Устройство закрепления разливочного стакана, а также разливочный стакан
Изобретение относится к разливке металла. Устройство для крепления разливочного стакана (1) со сквозным отверстием (D) содержит опорную пластину (19), несущую пластину (3), направляющую пластину (4) и по меньшей мере один зажимающий клин (6). В направляющей пластине выполнено отверстие для установки разливочного стакана и по меньшей мере один направляющий паз. Зажимающий клин установлен в пазу направляющей пластины поперечно сквозному отверстию разливочного стакана с возможностью воздействия на ответную зажимную поверхность (13) разливочного стакана и заклинивания его. Обеспечивается долговременное стабильное закрепление разливочного стакана. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 12 ил.
Предлагаемое изобретение касается устройства закрепления разливочного стакана на содержащей металлический расплав емкости согласно родовому понятию пункта 1 формулы изобретения, а также разливочного стакана.
Разливочные стаканы находят применение, в частности, в установках непрерывной разливки с емкостями для распределения металлических расплавов, в частности, как неподвижный элемент выпуска в таких распределителях (промежуточный ковш). Как правило, эти распределители имеют выполненный из двух частей канал выпуска, который включает со стороны емкости имеющий центральное сквозное отверстие разливочный стакан, а со стороны изложниц - сменное сопло. При этом разливочный стакан прочно установлен в днище емкости, в частности замурован там, и, как правило, выполнен из огнеупорного керамического материала. Сопло выполнено из термостойкого огнеупорного материала и может быть простым способом заменено. При этом место примыкания между разливочным стаканом и соплом оказывается особенно критичным, так как в этом месте примыкания при неплотности может выходить жидкая сталь или затягиваться в поток расплава окружающий воздух, в частности кислород, и тем самым ухудшаться качество металлического материала. Поэтому это место примыкания должно быть возможно более плотным, но оно, тем не менее, склонно в процессе разливки к интенсивному образованию зазоров.
Поэтому уже предлагалось предотвращать повышенное образование трещин и зазоров в области места примыкания с помощью специально выполненного сопла. Такие сопла имеют упорные поверхности, к которым могут быть приложены прижимающие силы, чтобы прижимать сопло к разливочному стакану. К сожалению, эти устройства оказываются механически сложными и не приводят к желаемой долговременной стабильности.
Поэтому задачей предлагаемого изобретения является создание устройства, которым разливочный стакан для емкости с металлическим расплавом просто и долговременно стабильно закрепляется в фиксируемом к емкости корпусе.
Эта задача в соответствии с изобретением решается устройством с признаками пункта 1 формулы изобретения, а также разливочным стаканом согласно пункту 9 формулы изобретения.
Этим соответствующим изобретению устройством может эффективно предотвращаться образование зазора в области базовой поверхности между разливочным стаканом и, к примеру, соплом во все время разливки.
Разливочный стакан, который выполнен с возможностью закрепления в корпусе, фиксируемом на емкости с металлическим расплавом, закрепляется посредством по меньшей мере одного выдвигаемого поперек ее сквозного отверстия зажимающего клина, причем соответствующий зажимающий клин или соединенная с ним контактная колодка воздействует на образованную на наружной поверхности разливочного стакана поверхность зажима и зажимает разливочный стакан.
В особенном конструктивном исполнении предлагаемого изобретения корпус включает механизм для смены сопел с несущей пластиной и направляющей пластиной клина, причем направляющая пластина клина жестко связана с несущей пластиной. Направляющая пластина клина имеет отверстие для установки разливочного стакана и по меньшей мере один частично пересекающий это отверстие направляющий паз для продвижения и опоры зажимающего клина так, что клин своей наклонной заклинивающей поверхностью может постоянно нажимать по поверхности на разливочный стакан.
Специальное придание формы зажимающему клину позволяет создавать постоянное механическое, т.е. компенсирующее по тепловому расширению и вибрации, напряжение между направляющей пластиной клина и разливочным стаканом и предотвращает тем самым также в процессе разливки образование зазора в области базовой поверхности.
Следующие исполнения этого устройства имеют признаки зависимых от пункта 1 пунктов формулы изобретения.
В частности, разливочный стакан, который подходит для применения в таком устройстве, имеет со стороны емкости взаимодействующее с поверхностью клина зажимное гнездо.
Соответствующие изобретению зажимающие клинья можно применять без специального инструмента, подтягивать или заменять, что существенно упрощает обслуживание.
Далее примеры исполнения, а также дальнейшие преимущества изобретения разъяснены подробнее посредством чертежей. При этом показано:
фиг. 1 - схематическое изобретение деталей соответствующего изобретению устройства для зажимания разливочного стакана на несущей пластине механизма для смены сопел;
фиг. 2 - перспективный вид соответствующего изобретению зажимающего клина;
фиг. 3 - схематическое изображение продольного сечения соответствующего изобретению устройства зажимания разливочного стакана на несущей пластине механизма для смены сопел;
фиг. 4 - схематическое изображение поперечного сечения соответствующего изобретению устройства для зажимания разливочного стакана на несущей пластине механизма для смены сопел;
фиг. 5 - схематическое изображение к принципу действия соответствующего изобретению зажимающего клина;
фиг. 6 - схематическое изображение продольного сечения разливочного стакана известного типа;
фиг. 7 - схематическое изображение продольного сечения соответствующего изобретению разливочного стакана с пилообразной формой паза;
фиг. 8 - схематическое изображение продольного сечения соответствующего изобретению разливочного стакана с трапецеидальной формой паза;
фиг. 9 - схематическое изображение продольного сечения соответствующего изобретению разливочного стакана с трапецеидальным выступом;
фиг. 10 - схематическое изображение продольного сечения соответствующего изобретению разливочного стакана с конической боковой поверхностью;
фиг. 11 - схематическое изображение продольного сечения варианта соответствующего изобретению устройства зажимания разливочного стакана на несущей пластине механизма для замены сопел и
фиг. 12 - схематическое изображение разливочного стакана и деталей устройства по фиг. 11.
Фиг. 1 показывает детали соответствующего изобретению устройства закрепления разливочного стакана 1 к емкости для металлического расплава. Опорная плита 19 устройства вмонтирована в днище этой емкости. Эта опорная плита 19 имеет две клиновидные цапфы 20, которыми прикрепляется несущая пластина 3. С одной стороны, эта несущая пластина 3 образует основу механизма 2 для смены сопел, а с другой стороны, является носителем для разливочного стакана 1, который прилегает плоскостью своего основного плеча 14.
В соответствии с изобретением направляющая пластина 4 клина предусмотрена между этой несущей пластиной 3 и опорной пластиной 19. Эта направляющая пластина 4 клина имеет круглое отверстие 5, сквозь которое проходит разливочный стакан 1 в смонтированном состоянии. Разливочный стакан 1 снабжен для этого скошенной поверхностью 13 зажима. Исходя из этого эта направляющая пластина 4 клина имеет по меньшей мере один направляющий паз 7, в который может быть введен зажимающий клин 6. Этот зажимающий клин 6 опирается своими лежащими в плоскости опорными частями 11, 11′ на опорную поверхность 8 этого направляющего паза 7. Направляющий паз 7 расположен так, что он пересекается с круглым отверстием 5 и в направляющем пазе 7 образуется напротив опорной поверхности 8 выемка 9. Преимущественно несущая пластина 4 клина выполнена с двумя параллельно идущими направляющими пазами 7, 7′, в которые могут быть введены зажимающие клинья 6, 6′. Эти зажимающие клинья 6, 6′ прилегают с напряжением в смонтированном состоянии своей поверхностью 12 заклинивания к поверхности 13 прижима разливочного стакана 1.
Предпочтительное исполнение соответствующего изобретению зажимающего клина 6 показано на фиг. 2. Этот зажимающий клин 6 имеет опорные части 11, 11′, которые опираются на опорную поверхность 8 направляющего паза 7. Обращенная к разливочному стакану 1 поверхность 12 заклинивания имеет тот же наклон, что и поверхность 13 зажима разливочного стакана 1. Выемка между обеими опорными частями 11 и 11′ делает возможным пружинящее зажатие этим зажимающим клином 6.
Показанное на фиг. 3 в поперечном сечении устройство имеет направляющую пластину 4 клина, которая зафиксирована с несущей пластиной 3. Это позволяет закреплять разливочный стакан 1 перед монтажом. При этом разливочный стакан 1 проводится через отверстие 5 направляющей пластины 4 клина и ставится обегающим ее основное плечо 14 на несущую пластину 3. При установке зажимающих клиньев 6, 6′ разливочный стакан 1 и сопло 21 так прижимаются, что контактные поверхности 22 сжимаются с напряжением. Последним шагом монтажа несущая пластина 3 укрепляется с помощью клиновидных цапф 20 на опорной плите 19.
Фиг. 4 поясняет исполнение направляющей пластины 4 клина и принцип действия соответствующего изобретению устройства. В смонтированном состоянии зажимающие клинья 6, 6′ опираются своими опорными частями 11, 11′ на опорную поверхность 8 соответствующих направляющих пазов 7. В области между обеими опорными частями 11, 11′ эти зажимающие клинья 6, 6′ нажимают на поверхность 13 зажима разливочного стакана 1, как очевидно из фиг. 5.
Фиг. 6 показывает разливочный стакан 1 известного типа с основного плеча 14 и сквозным отверстием D. В первом соответствующем изобретению исполнении, как показано на фиг. 7, разливочный стакан 1 со стороны емкости от основного плеча 14 имеет зажимное гнездо 15 с поперечным сечением в форме зуба пилы. Поверхность 13 прижима этих зажимных гнезд 15 взаимодействует с зажимающей поверхностью 12 зажимных клиньев 6, 6′.
Фиг. 8 показывает следующее исполнение соответствующего изобретению разливочного стакана 1 с кольцевым зажимным гнездом 15, которое имеет, по существу, трапецеидальное поперечное сечение. Это зажимное гнездо 15 могло бы быть выполнено также изогнутым, если смотреть в разрезе.
Подразумевается, что разливочный стакан 1 может иметь вместо выемки с зажимным гнездом 15 прижимной выступ 16, который имеет, как видно из фиг. 9, наклонную поверхность 13 прижима.
В следующем исполнении разливочного стакана 1, как представлено на фиг. 10, со стороны емкости от основного плеча 14 не предусмотрено ни специально выполненной выемки для зажимного гнезда 15, ни специально выполненного прижимного выступа 16, а этот разливочный стакан 1 имеет коническую форму, так что боковая поверхность 17 ее конуса образует угол скоса кромок β, которому соответствует наклон зажимающей поверхности 12 зажимающего клина 6.
Фиг. 11 и фиг. 12 показывают вариант устройства закрепления разливочного стакана 1 к содержащей металлический расплав емкости, причем далее разъяснены лишь различия с устройством по фиг. 1-4.
Разливочный стакан 1 закрепляется посредством подвижного поперек него сквозного отверстия D зажимающего клина 36 таким образом, что соединенная с соответствующим зажимающим клином контактная колодка 35 воздействует на поверхность 13 зажима, выполненную на наружной поверхности разливочного стакана 1. При этом соответствующий зажимающий клин 36 двигают в несущей пластине 33 вдоль его продольного направления и поперек него, а соединенную с ним зажимающую колодку 35 - как бы поперек него. При этом зажимающий клин 36 передвигается вдоль предусмотренных у него и у несущей пластины 33 взаимодействующих клиновидных поверхностей 36′, 39, причем к нему, кроме того, присоединен кулачок 41′, который входит в проходящий параллельно клиновидной поверхности 39 продольный паз 41 в несущей пластине 33.
Контактные колодки 35, со своей стороны, посредством направляющих кулачков 35′ соответственно в пазе 37′ в закрепляемой на несущей пластине 33 верхней пластине 37 двигаются приблизительно радиально к круглой наружной поверхности разливочного стакана. Кроме того, контактные колодки 35 имеют соответственно направленный вниз штифт 35", который перемещается в продольном пазу 42 в зажимающем клине 36, причем этот паз 42 проходит тангенциально к круглой наружной поверхности разливочного стакана и не параллельно корреспондирующей клиновидной поверхности 39, чтобы при перемещении зажимающего клина 36 происходило желаемое поперечное движение контактной колодки 35.
Зажим разливочного стакана происходит таким образом, что при отведении контактных клиньев 36 от разливочного стакана 1 контактные колодки 35 со своей стороны придвигаются к разливочному стакану 1 и с двух сторон зажимают его по его кольцеобразной поверхности. Для оптимального зажатия у контактных колодок 35 целесообразно предусмотрены по две закругленные поверхности 43 зажима. Посредством этой действующей наклонно вниз зажимающей силы разливочного стакана 1 его основное плечо 14 прижимается к упорной поверхности 44 около отверстия в несущей пластине 33, так что разливочный стакан установлен к механизму для смены сопел всегда на той же самой высоте.
Для разведения зажимающих колодок 35 от разливочного стакана 1 толкают или вдавливают зажимающие клинья 36 в сторону разливочного стакана, что делает возможным простое манипулирование.
Изобретение достаточно хорошо показано разъясненными выше примерами исполнения. Однако оно могло бы быть разъяснено еще следующими вариантами. Таким образом, подразумевается, что, к примеру, поверхность 13 зажима может быть выполнена как кольцевая поверхность или как многоугольная поверхность.
В качестве разливочного стакана общеприменима также огнеупорная втулка, а вместо механизма для смены сопел - обычный шиберный затвор или аналогичное.
Предполагалось бы также как вариант, что мог бы быть предусмотрен только один зажимающий клин, содержащий контактную колодку или без нее, причем тогда на противоположной стороне разливочного стакана 1 был бы выгодно предусмотрен постоянный упор или аналогичное.
1. Устройство для крепления к емкости с металлическим расплавом разливочного стакана (1) со сквозным отверстием (D), образующим сливное отверстие емкости, отличающееся тем, что оно снабжено опорной пластиной (19), несущей пластиной (3), направляющей пластиной (4), установленной между несущей и опорной пластинами, в которой выполнено отверстие для установки разливочного стакана и по меньшей мере один направляющий паз, по меньшей мере одним зажимающим клином, установленным в пазу направляющей пластины поперечно сквозному отверстию (D) разливочного стакана, при этом зажимающий клин или зажимающий клин с контактной колодкой выполнены с возможностью воздействия на ответную зажимную поверхность разливочного стакана и заклинивания его.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что зажимающий клин выполнен с возможностью перемещения в несущей пластине в продольном и поперечном направлениях, причем контактная колодка выполнена с возможностью перемещения в поперечном направлении.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что по меньшей мере один зажимающий клин выполнен с возможностью перемещения по клиновой поверхности несущей пластины.
4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что оно содержит два зажимающих клина, соединенных с двумя контактными колодками, расположенных в несущей пластине параллельно друг другу, причем контактные колодки при движении зажимающих клиньев от разливочного стакана обеспечивают зажатие разливочного стакана с двух сторон по зажимной поверхности и освобождение разливочного стакана в обратном направлении.
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что направляющая пластина жестко соединена с несущей пластиной.
6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что направляющий паз несущей пластины выполнен с опорной поверхностью для опоры зажимающего клина и расположенной напротив этой опорной поверхности выемкой для зажатия разливочного стакана.
7. Устройство по п. 5 или 6, отличающееся тем, что зажимающий клин имеет две опорные части, расположенные на расстоянии друг от друга, причем в зажатом положении зажимающего клина опорные части оперты на опорную поверхность направляющего паза.
8. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что зажимающий клин выполнен с наклонной или закругленной поверхностью заклинивания, форма которой в зажатом положении зажимающего клина обеспечивает нажатие на зажимную поверхность разливочного стакана, выполненную комплементарно, наклонно или закругленно.
9. Разливочный стакан для емкости с металлическим расплавом, отличающийся тем, что он содержит основное плечо (14), предназначенное для опоры на несущую пластину (3) устройства для крепления разливочного стакана по п. 1, при этом в разливочном стакане (1) над основным плечом (14) выполнено зажимное гнездо (15) с зажимной поверхностью (13) с поперечным сечением, соответствующим поперечному сечению зажимающей поверхности зажимающих клиньев или контактных колодок.
