Шиберный затвор для разливки металла

 

пита и:. И{,г т г ФЯЖа1

,,фь, Союз Совет скин

Социаттистичесииа

Реснублик

О П.И(ti)736458

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву—

{51)М. Кл. (22) Заявлено 06.12.77 (21) 2551145/22-02 с присоединением заявки J%

В 229 11/16

Государстввнный комитет

СССР (23)Приоритет

Опубликовано 80.06.81. Бюллетень Рй 24 ло делам изобретений и открытий

{53) УДК 621.746..047(088.8) Дата опубликования описания 30.06.81

Я. Р3. Катковский (72) Автор. изобретения (71) Заявитель Нонецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (54) ШИБЕРНЫЙ ЗАТВОР 5ЛЯ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА

Изобретение относится к области металлургии и может быть использованс при разливке стали и жидких металлов с помощью шиберных затворов в сталеплавильных и литейных цехах.

Известны шиберные затворы, в которых прижатие огнеупорных скользящих плит одна к другой выполнено эластичным, например, с помощью тарельчатых пружин, что имеет существенные преиму- .

10 тпества перед жестким прижатием плит.

B шиберном затворе фирмы Фло-Кон прижатие нижней плиты к верхней осуществляется тарельчатыми пружинами, размещенными между обоймой нижней плиты и промежуточной плитой (чашей)

15 в гнездах последней. Корпус затвора,,на днище которого опирается промежуточ---ная плита, шарнирно соединен с обоймой верхней плиты (11.

Недостатком этой конструкции являет-, ся то, что усилие прижима плит впроцесI се разливки уменьшается, что приводит к подтеканию жидкого металла между

2 плитами и даже к авариям.. Уменьшение прижатия плит вызывается тем, что в процессе разливки при нагреве затвора до высоких температур происходит увеличение высотных размеров деталей, и в то же время падает несущая способность пружин.

Известно также устройство, содержащее механизм для компенсации уменьшения прижимного усилия в процессе разливки.

Механизм содержит, по меньшей мере, две пары взаимодействующих клиньев, из которых верхние жестко соединены с проме1куточной плитой, а нижние - с корпусом .посредством штоков, выполненных из материала, коэффициент линейного расширения которого больше, чем у материн» ла корпуса 1.21.

В этом затворе по мере нагрева деталей затвора, изменения их высотных размеров, а также снижения несутпей способности пружин, происходит автомати ческое - поджатие последних вследс t вие удлинения ртносительно корпуса штоЖВ с йижниЫи клиньями; вызывающего перемещение вверх .ззанмодейс твующих с ними верхних клиньев.

Однако в этой конструкц«йи компенсапия ослабления прижатия неполная и ско рее качественная. Действительно, удли нение штоков нйжних клиньев вызывает перемещение верхних клиньев, которое должно-компенсировать ослабленйе при жатйя плит. "Ослабление прижима йружин за«висит

: ьт понижения несущей способности пружин, которое не пропордио«йальйо" йзмене-

" йй«о йэмпературы, а также от изменения выеотных размеров деталей затвора, также не йропт рцйо«нального"и«зм«"ейейМю тем- " йер«атуры, поскбльку детали негреты до разных температур. НапрйьХер, огнеупорные плиты вблизи кромки нагреваются до

900ОС, в то время как стяжные болты 20 и клинья — до 350 С, Опыт применения шиберйы« х" затворов йОказйвает, что Сила" прийЮЛгплит не должна отклоняться от оптимальной более; чем на 5 %, так как прй большем .отклонении возникнет черезмерный износ

" " плят "при ИХ перемещении или даже заклинивание: плиты (не хватит силы тяги гидрощлиндра)„а при меньшем будет проис-ходить аварийный прорыв жидкого метал30 ла Между плитами.

Компенсация ослабления усилия прижийа плит вследствие самопроийвольного нагрюа ш токов" йижнйх . "клййь ев не

35 г«а«райФирует пОддержания силы прижима плит в допустимых пределах.

Бель изобретения — повышенйе надежности и долговечности шиберного затвора путем обеспечения- гарантированного пос40 тбянного прижатия плит одна к другой в йродессе разливки и уменьшение разме— ров шиберйого" затора."

Для этого в шиберйом затворе,"состоящем из "к«орйуса, же8ткб соединенного

45 с обоймой неподвижной плиты, обоймы с подвижной плитой, промежуточной плиты, опирающейся на тарельчатые пружины, Прижимнь1х войтов и клинового механизма

Ans компенсации ослаблейия прижима плит в йродессе разливки, имеется устройство дтй регулирования силы прижима плит, включаюФее«датчик CIImf, регулйрующий прибор и исполнительныМ м еханизм, например электронагржатель, встроенный в тело" йбпого соединительного штока

55 нижнего клина.

Применение изобретения позволит увеличить стойкость огнеупорных скользящих

3 736458 4 плит, снизит аварийность при разливках и уменьшит размеры шиберного затвора.

На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство, поперечный раз рез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1", на фиг. 3 - функциональная схема регулированияия.

Затвор состоит из жесткоукрепленного на днище ковша 1 фланца 2, к которому крепится с помощью штырей 3 и клиньев 4 обойма 5, в которой закреплена верхняя плита 6 с установленным на ней стаканом 7. К плите 6 прижата скользящая плита 8, заключенная в обойму 9, имекпаую приэматические направляющие., которытмй она опирается на две пары роликоопор 10. Последние могут катиться по призмаатичебкнм направляющим промежуточной плиты 11, покоящейся на размещенных в ее гнездах тарельчатых пружинах 12, передающих усилие через шайбы 13 на датчики 14 силы, которые. установлены на плоских торцах башмаков 15, надетых- на головки нажимных винтов 16, размещенных в теле верхних плавающих клиньев 17. Последние взаимодействуют «с нижними клиньями 18, сое-, диненными жестко со штоками 19. Нижние клинья свободно установлены в направляющих днища корпуса 20, скрепленного с обоймой 5 болтами 21 и гайками .

22. Н еобходимая сила прижатня огнеупорных плит 6 и 8 одна к другой достигается посредством нажимных винтов 16 с помощью тарировочных ключей .

В теле .штоков 19 размещены .электронатуеватели 23, в качестве которых могут быть взяты стандартные нагреватели ТЭНы. Датчики 14 силы соединя"ются проводами с регулирующим прибором

24, а последний также проводами 25нагревателвм 23. Плита 8, установленная в обойме 9,.опирается на коллектор 26, установленный в -коллектородержателе.

Регулирующий прибор -24 размещен вне затвора.

Датчики 14 сипы типа ДСТБ-С-010, изготовляемые Киевским институтом автоматики, имеют цилиндрический корпус.

Усилие сжатия тарельчатых пружин передается на торны этого корпуса, с которыми соединена размещенная внутри корпуса мостовая схема на тензорезисто рах, являющаяся чувствительным элементом схемы автоматического регулирования. К одной диагонали моста подводится пнтание от цепи переменного тока или от стабилизированного источника пи-, 5 7364 тания. С другой диагонали -снимается напряжение разбаланса и подается на вход электронного усилителя, являющегося блоком, как и стабилизированный источник питания, вторичного устройства ком» пенсационного типа, например автомати-ческого потенциометра типа КСП-4, являющегося регулирующим прибором 24.

Между выходным сигналом датчика и приложенным усилием существует линейная ip зависимость.

Прибор 24 имеет устройство (задатчик), позволяющее устанавливать его стрелкуконтакт на заданный ток, которому соответствует заданная сила. 15

Регулирование силы прижима плит осу ществляется путем включения контактов, используемых для замыкания цепи питания исполнительного механизма.

При уменьшении силы прижима плит 2о на некоторую величину, ток разбаланса отклоняет стрелку прибора, замыкающую контакт. Зти приводит к срабатыванию исполнительного механизма, встроенного в потенциометр, замыкающего контакты 25 цепи обмотки электронагревателя 23.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В процессе разливки происходит ослабление прижатия скользящих плит шибер- Зо ного затвора. Ток, вырабатываемый датчи-ком 14 силы, уменьшается. Зто приводит к перемещению стрелки-контакта влево. И при уменьшении силы контакты замыкаются, что приводит к срабатыванию з

:исполнительного потенциометра и замыканию контактов цепи питания обмотки электронагревателя 23. Последний нагревает шток 19, что приводит к перемещению вместе с ним клина 18 и взаимо- 40 действующего с последним клина 17, что приводит к постепенному увеличению силы прижатия плит. Когда она возрастает до определенной

4 величины, стрелка-контакт потенциометра 4Á амыкается с контактом, при этом срабатывает исполнительный механизм, размыкающий контакты цепи электронагревателя 23. При отклю чении последнего, шток 19 постепенно охлаждаеп:я, сила прижима начинает уменьшаться и т.д.

Таким обозом, предлагемое устройст, во позволяет поддерживать силу прижи ма постоянной.

Функциональная схема регулирования усилия прижима плит содержит датчик 27 силы le, измерительный прибор ИП 28, регулирующий прибср РП 29, исполнитель58 4 ный механизм ИМ 30, обмотку 31 питания электронагревателя ОП, объект 32 регулирования OP (в данном случае усилие сжатия тарельчатых пружин с помощью клинового механизма ) .

ИП, РП и ИМ входят в состав потенциометра КСП-4.

Псскольку стандартные электронагрева» тели (ТЗНы) могут производить нагрев о штоков до 600-800 С, что значительно больше, чем температура штоков в прототипе (350 С), штоки их могут быть выбраны значительно меньшей длины, и, кроме того, могут выполняться из жаропрочной стали, коэффициент линейного расппуения которой не больше или незначительно больше, чем у материала корпус A. длина штоков 19 выбирается такой, чтобы при естественном нагреве затвора (т.е. беэ нагревателей 23) в процессе, разливки усилие прижима никогда бы не превышало оптимальную силу прижатия.

Вследствие обеспечения гарантированного прижатия огнеупорных плит изобретение позволяет получить экономический эффект от экономии огнеупорных плит, ввиду меньшего их истирания или порчи (при прорыве стали между плитами), и снижения аварийности, приводящего к ускорению оборачиваемости ковшей, :умень шению потерь стали, уменьшению количества ремонтов затворов.

Формул а изобретения

Шиберный затвор для разливки металла, включающий корпус, жестко соединенный с обоймой неподвижной плиты, подвижную и неподвижную йлиты, заключенные в обоймы, промежуточную плиту, oaitрающуюся на тарельчатые пружины, клиновой механизм для прижатия огнеупорных плит, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности шиберного затвора путем обеспечения постоянного по величине прижатия плит в процессе разливки, а также уменьшения его размеров, дополни ° тельно он снабжен устройством для регулирования силы прижима плит, состоящим иэ датчика силы, соединенного с ре» гулирую пим прибором, выход которого соединен с нагревателем, который выполнен с возможностью взаимодействия с та-!

7М458

Фиг. 1

l0 рельчачыми пружинами с помощью клино.— вого механизма, причем нагреватель встроен в тело соединительного штока нижних клиньев, а регулирующие нижние клиньи с KoptpJcoM выполнены; полыми.

Источники информ адни, принятые во внимание при экспертизе .

1. "Черные металлы", № 23, 1974, с. 21

2. авторское свидетельство СССР

¹. 604625, кл. B 22D 41/08, 1976. г

Состаеитель Е. Абросимов

Редактор Т. Колоддева Техред С. Мигунова

Корректор .М. Шароши.

Подписное

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

Заказ 4520/1 7 Тираж 869

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

/ по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж-35, Раувская наб., д. 4/5