Устройство для защиты струи при непрерывной разливке металла

 

Союз Советскик

Социалистическин

Республик

<» 863159 (51) М.К .

В 22 D 11/10

Гееударствеиный кенитет

СССР (53) УДК 621.746..27 (088.8) пе делан изобретений и еткрмтий (72) Авторы изобретения

Б. К. Васильев и К. В. Васильев

Ленинградский ордена Ленина политехнический нститут им. М. И. Калинина (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СТРУИ

ПРИ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКЕ МЕТАЛЛА

Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывной разливке металлов и сплавов.

Известно устройство для зашиты струи металла при непрерывном литье, размещенное на траверсе подъемно-поворотного стола, содержащее неподвижный кожух и, установ- 5 ленную в нем на опорных поверхностях промежуточную емкость, образующие с кристаллизатором герметичную камеру для подачи металла. Устройство уплотнено весом промежуточной емкости и весом установленного на опорные поверхности кожуха разливочного ковша. Траверса подъемно-поворотного стола обеспечивает центрирование защитного устройства промежуточного ковша над кристаллизатором 11).

Недостатками этого устройства являются необходимость частого перемещения громоздких ковшей с металлом для возможности доступа к стаканам промежуточной емкости и кристаллизатору, сложность герметизации крупногабаритных и многоручьевых 20 емкостей, тяжелые условия работы траверсы подъемно-поворотного стола, нагруженной дополнительно весом разливочного ковша.

Известно также устройство для защиты струи металла, содержащее рычаг, в вилке которого размещена обойма с подвижным цилиндрическим кожухом, приводную рукоятку и съемную огнеупорную трубу 12).

Недостатком такого устройства является то, что для смены разливочных труб необходимо перемещение разливочного ковша, что значительно увеличивает простои машины и затрудняет доступ к разливочному отверстию ковша и зеркалу металла в кристаллизаторе.

Цель изобретения — сокращение времени подготовки устройства к работе, улучшение условий труда.

Поставленная цель достигается тем, что кожух устройства выполнен из двух равных по высоте частей, снабженных правой и левой резьбой, а рычаг установлен на вертикальной оси вращения.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — сечение по элементам лабиринтного уплотнения подвижных частей устройства; на фиг. 3 — разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит подвижный рычаг 1, несущий на одном конце в вилке 2 подвиж!

563! 59

55 ные тру >чатые элементы для защиты струи с приводом их перемещения, размещенные между опорной плитой 3 днища ковша 4 и траверсой 5 подъемно-поворотного стола, а на противоположном — контр-груз 6.

Рычаг 1 уравновешен упругим элементом

7 на вертикальной оси 8 вращения. Место рычага на вертикальной оси устанавливается с помощью хомута 9 с крепежными элементами, а его ход вверх ограничен съемной предохранительной шайбой 10. Между элементами вилки рычага 1 размещена подвижная обойма 11, сопряженная по винтовым поверхностям лабиринтного уплотнения с равновысокими частями 12 и 13, составляющими цилиндрический защитный кожух.

Обойма 11 снабжена приводной рукояткой 14 (фиг. 1 и 3). Винтовые поверхности сопряжения обоймы с соответствующими частями кожуха выполнены с равными углами наклона в противоположные стороны, например, прямоугольного сечения (фиг. 2).

Торцы частей 12 и 13 кожуха снабжены эластичными кольцевыми прокладками 15 и 16, выполненными, например, из листового асбеста. При этом часть 12 кожуха через прокладку 15 поджата обоймой 11 к поверхности опорной плиты 3 с отверстием, а часть 13 кожуха через прокладку 16 может быть поджата непосредственно к траверсе 5 с металлопропускным отверстием, например, в случае разливки в кристаллизаторы.малых сечений или к заплечикам погружного стакана, например глуходонного 17 (фиг. 1), опирающегося, в свою очередь, через уплот нительную прокладку 18 на опорную поверхность траверсы 5.

Для создания защитной атмосферы инертного газа, например аргона, под небольшим избыточным давлением в герметичной полости защитного устройства вокруг струи металла, вытекающей из донного стакана 19 к< вша 4, предусмотрен штуцер 20, соединен .: и с металлической обоймой 21, прижи":«ощей опорную плиту 3 с отверстием к.шишу ковша 4. Опорная плита 3 в верхней !

;! с:з. выполнена с радиальными газопро v"иными каналами, расположенными выше вьпускш>,з торца стакана 19, а обойма 21 обрл ул с плитой кольцевую полость-коллскГор. ! p„!аверса 5 подъемно-поворотного стола гчабя, :-. подвижным герметизатором для об< спсч HHH уплотнения с качающимся кристаллпзатором 22 и штуцером с патрубком 23 д,:я отбора загрязненной атмосферы отрабозапн<н.о газа, а также для создания постоянног0 павле ния на зеркале металла.

В качестве подвижного герметизатора может быть использован сильфон или песочный затвор 24 (фиг. 1).

Для предотвращения попадания жидкого металла в зазор между частями 12 и 13 и обрызгивания кожуха предусмотрена коаксиальная установка керамической трубы 25

25 зо достаточной длины и опирающейся заплечиками на кольцевой паз верхнего торца части 12, Труба может быть выполнена в виде конической воронки 26 (изображенной на фиг. 1 пунктиром), уменьшающей высоту падения струи металла. Однако в случае использования воронки 26 для обеспечения подвода газа в погружной стакан 17 необходимо устройство сквозных каналов в кожухе (на фиг. 1 показано пунктиром).

Подвижные цилиндрические кожухи идентичны, что облегчает и ускоряет сборку устройства. Этому же способствует и разъемная вилка рычага 1. Верхним съемным элементом 27 вилки при сборке устройства обеспечивают достаточный прижим обоймы 11 винтовым или клиновым. крепежем к рычагу 1. Поступательное перемещение частей 12 и 13 кожуха в направляющих отверстиях пластинчатых элементов вилки рычага обеспечено шпоночным типом их соединения, выступ — паз.

Для улучшения работы устройства защиты возможно применение порошка графита для смазки винтовых поверхностей лабиринтного уплотнения обоймы 11 с частями 12 и 13 кожуха. При необходимости на траверсе подъемно-поворотного стола может быть устроено смотровое окно.

Устройство работает следующим образом.

Для обеспечения доступа к кристаллизатору 22, например, для смены погружного стакана 17 вначале стопорным механизмом ковша 4 прекращают разливку металла через донный стакан 19, далее прекращают подачу инертного газа по патрубку 20 и отсос отработанного газа по патрубку 23, а затем поворотом обоймы 11 за приводную рукоятку 14 разгерметизируют устройство и поворотом рычага 1 за ту же рукоятку 14 .беспрепятственно выводят защитные трубчатые элементы из-под ковша не меняя его положения. В освободившемся пространстве под днищем ковша осуществляют подъем и поворот траверсы 5 подъемно-поворотного стола со стаканом 17 для его замены.

При вращении между элементами вилки рычага 1 обойма 11 ввинчивает внутрь себя части 12 и 13 кожуха с левой и йравой винтовыми поверхностями, вращению- которых препятствуют шпоночные соединения последних с элементами вилки. Поворот обоймы за приводную рукоятку проводят до упора частей кожухов, после чего выводят устройство из-под ковша.

Для обеспечения разливки металла с новым стаканом сборку устройства производят в обратном порядке.

В свободном пространстве под ковшом 4 устанавливают траверсу 5 со стаканом 17 над кристаллизатором 22. Опуская траверсу, уплотняют ее с кристаллизатором с помощью сильфона или, например, песочного затвора (кольцевой выступ — нож на нижней по863159

1О

Формула изобретения верхности траверсы входит в песчаную смесь> засыпанную в кольцевой желоб кристаллизатора (фиг. 1). Далее поворотом рычага 1 за рукоятку 14 сложенный защитный кожух устанавливают на упоре под разливочным стаканом 19 ковша 4. Вращая обойму 11 за рукоятку 14 вывинчивают части 12 и 13 кожуха до уплотнения прокладками 15 и 16 опорных поверхностей плиты 3 и траверсы 5.

При этом одна из частей кожуха, поступательно перемещающихся в направляющих элементах вилки в противоположные стороны, дойдя до опорной поверхности, воздействует на рычаг 1, перемещая его по вертикальной оси 8 в сторону другой части кожуха до момента уплотнения устройства. Например, при опережающем упоре верхней прокладки 15 на плиту 3 дальнейшим вращением обойма 11 воздействует на вилку рычага, перемещая последний вниз и сжимая упругий элемент 7 на вертикальной оси 8.

При разгерметизации устройства под действием сжатого упругого элемента 7 рычаг занимает исходное положение на вертикальной оси. Опережающим упором нижней прокладки 16 рычаг перемещается вверх по оси вращения, расслабляя упругий элемент 7.

При разгерметизации устройство собственным весом возвращает рычаг в исходное положение. Автоматическая установка рычага 1 на вертикальной оси 8 позволяет компенсировать защитным устройством расстояние по высоте между сменяемым ковшом 4 и кристаллизатором 22. Подачей инертного газа, аргона, по патрубку 20 и отсоса воздуха по патрубку 23 в герметичной камере устройства создают защитную атмосферу.

Открытием стопора в ковше 4 обеспечивают поступление металла из разливочного стакана 19 через трубу 25 или воронку 26 и стакан 17 с боковыми выпусками (или вертикальной струей) в кристаллизатор 22.

При разливке металла вертикальная струя в месте падения на уровень защемляет окружающий инертный газ и в виде пузырьков выносит его в затопленные струи, образуемые клиновидным дном и боковыми выпусками стакана 17. По мере затухания скорости затопленных струй пузырьки, всплыго г5 зо

4О вая к поверхности металла в кристаллизаторе, производят флотационное очищение расплава от неметаллических включений.

Непрерывно поступающий под траверсой 5 инертный газ удаляется по патрубку 23.

В зависимости от герметизатора возможно создание на поверхности расплава в кристаллизаторе небольшого вакуума, что улучшает качество образующегося слитка.

Вращением рычага и обоймы за приводную рукоятку обеспечи вают ускоренную постановку на рабочем месте и вывод защитного устройства не меняя положения ковша, что сокращает простои машины непрерывного литья например, при смене погружных стаканов, и уменьшает ее энергоемкость. Повышению маневренности устройства способствует одновременность перемещений частей кожуха в противоположные стороны. Кроме того, облегчаются условия работы траверсы подъемно-поворотного стола и ее привода, воспринимающей усилие только от приводной рукоятки и несущей вес керамического стакана.

Идентичность защитных элементов упрощает сборку и разборку устройства, что ускоряет подготовку устройства к работе и улучшает условия труда на разливочной площадке.

Устройство для защиты струи при непрерывной разливке металла, содержащее рычаг, в вилке которого размещена обойма с подвижным цилиндрическим кожухом, и приводную рукоятку, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени подготовки устройства к работе и улучшения условий труда, кожух выполнен из двух равных по высоте частей с винтовым соединением левого и правого исполнений, а рычаг установлен на вертикальной оси вращения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 494219, кл. В 22 D 11/10, 1973.

2. Журнал «Металлург», 1964, № 12, с. 21 — 23.

863159

Составитель В. Битков

Редактор И. Касарда Техред А. Бойкас Корректор О. Билак

Заказ 7650/16 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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