расположенных перпендикулярно блоку ползуна, последний удерживается на корпусной части с возможностью смещения в продольном направлении. Каждое установочное средство имеет направляющее средство, скользящее по направляющей колее, имеющейся на блоке ползуна. Установочные средства могут быть закреплены либо на корпусной части, либо на блоке ползуна. Эти средства имеют штифтовой соединительный элемент, расположенный перпендикулярно продольному направлению корпусной части или блоку ползуна, на котором установлены с возможностью вращения скользящие ролики. Сдвижной затвор является компактным, имеет небольшие размеры, что обеспечивает повышение экономичности при его производстве. 2 с. и 10 з.п.ф-лы, 5 ил.

Настоящее изобретение относится к сдвижному затвору в соответствии с ограничительной частью п. 1 формулы изобретения, а также к связанному с ним блоку ползуна.

В известном сдвижном затворе, раскрытом в публикации ЕР-А-0277146, имеется блок ползуна, смещающийся в продольном направлении, снабженный огнеупорной клапанной доской, причем его конструкция имеет вид сдвижной каретки с роликами по обе стороны каретки в ее продольном направлении. В смонтированном виде сдвижная каретка направляется ее роликами продольно по колеям, которые имеются на раме, причем эта рама смонтирована на верхней части корпуса с возможностью вертикального перемещения под действием множества пружинных элементов.

Верхняя часть корпуса, в свою очередь, закреплена с возможностью демонтажа на выходе емкости, содержащей расплавленный металл.

Блок ползуна можно отсоединить от рамы и от верхней части корпуса, в частности, для замены доски, причем это возможно, поскольку эта доска перемещается в позицию за пределами открытого и закрытого положений, в которой направляющие колеи опускаются на расстояние по высоте, при котором пружинные элементы ослабляются. Рама, снабженная направляющими колеями, получается массивной, при этом ее конструкция, аналогичная конструкции корпуса, относительно сложная и, следовательно, дорогая в изготовлении.

С учетом предшествующего уровня техники целью настоящего изобретения является создание сдвижного затвора типа, представленного выше, имеющего простую конструкцию и, следовательно, более дешевого в производстве.

Поставленная цель достигается в соответствии с настоящим изобретением, отличительные признаки которого приведены в отличительной части п.1 формулы изобретения.

Данный сдвижной затвор в соответствии с настоящим изобретением может быть выполнен с меньшими размерами, в частности, по длине и ширине по сравнению с известным затвором, описанным выше, при одинаковых ходах и размерах доски. Помимо этого его можно изготовить более экономно благодаря тому, что в данной конструкции не используется рама корпуса.

Преимущества известного сдвижного затвора, например автоматическое освобождение блока ползуна от корпусной части и автоматический зажим его на корпусной части, могут быть полностью реализованы с использованием сдвижного затвора по настоящему изобретению.

Еще одно существенное преимущество, связанное с использованием сдвижного затвора согласно настоящему изобретению, состоит в том, что после освобождения от корпусной части блок ползуна крепится шарнирно на петле простой конструкции с возможностью вращения вокруг оси поворота, проходящей параллельно направлению перемещения, которое обеспечивается одной или другой наружной боковой стороной корпусной части. Таким образом, блок ползуна может качаться в горизонтальном, но не вертикальном направлении во многих случаях расположения разливочных ковшей, которые наиболее распространены.

Примеры реализации и другие преимущества настоящего изобретения далее будут подробно представлены со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых: фиг.1 - вид в разрезе сдвижного затвора согласно данному изобретению, фиг.2 - вид снизу сдвижного затвора, показанного на фиг.1, фиг. 3 - вид сбоку сдвижного затвора, показанного на фиг.1, причем блок ползуна показан штрихпунктирными линиями, фиг.4 - продольный разрез сдвижного затвора, показанного на фиг.1, фиг. 5 - поперечный разрез модифицированной конструкции сдвижного затвора.

На фиг.1 представлен сдвижной затвор 20, расположенный на выходе из контейнера, содержащего расплавленный металл. От этого контейнера, который имеет огнеупорную футеровку, на чертеже показаны только стальной наружный корпус 13 и огнеупорный пустотелый кирпич 17. Этот контейнер, в частности, представляет собой ковш, который используется в установке непрерывной разливки, в которую подают расплавленный металл. Огнеупорная гильза 11 образует выходное отверстие 12 контейнера, причем гильза сверху плотно примыкает к огнеупорной клапанной доске 22, закрепленной в корпусной части 14 сдвижного затвора 20. Огнеупорная клапанная доска 23, которая установлена в перемещающемся в продольном направлении блоке ползуна 30, прижимается к верхней доске 22 пружинными элементами 26. Последним прижимающимся элементом является сменная выходная гильза 16, выполненная из огнеупорного материала. Доска 23 предназначена для открытия и закрытия затвора 20, для этого она установлена в блоке ползуна 30, удерживающем доску, причем они совместно сдвигаются приводным элементом.

В соответствии с изобретением блок ползуна 30 установлен с возможностью продольного перемещения по корпусной части 14 благодаря множеству установочных средств 40, расположенных перпендикулярно ее продольному направлению, причем эти установочные средства 40 закреплены на корпусной части 14 и напротив имеют направляющее средство, которое скользит по соответствующей направляющей колее, образованной на блоке ползуна 30.

Два установочных средства 40 обычно расположены на обеих боковых сторонах клапанных досок 22, 23, которые установлены симметрично относительно выходного отверстия 12 контейнера, причем каждое из них имеет штифтовой соединительный элемент 25, расположенный перпендикулярно продольному направлению корпусной части 14 и блоку ползуна 30. Эти соединительные элементы 25 установлены в корпусной части 14 с возможностью перемещения в их осевом направлении и воздействия на пластины 25' их верхних головок; имеется соответствующий пружинный элемент 26, выполненный в виде пружины сжатия, которая размещается в гильзе 28. На нижних концах соединительных элементов 25 попарно с возможностью вращения установлены два соответствующих скользящих ролика 27, которые являются направляющим средством, на котором блок ползуна 30 проводится в продольном направлении. Для этого блок ползуна имеет на обеих боковых сторонах клапанной доски 23 введенные в нее соответствующие Т-образные выемки 33, проходящие в направлении перемещения, в которых сформированы две соответствующие направляющие колеи 36. Такое симметричное устройство пар скользящих роликов относительно линии действия усилия пружины, создаваемого пружинным элементом 26, обеспечивает возможность оптимальной передачи силы от установочных средств 40 к блоку ползуна 30 и далее к клапанным доскам 22, 23, которые прижимаются друг к другу.

Как показано на фиг.2, Т-образные выемки 33, имеющие форму желоба, расположены в боковых частях блока ползуна 30, причем их детали не раскрываются, в центральной и концевой частях имеются расширения отверстий 33', форма и размеры их по отношению друг к другу таковы, что соединительные элементы 25 можно вдвинуть в них совместно со скользящими роликами 27 и извлечь их из выемок.

На фиг. 3 представлены направляющие колеи 36, имеющие на конце соответствующий уклон 36' посредством отверстий 33' такой высоты, что пружинные элементы 26 нагружены до рабочего давления, когда их надвигают на направляющие колеи, и они полностью разгружены, когда они освобождены. Для освобождения блок ползуна 30 переводят в положение, когда он размещается вне открытого и закрытого положений затвора 20, в котором блок ползуна освобождается от действия пружины, до тех пор пока его отверстия 33' расположатся над скользящими роликами 27, а затем можно освободить. Элементы навески 37, расположенные сбоку от блока ползуна 30, перемещаются в положение, при котором соответствующие штифты навески 38 на корпусной части 14 попадают в отверстия в элементах навески, благодаря чему блок ползуна 30 можно отклонить наружу. Он удерживается зубцами 41 и т.п. на штоке толкателя 42 приводного элемента 19, который выполнен в виде гидроцилиндра. Дополнительное преимущество состоит в том, что это соединение с зубцом позволяет блоку ползуна 30 автоматически отсоединиться от штока толкателя 42.

Навеску 37, 38 можно также размещать на другой стороне блока ползуна или на его короткой стороне, удаленной от привода. Таким образом блок ползуна можно отклонять в одну из трех боковых сторон в зависимости от расположения затвора на выходе ковша. Поскольку во многих случаях направление перемещения блока ползуна вертикальное, то его можно отклонять горизонтально, как в представленном устройстве, прилагая небольшое усилие.

Два установочных средства 40, расположенные с одной стороны клапанной доски 22, 23, усилены по меньшей мере одним соединительным штоком 31, 32 для обеспечения устойчивости против действия изгибающих усилий, которые возникают и от которых зависит форма каретки. Два соединительных штока 31, 32, которые используются в данном случае, расположены по центру в выемке 33. Их ширина приблизительно соответствует ширине соединительных элементов 25, благодаря чему их можно вводить в выемку 33 или извлекать из нее. Соединительные элементы 25 также делят на две части и соединяют между собой шпунтовым соединением 25'' и т.п. Эти соединительные штоки 31, 32 принципиально могут быть исключены. Сдвижные блоки можно также использовать вместо скользящих роликов 27.

В качестве дополнительного преимущества следует отметить, что эти установочные средства 40 можно извлекать сбоку из корпусной части 14 в виде узла в соответствии с данным изобретением, когда блок ползуна 30 отклонен. Для этого в корпусной части 14 выполнены соответствующие отверстия 15, в которые можно сдвинуть установочные средства. Пружинные элементы 26 можно быстро демонтировать через них для необходимых частых проверок пружинящих усилий и установки пружинных элементов на место.

Как показано на фиг. 4, поперечные и продольные ребра 30' связаны с блоком ползуна 30 в его центральной части, повышая устойчивость блока против воздействия деформирующих и крутящих усилий. Сдвижной затвор 20 проиллюстрирован в закрытом положении.

На фиг. 5 представлен модифицированный сдвижной затвор 50, конструкция которого в основном аналогична показанному на фиг.1. Поэтому ниже будут рассмотрены более подробно только отличия. Этот сдвижной затвор 50 также имеет корпусную часть 54, которая крепится к контейнеру и в которой имеется неподвижная огнеупорная клапанная доска 22. Существенное отличие от затвора 20 состоит в том, что установочные средства 65 не закреплены в корпусной части 54, вместо этого они крепятся к блоку ползуна 60. Подвижные в осевом направлении соединительные элементы 55 монтируются вместе с пружинными элементами 66, образованными множеством пластинчатых пружин, в выемке 61 в блоке ползуна 60. Совместно с соединительными элементами 55, число которых преимущественно четыре, в качестве направляющего средства используется соответствующий скользящий ролик 68, вращающийся на горизонтальном валу 69 и скользящий по направляющей колее 71 на корпусной части 54, конструкция которой аналогична показанной на фиг.3. Две направляющие колеи 71, расположенные с боков корпусной части, проходят в направлении перемещения блока ползуна, причем снабжены наклонными участками, которые не представлены детально, но которые предназначены для демонтажа и монтажа пружинных элементов 66.

В сдвижных затворах 20, 50 по настоящему изобретению, рассмотренных выше, корпусные части 14, 54 и блоки ползуна 30, 60 имеют конструкцию, аналогичную конструкции клапанной доски, причем во время работы эти элементы располагаются параллельно друг другу и с малым расстоянием между собой. Эти сдвижные затворы 20, 50, конструкция которых выполнена по настоящему изобретению, могут иметь предельно малые размеры - высоту, длину и ширину. В результате чего можно удешевить стоимость производства затворов. Этот затвор можно изготавливать малоразмерным для небольших ковшей емкостью до 100 т, а также с большими размерами для ковшей емкостью 300 т.

Принципиально необходимый комплект пружин, прижимающих друг к другу огнеупорные доски, можно обеспечить способом, известным и используемым для взаимодействия клапанной доски и блока ползуна. Соответственно установочные средства можно неподвижно разместить в корпусной части или в блоке ползуна.

Формула изобретения

1. Сдвижной затвор для контейнера с расплавленным металлом, содержащий прикрепляемую к последнему корпусную часть (14, 54), блок ползуна (30, 60), подвижный в продольном направлении относительно корпусной части, огнеупорные клапанные доски (22, 23), выполненные с возможностью вставки в корпусную часть и прижима друг к другу для открытия и закрытия сдвижного затвора (20), пружинные элементы сжатия для прижима друг к другу огнеупорных клапанных досок (22, 23), по меньшей мере, два установочных средства (40, 65) для обеспечения подвижности блока ползуна относительно корпусной части, расположенных на обеих сторонах клапанных досок (22, 23), сцентрированных перпендикулярно корпусной части и прикрепленных либо к корпусной части (14), либо к блоку ползуна (60), причем каждое из установочных средств имеет штифтовой соединительный элемент (25, 55), установленный в корпусной части (14) или в блоке ползуна (30) и проходящий перпендикулярно продольному направлению соответственно корпусной части (14) или блока ползуна (60) с возможностью перемещения в осевом направлении соединительного элемента и с возможностью воздействия на него пружинного элемента сжатия, направляющее средство, имеющееся на каждом из установочных средств, выполненное с возможностью скольжения по имеющейся на блоке ползуна (30) или на корпусной части (54) направляющей колее (36, 71) и опирающееся на соединительный элемент (25, 55).

2. Затвор по п.1, отличающийся тем, что два установочных средства (40), расположенных с одной стороны клапанной доски (22, 23), соединены вместе с помощью, по меньшей мере, одного соединительного штока (31, 32).

3. Затвор по п.1 или 2, отличающийся тем, что четыре установочных средства (40) установлены в корпусной части (14) симметрично относительно выходного отверстия (12) контейнера.

4. Затвор по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что установочные средства (40) установлены в корпусной части (14) или в блоке ползуна (30) с возможностью съема в каждом случае в виде узла совместно с пружинным элементом (26).

5. Затвор по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что в корпусной части (54) или в блоке ползуна (30) имеется направляющая колея (36, 71) по обе стороны клапанных досок (22, 23), на которой установлены направляющие элементы предпочтительно в виде скользящих роликов (27, 68) установочного средства (40).

6. Затвор по п.5, отличающийся тем, что блок ползуна (30, 60) имеет возможность перемещения в положение вне открытого и закрытого положений, в котором направляющие колеи (36) опускаются относительно колеи на оставшейся части длины направляющей на высоту, обеспечивающую ослабление пружинных элементов так, что блок ползуна (30, 60) освобождается после выхода из корпусной части (14, 54).

7. Затвор по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что блок ползуна (30) в положении, в котором он освобожден от корпусной части (14), установлен по оси вращения, образованной шарниром (37, 38) или тому подобным, который выполнен на одной из двух продольных сторон или на одной узкой стороне корпусной части (14).

8. Затвор по п.7, отличающийся тем, что блок ползуна (30) соединен с толкательным штоком (42) приводного элемента (19) с помощью муфты, причем конструкция этой муфты такова, что соединение автоматически освобождается или устанавливается, когда блок ползуна (30) находится в свободном отклоненном положении.

9. Затвор по любому из пп.1, 2, 5 и 6, отличающийся тем, что установочные средства (65) прикреплены к блоку ползуна (60) и имеют направляющее средство, которое содержит ось (69) и вращающийся скользящий ролик (68) на ней, перемещающийся по соответствующей направляющей колее (71), выполненной на корпусной части (54).

10. Затвор по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что корпусная часть (14, 54) и блок ползуна (30, 60) имеют пластинчатую конструкцию и в рабочем положении размещены параллельно друг другу с небольшим зазором.

11. Блок ползуна для сдвижного затвора, характеризующегося признаками по п.5, в котором на каждой боковой стороне блок ползуна (30) имеет соответствующую Т-образную выемку (33), проходящую в направлении перемещения, в которой размещены направляющие колеи (36) для продольного направления установочных средств, причем два скользящих ролика (27) установлены с возможностью вращения симметрично относительно осевого направления соединительного элемента.

12. Блок по п.11, отличающийся тем, что каждая из Т-образных выемок (33), которые расположены сбоку в блоке ползуна (30), в средней части и в конце имеют расходящиеся отверстия (33’), причем размеры и расположение отверстий относительно друг друга таковы, что соединительные элементы (25) можно вдвинуть в них вместе со скользящими роликами (27) и извлечь их из отверстий.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5