Устройство для защиты металла от вторичного окисления на машине непрерывного литья

 

Союз Советских

Социалистических

Ресттублик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1,954160 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 09.03.81 (2l ) 3255173/22-02 с присоединением заявки.% (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.82. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 30.08.82 (5()М. Кл.

В 22911/10

3Ьеударстееииьй комитет

СССР йо делам иаооретеиий и открь«ткй (53) УДК 821 7.1С .047(088. 8) (72) Авторы изобретения

A. А. Беликов, А. В, Мишуев, О. А. Тимохин

Всесоюзный орденв Ленина научно-исследовате

«„ и проектно-конструкторский институт металлургйческот=о" машиностроения (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ NETAJIJIA ОТ ВТОРИЧНОГО

ОКИСЛЕНИЯ НА МАШИНЕ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ

Изобретение относится к металлургии и касается машин непрерывного литья металла.

Известно устройство для защиты металла от вторичного окисления нв машине непрерывного литья между ствлервз5 ливочным ковшом, установленным нв стенде, и промежуточным ковшом, содержащее защитную трубу, закрепленную на крышке промежуточного ковша.

В этом устройстве при опускании стендом с галеразливочного ковша его нижний фланец приходит в контакт с подпружиненной защитной трубой, выполненной в виде сильфона на крышке промемсуточного ковша, в результате чего внугри защитной трубы образуется закрытый объем для струи металла, выходящей из ствлервзливочного ковша в промежуточный. В этот закрытый объем подается 20 под давлением инертный газ, ооеспечивающий безокислительную атмосферу внут ! ри защитной трубы и над уровнем металла в промежуточном ковше j1) 2

Недостаток данной конструкции состоит в большом расходе инертного газа, вытекающего через отверстия крышки промежуточного ковша, в также в неплотности узла стыковки нижнего фланца ствлеразливочного ковша с защитной трубой. При этом количество газа, используемого в каждый момент времени, должно соответствовать объему в защитной трубе и нвд уровнем металла в промежуточном ковше до его крышки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для зашиты металла от вторичного окисления на мешине непрерывного литья между сталеразливочным и промежуточным ковшами, содержащее поджимвемую к выпускному стакану ствлеразливочного ковша защитную трубу, установленную в держателе на конце консоли, снабженной механизмами ее подъема и поворота.

В известном усгройстве при опускании стендом ствлеразливочного ковша его нижний фланец приходит в контакт с

0 4 этом консоль выполнена из двух частей, шарнирно связанных между собой двумя разнесенными по горизонтали вертикальными параллельными звеньями.

На фиг. 1 показано устройство для зашиты струи металла от вторичного окисления на машине непрерывного литья, с положением звшитной трубы в резервной позиции; нв фиг. 2 — то же, с положением защитной трубы в рабочей позиции; нв фиг. 3 — то же, вид в плане; на фиг. 4 — разрез А-А нв фиг. 3; на фиг. 5 — разрез Е-Б на фиг. 4; на фиг. 6 и 7 — узел стыковки выпускного коллектора ствлеразливочного ковша и защитной трубы, разрез.

Устройство для защиты металла от вторичного окисления на машине непрерывного литья между ствлервзливочным ковшом 1, установленным на подъемноповоротном стенде 2, и промежугочным ковшом 3, распределяющим металл чо криствллизвторам 4 ручьев машины, содержит защитную огнеупорную трубу 5, установленную в держателе 6 на конце консоли, выполненной из двух частей.

7 и 8, шарнирно связанных между собой двумя разнесенными по горизонтали вертикальными параллельными звеньями

9 и 10. Вторая часть 8 консоли шарнирно подвешена на дополнительном звене 11, шарнирно закрепленном другим своим концом на кронштейне 12 полой вертикальной колонны 13, и на одном конце рычага 14, опорный шарнир которого также закреплен на кронштейне 12 полой вертикальной колонны 13.

Другой конец рычага 14 шарнирно связан через подпружиненную тягу 15, проходящую через отверстие в колонне

13, со штоком 16 гидроцилиндрв 17, корпус 18 которого закреплен неподвижно болтами на верхнем торце колонны 13.

Сила предварительного сжатия пружин 19 тяги 15 превышает пересчитанный в соответствии с плечами рычага 14 и масcoN вес защитной трубы 5 вместе с держателем 6 и частями 7 и 8 консоли, но не превышает усилия, развиваемого гидроцилиндром 17. Оси опорного шарнира рычага 14, а также оси шарниров, соединяющих рычаг 14 и подпружиненную тягу 15, и оси звеньев 9 и 10 и дополнительного звена 1 1 горизонтальны и параллельны между собой.

Попая вертикальная колонна 13 установлена на втулках 20 скольжения в корпусе 21, закрепленном нв консоли стенда 2.

3 95416 защитной трубой, являющейся удлиненным огнеупорным стаканом, который погружак г под уровень металла в промежуточном ковше, Внутри защитной трубы образуется закрытый объем для струи металла, выходящей из сталеразливочного ковша в промежуточный. В этот закрытый объем подается инертный газ, обеспечивающий беэокислительную атмосферу внутри защитной трубы на учасгке прохождения 10 струи. Нв мениске металла в промежуточном ковше в этом случае наводятся шлаки, предотвращающие окисление верхних слоев металла. Таким образом, в данном варианте расход инертного газа is невелик. Для обеспечения такой технологии консоль, несущая защитную грубу, снабжена механизмом подъема, необходимым для поджатия защитной трубы к нижнему фланцу сталераэливочного ковша, и механизмом ее поворота, служащим для отведения защитной трубы иэ зоны струи металла и, введения ее в эту зону (2

Недостаток известного устройства сос- 5 тоит в малой плотности стыковки зашя .ной трубы с выпускным стаканом ствлервэливочного ковша и:- -зв отклонений положения ковша на стенде относительно какого-то точного положения в силу необходимых технологических за:-юров, а тамже в связи с. отклонениями положе.йий выпускного стакана ствлеразливочного ковша после его футеровки. Кроме того, при использовании ствлеразливочных ковшей с шиберными затворами узел сты- З5 ковки защитной грубы с нижним флвнцем шиберного затвора подвергается воздействию брызг жидкого металла из-эа отклонений струи при перекрытии или регулировке истечения.

1 Бель изобретения — повышение надежности защиты металла.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве.для защиты металла от вторичного окисления на машине непрерывного литья между сталеразливочным и промежуточным ковшами, содержащем поджимаемую к выпускному стакану сталервзливочного ковша защитную трубу, установленную в держателе на конце консоли, имеющей механизм ее подъема и поворота, выпускной стакан ствлеразливочного ковша снабжен охватывающим его кольцевым экраном, открытым .с нижней стороны, а держатель выполнен в виде конического заходникв, охватывающего защитную трубу и обращенного кверху меньшим своим диаметром, при заходника.

Несоосность в перпендикулярной плоскости также компенсируется при подъеме защитной трубы благодаря контакту конического заходника с кольцевым экраном поворотом защитной трубы 5 в плане относительно оси колонны 13. При этом часть рабочей ма»дкости перетекает в схеме гидравлики через золотник со средним положением из полости одного плунжера в полость другого.

После плотного прижима кольцевого экрана 28 к держателю 6 открывают выпускное отверстие сталеразливочного ко,— ша 1 и опускают стенд 2 в нижнее ра- бочее положение . Защитная труба 5 погружаегся в промежуточнъ»й ковш 3 и при его наполне»пп» жид»о»л» металлом до рабочего уровня остается погруженной.

При этом на поверхности жидкого металла в промежуточном ковше наводятся шлаки, препятствующие окислению верхних слоев, а во внутренний объем защит ной трубы 5 через распределитель держателя подается инертный газ. Таким образом, обеспечивается безокислительная атмосфера для жи!%ого металла, выходящего из сталеразливочного ковша 1 и находящегося в промежуточном ковше 3.

Полученная центровка вьп-ускного стакана 27 и защитной трубы 5 сохра»шется на протяжении процесса разлив»а» и при необходимости регулировшшя выпуска металла из сталеразливочного ковша 1. Работа предлагаемого механизма при движении шиберного затвора HB ход Н по направлениям 31 заключается в повороте на. угол (вместе с выпускным коллектором защитной трубы 5 относительно центра колонны 13 и одновременном поперечном движении исти 7 консоли относительно части 8 с поворотом звеньев 0 и 10 для компонса»п»»» разностной величины Ь

По окончании разливки или при необходимости замены защитной трубы 5 стенд 2 поднимают в крайнсе верхнее положение, выводя зашитну»о тпубу 5 из

5 9541

Для осуществления поворота колонны

13 вокруг вертикальной оси в средней части ее выполнена зубчатая нарезка, которой она связана с зубчатой рейкой

22. Противоположные концы рейки выпол- 5 иены в виде гидравлических плунжеров, вставленных в корпуса 23 и 24 с соответствующими гидравлическими уплотнениями 25 и 26. Ход плунжеров о обеспечивает поворот колонны 13 на уголь » P и перевод защитной трубы 5 в резервное положение.

Выпускной стакан 27 сталеразливочного ковша 1 снабжен кольцевым экраном

28, прикрепленным к его металлической облицовке 29. Держатель 6 выполнен в виде конического заходника, обращенного меньшим своим диаметром кверху.

Половина разности диаметров конического заходника превышает ожидаемую погреш- 20 ность поперечного отклонения положения сталеразливочного .ковша 1 на стенде 2, складь»ваюшегося иэ зазора (з) между ковшом 1 и траверсой стенда 2 и колебаний положения выпускного стакана 27 р5 в ковше 1 после футеровки, а также температурных деформаций.

Выпускной стакан 27 закреплен в нижней подвижной плите шиберного затвора

30. Выпуск жидкого металла из сталераз-50 ливочного ковша в промежуточный и регулировка его осуществляются перемещением нижней плиты шиберного затвора

30 (направление ее движения показано стрелками) .

Устройство работает следующим образом.

Перед началом рабочего процесса разливки на машине сталеразливочный ковш

1 установлен на стенде 2, находящемся 40 в крайнем верхнем положении. Защитная груба 5 находится в резервном отведенном положении (фиг. 1). Открывают выпускноеотверсгие сталеразливочного ковша и, добившись того, чтобы струя, выходящая из выпускного стакана 27, стала равномерной и организованной, на время закрь»ва»от шиберным затвором выпускное отверстие. Затем включают плунжер зубчатой рейки 22, подводят защит50 ную трубу 5 под выпускной стакан 27 сталеразливочного ковша 1 и ходом вниз штока 16 гидроцилиндра 17 через рычаг

14 поднимают защитную трубу в верхнее положение . При этом- конический

55 заходник держателя 6 входит снизу в кольцевой экран 28 и при наличии их несоосности (Е) центрируется относительно оси выпускного стакана 27 горизон60 6 тальным перемещением части 7 консоли относительно части 8 с поворотом звеньев 9 и 10. Угол их поворота g coce ветствует несоосности E выпускного стакана 27 и защитной трубы 5 в плоскости звеньев 9 и 10. Усилив горизонтального перемещения создается в контакте конического заходника с кольцевым экраном 28 в результате разложения вертикального усилия прижима на его проекции в соответствии с углом конусности

7 954 промежуточного ковша 3, ходом вверх штока 16 гидроцилиндра 17 очжимак г держатель 6 от кольцевого экрана 28 сталеразливочного ковша 1 и ходом плун . жера зубчатой рейки 22 поворачивают з защитную трубу 5 в резервное положение, в котором производят ее замену.

Повышение надежности герметизации участка прохождения струи между стале разливочным и промежуточным ковшами >й достигается в предлагаемом устройстве благодаря точной центровке защитной трубы относительно выпускного коллектора сталераэливочного ковша. Конструкцией обеспечивается также регулирование 1 шиберным затвором исстечения без смещения струи относительно защитной трубы, что также повышает надежность процесса литья с защитной струи.

Технико-экономический эффект иэоб- 20 ретения достигается повышением надежности защиты металла от вторичного окисления в начале процесса разливки и во время его, что улучшает качество не, прерывнолитых слитков с точки зрения д неметаллических окисных включений.

Эффект от использования изобретения можно вычислить, исходя из того, чго вероятность недостаточной герметичности защиты вследствие отклонений положения выпускного коллектора сталераэлнвочного !

160 8 ковша составляет 50%. Экономический . эффект составит 137860 руб.

Формула изобретения . Устройство для защиты металла от вторичного окисления на машине непрерывного литья между сталеразливочным и промежуточным ковшами, содержашее поджимаемую к выпускному стакану сталеразливочного ковша защитную трубу, установленную в держателе на конце консоли, имеющей механизмы ее подъема и поворота, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения надежности защиты, выпускной стакан сталеразливочного ковша снабжен охватывающим его кольцевым экраном, открытым с нижней стороны, а держатель выполнен в виде конического эаходника, охватывающего защитную трубу и обращенного кверху меньшим своим диаметром, при этом консоль выполнена из двух частей, шарнирно связанных между собой двумя разнесенными по горизонтали вертикальными параллельными звеньями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии, N 53-6991, кл. В 22 D 11/10, опублик. 1973.

2. Заявка Франции % 7532688, кл. В 22 D 11/10, опублик. 1977.

954160

Составитель Г. Борисов

Редактор Л. Филь Техред А, .Ач Корректор А. йзятко

Заказ 6340/8 Тираж 852 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делнм изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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