Насадка ковша для разливки металла, набор деталей соединительного узла для соединения указанной насадки ковша с ковшом, установка для разливки металла и способ соединения - заявка 2016131411 на патент на изобретение в РФ

1. Насадка (111) для разливки металла из ковша, в которой стакан содержит:
(a) канал (115), проходящий параллельно первой продольной оси XI от входного отверстия (115а) к выходному отверстию (115b),
(b) входной участок, расположенный на вышерасположенном конце насадки ковша и состоящий из пластины, содержащий:
- плоскую вышерасположенную поверхность (2u), перпендикулярную к продольной оси X1, содержащую указанное входное отверстие (115а) и образованную вышерасположенной внешней границей (2р),
- нижерасположенную поверхность (4d), образованную нижерасположенной внешней границей (4р) и отделенную от вышерасположенной поверхности с помощью
- периферийной стенки, примыкающей к вышерасположенной (2р) и нижерасположенной (4р) внешним границам, задающим толщину пластины на уровне вышерасположенной внешней границы (2р), и содержащей по меньшей мере первый и второй захватные участки, отделенные друг от друга каналом (115),
(c) трубчатый участок, проходящий вдоль первой продольной оси X1 от нижерасположенной поверхности (4d) входного участка к нижерасположенному концу, противоположному вышерасположенному концу, и в котором расположено указанное выходное отверстие (115b),
отличающийся тем, что
каждый из первого и второго захватных участков периферийной стенки содержит вышерасположенный выступ (3) завершающийся вышерасположенным ребром (3r), отделяющим переднюю кромку (3u), обращенную к вышерасположенному концу насадки ковша от задней кромки (3d), обращенной к нижерасположенному концу насадки ковша, и выступающим наружу за пределы всей периферийной стенки соответствующего захватного участка,
причем вышерасположенные участки (3) проходят параллельно
вышерасположенной поверхности (2u) и по существу симметричны друг другу относительно продольной оси X1 вдоль соответствующего первого и второго захватных участков и тем что,
- указанная передняя кромка (3u) образует с плоскостью, параллельной вышерасположенной поверхности, угол α1, и
- указанная задняя кромка (3d) образует угол β1 с плоскостью, параллельной вышерасположенной поверхности (2u), причем |α1|≥|β1|.
2. Насадка ковша по п. 1, в которой периферийная стенка содержит третий и четвертый захватные участки, отделенные друг от друга каналом (115), причем третий и четвертый захватные участки имеют одинаковую геометрию и размеры и проходят смежно поперечно к первому и второму захватным участкам, и содержат вышерасположенный выступ (3) такой же геометрии, как один из первого и второго захватных участков.
3. Насадка ковша по п. 1 или 2, в которой угол α1 составляет от 45° до 70°, предпочтительно от 55° до 65° и в котором β1 предпочтительно составляет от 25° до 45°, более предпочтительно от 35° до 40°.
4. Насадка ковша по п. 1 или 2, в котором в каждом из первом и втором захватных участков:
- расстояние Hu от вышерасположенного ребра (3r) вышерасположенного выступа (3) до нижней части передней кромки (3u), измеренное вдоль плоскости, параллельной вышерасположенной поверхности составляет более 5 мм, предпочтительно от 6 до 15 мм, более предпочтительно от 8 до 12 мм, и
- расстояние Hd от вышерасположенного ребра (3r) вышерасположенного выступа (3) до нижней части задней кромки (3d), измеренное вдоль плоскости, параллельной вышерасположенной поверхности, равно или отличается от Нu, и составляет более 5 мм,
предпочтительно от 6 до 15 мм, более предпочтительно от 8 до 12 мм.
5. Насадка ковша по п. 1 или 2, в которой каждый из первого и второго захватных участков дополнительно содержит нижерасположенный выступ (4), завершающийся на нижерасположенном ребре (4r), отделяющем переднюю кромку (4u), обращенную к вышерасположенному выступу (3), от нижерасположенной поверхности (4d), и проходящий параллельно вышерасположенному выступу (3) вдоль соответствующего первого и второго захватных участков, причем вышерасположенное ребро (3r) и нижерасположенное ребро (4r) отделены друг от друга углублением.
6. Насадка ковша по п. 1 или 2, в которой участки вышерасположенной внешней границы (2р) и нижерасположенной внешней границы (4р), соответствующие каждому из первого и второго захватных участков, представляют собой прямые линии.
7. Набор деталей для соединения по текучей среде насадки (111) ковша, по любому из предшествующих пунктов, с выходным отверстием (113b) внутреннего стакана (113) ковша (11) на внешней поверхности пола днища упомянутого ковша, причем упомянутый набор деталей содержит:
(а) выдвижную раму (210), содержащую две продольные балки (210х), проходящие вдоль первой поперечной оси Х2, отделенные друг от друга двумя поперечными балками (210у), таким образом образуя полость, имеющую площадь и периметр, подходящие для плотного прилегания равной по площади по меньшей мере одной входной поверхности (2u) насадки (111) ковша по любому из предшествующих пунктов,
причем поперечные и продольные балки расположены так, что образуют наружный контур, вписываемый в прямоугольник, имеющий в продольном направлении длину, измеренную вдоль первой поперечной оси Х2, и ширину в поперечном направлении, измеренную вдоль второй
поперечной оси Х3, перпендикулярной первой поперечной оси Х2,
(b) верхнюю пластину (114u) заслонки, содержащую плоскую верхнюю поверхность и плоскую нижнюю поверхность, параллельную плоской верхней поверхности, и отделенную от нее толщиной верхней пластины заслонки, и снабженную сквозным отверстием, проходящим по толщине верхней пластины заслонки от плоской верхней поверхности к плоской нижней поверхности,
причем верхняя пластина (114u) заслонки выполнена с возможностью постоянного соединения с внешней поверхностью пола днища ковша (11), при этом сквозное отверстие сообщается по текучей среде с выпускным отверстием (113b) внутреннего стакана (113),
(c) опорную раму (211), выполненную для соединения с внешней поверхностью пола днища ковша (11) так, что ее можно сдвигать из герметичного положения в разливочное положение и обратно, при этом опорная рама содержит:
- верхнюю пластину (211u), имеющую верхнюю плоскую поверхность, перпендикулярную продольной оси X1, перпендикулярную первой и второй поперечным осям Х2, Х3, и содержащую отверстие, в которое она плотно вставлена,
- нижнюю пластину (114d) заслонки, имеющую верхнюю поверхность, в незначительно выступающую над верхней плоской поверхностью (211u) опорной рамы (211), и нижнюю поверхность, параллельную упомянутой верхней поверхности, и отделенную от нее толщиной нижней пластины заслонки, снабженной отверстием (114а), проходящим по толщине нижней пластины заслонки, параллельно продольной оси X1, и при этом, когда опорная рама соединена с ковшом, верхняя поверхность нижней пластины (114d) заслонки параллельна нижней поверхности верхней пластины (114u) заслонки и находится с ней в скользящем контакте так, что при скольжении опорной рамы (211) из своего закрытого положения в свое разливочное положение, отверстие (114а) нижней пластины заслонки перемещается из положения, в котором оно герметизировано от сквозного отверстия верхней пластины (114u) заслонки к положению, в котором она
сообщается по текучей среде со сквозным отверстием верхней пластины заслонки,
- две направляющих (117), проходящих вдоль первой поперечной оси Х2 и параллельно упомянутой верхней плоской поверхности верхней пластины (211u), и отделенные друг от друга зазором, имеющим ширину, измеренную вдоль второй поперечной оси Х3, которая меньше, чем ширина в поперечном направлении прямоугольника, в который вписан наружный контур выдвижной рамы (210), и которая по меньшей мере локально больше ширины, измеренной вдоль второй поперечной оси Х3 полости, образованной в выдвижной раме;
- Т-образный проход (120), проходящий от входного отверстия в раму вдоль первой поперечной оси Х2, причем указанное отверстие выполнено для размещения выдвижной рамы (210) и ее скольжения вдоль прохода по двум направляющим (117),
- два набора толкателей (118) или качающихся рычагов, расположенных смежно с двумя нижними направляющими на каждой стороне зазора на уровне отверстия нижней пластины заслонки,
отличающийся тем, что набор деталей дополнительно содержит первый и второй фиксаторы (30), причем, когда выдвижная рама (210) вставлена в проход (120) опорной рамы (211), первый и второй фиксаторы
- обращены друг к другу на каждой стороне зазора, образованного между направляющими,
- имеют скошенную вышерасположенную поверхность (30u), образующую угол β1 с плоскостью, параллельной первой и второй поперечным осям Х2-Х3, по существу равный углу β1, образованному задней кромкой (3d) вышерасположенного выступа (3) насадки (111) ковша по любому из предшествующих пунктов,
- имеют скошенную нижерасположенную поверхность (30d), образующую угол α1 с плоскостью, параллельной первой и второй поперечным осям Х2-Х3, по существу равный углу α1, образованному передней кромкой (3u) вышерасположенного выступа (3) насадки (111) ковша по любому из предшествующих пунктов, и
- выполнены с возможностью перемещения назад и вперед вдоль второй поперечной оси Х3 из соединяющего положения, в котором первый и второй фиксаторы находятся наиболее близко друг к другу, и вышерасположенная и нижерасположенная скошенные поверхности первого и второго фиксаторов выступают наружу в зазор между двумя направляющими в установочное положение, в котором первый и второй фиксаторы находятся наиболее далеко друг от друга и не выступают в зазор между двумя направляющими, и
- установлены на упругом средстве (31), которое имеет естественное отклонение для приведения фиксаторов в их соединяющее положение.
8. Набор деталей по п. 7, в котором каждая из двух продольных балок (210х) выдвижной рамы (210), содержит отверстие, обращенные друг к другу, через которое обеспечено перемещение первого и второго фиксаторов (30) вдоль второй поперечной оси Х3 из их соединяющего положения в их установочное положении и обратно.
9. Набор деталей по п. 7, в котором первый и второй фиксаторы (30) установлены на опорной раме ниже двух нижних направляющих (117) и отстоят относительно толкателей (118) или качающихся рычагов в первом поперечном направлении Х2.
10. Набор деталей по любому из пп. 7-9, в котором каждое упругое средство (31) содержит либо:
- (а) консольную пружину, состоящую из упругого гибкого листа, закрепленного на одном своем конце к фиксатору (30), и на противоположном конце либо к соответствующей продольной балке (210х) выдвижной рамы (210), или ниже верхней поверхности скольжения двух нижних направляющих (117) опорной рамы (211), или
- (b) спиральную пружину, предпочтительно охватывающую телескопическую ось (32), соединенную с фиксатором и расположенную между фиксатором (30) и захватом, закрепленным вдоль второй
поперечной оси Х3 на постоянном расстоянии от соответствующих направляющих (117).
11. Набор деталей по любому из пп. 7-9, в котором площадь и периметр полости образованы двумя продольными балками (210х) и двумя поперечными балками (210у), предназначенными для плотного прилегания равных по площади двух входных поверхностей (2u) насадок (111) ковша по любому из пп. 1-6, расположенных бок о бок вдоль первой поперечной оси Х2.
12. Набор деталей по п. 11 дополнительно содержащий насадку (111) ковша по любому из пп. 1-6 и стакан-коллектор (110), имеющий плоскую вышерасположенную поверхность, содержащую входное отверстие, и образованную вышерасположенной внешней границей так, что вышерасположенная внешняя граница (2р) насадки ковша и вышерасположенная внешняя граница стакана-коллектора (110) плотно подогнаны в полости выдвижной рамы (210), когда насадка ковша и стакан-коллектор выровнены бок о бок вдоль первой поперечной оси Х2.
13. Установка для разливки металла, содержащая ковш (11), содержащий пол днища с внутренним стаканом (113), снабженным выходным отверстием (113b), сообщающимся по текучей среде со сквозным отверстием верхней пластины (114u) заслонки по п. 7(b), и оборудованный элементами в сборе набора деталей по любому из пп. 7-12, содержащим
(a) опорную раму (211) по п. 7(c), соединенную с возможностью скольжения с плоской нижней поверхностью верхней пластины (114u) заслонки так, что обеспечено приведение отверстия (114а) нижней пластины (114d) заслонки в совмещенное или несовмещенное положение со сквозным отверстием верхней пластины (114u) заслонки с помощью первого гидравлического рычага (40а),
(b) насадку (111) ковша по любому из пп. 1-6, в которой расстояние, отделяющее вышерасположенное ребро (3r)
вышерасположенного выступа (3) первого захватного участка от одного из второго захватного участка равно d+2Hd, где Hd - это расстояние от вышерасположенного ребра (3r) вышерасположенного выступа (3) до нижней части задней кромки (3d), измеренное вдоль плоскости, параллельной вышерасположенной поверхности (2u), причем насадка (111) ковша соединена с возможностью отсоединения с
(c) выдвижной рамой (210) по в п. 7(a), вставленной в Т-образный проход (120) опорной рамы (211) так, что обеспечено ее перемещение назад и вперед через указанный Т-образный проход вдоль первой поперечной оси Х2 с помощью второго гидравлического рычага (40b), и в котором
(d) первый и второй фиксаторы (30) установлены так, что обеспечено их перемещение из своего соединяющего положения, в котором вдоль второй поперечной оси Х3 они отделены друг от друга расстоянием по существу равным d, в свое установочное положение, в котором вдоль второй поперечной оси Х3 они отделены друг от друга расстоянием по существу равным d+2Hd,
(e) робот или обслуживающее приспособление (20) выполнено с возможностью удержания насадки (111) ковша, подведения ее под опорную раму (211) на уровне фиксаторов (30) и продвижения его входного участка вверх через фиксаторы за счет деформации упругого средства (31) до тех пор, пока фиксаторы не входят в зацепление под вышерасположенными выступами (3) насадки ковша, которая таким образом достигает своего соединительного положения, в котором задние кромки (3d) вышерасположенных выступов (3) плотно опираются на плоские скошенные вышерасположенные поверхности (30u) соответствующих фиксаторов (30),
причем выдвижная рама (210), за счет перемещения через Т-образный проход (120) опорной рамы вдоль первой поперечной оси Х2, может поочередно приводить канал (115) насадки (111) ковша в совмещенное и несовмещенное положение с отверстием (114а) нижней пластины (114d) заслонки, при этом толкатели (118) давят на нижерасположенную поверхность (4d) насадки (111) ковша, когда канал
(115) насадки (111) ковша совмещен с отверстием (114а) нижней пластины (114d) заслонки.
14. Установка для разливки металла по п. 13, в которой выдвижная рама (210) представляет собой выдвижную раму по п. 12, и снабжена стаканом-коллектором (110) так, что ее перемещение через проход опорной рамы вдоль первой поперечной оси Х2 может поочередно приводить канал (115) насадки (111) ковша или канал стакана-коллектора (110) в совмещенное и несовмещенное положение с отверстием (114а) нижней пластины заслонки (114).
15. Способ разливки расплавленного металла из ковша (11) в промежуточное разливочное устройство (10) или другую металлургическую емкость, включающий в себя следующие этапы:
(a) приведение ковша (11), содержащего расплавленный металл и оборудованного опорной рамой (211) по в п. 7(c), и выдвижной рамой (210) по п. 7(a) или 8, в положение над промежуточным разливочным устройством (10) или любой другой металлургической емкостью,
(b) приведение насадки (111) ковша с помощью робота (20) или любого другого обслуживающего приспособления в положение ниже опорной рамы (211) на уровне фиксаторов (30),
(c) продвижение входного участка насадки (111) ковша с помощью указанного робота (20) или любого другого обслуживающего приспособления вверх в полость выдвижной рамы (210) через фиксаторы путем деформирования упругого средства (31) до тех пор, пока фиксаторы не войдут в зацепление и насадка ковша не достигает своего соединенного положения, в котором задние кромки (3d) первых выступов (3) плотно опираются на плоскую скошенную вышерасположенную поверхность (30u) каждого из соответствующих фиксаторов (30),
(d) перемещение выдвижной рамы (210) с помощью первого гидравлического рычага (40b) для приведения канала (115) насадки (111) ковша в совмещенное положение с отверстием (114а) нижней
пластины (114d) заслонки, при этом толкатели (118) давят на нижерасположенную поверхность (4d) насадки (111) ковша,
(е) перемещение опорной рамы (211) в разливочное положение с помощью второго гидравлического рычага (40а) так, чтобы отверстие (114а) нижней пластины (114d) заслонки было совмещено относительно сквозного отверстия верхней пластины (114u) заслонки с обеспечением протекания расплавленного металла, содержащегося в ковше (11), через насадку ковша.
16. Способ по п. 15, дополнительно содержащий следующие этапы:
(a) когда разливка расплавленного металла из ковша завершена, перемещение опорной рамы (211) с помощью второго гидравлического рычага (40а) в закрытое положение так, что отверстие (114а) нижней пластины (114d) заслонки находится в несовмещенном положении относительно сквозного отверстия верхней пластины (114u) заслонки,
(b) перемещение выдвижной рамы (210) с помощью первого гидравлического рычага (40b), для удаления насадки (111) ковша от толкателей (118) так, чтобы она была подвешена только на фиксаторах (30),
(c) продвижение насадки (111) ковша вниз через фиксаторы с помощью робота (20) или другого обслуживающего приспособления, путем деформирования упругого средства (31) до тех пор, пока стакан ковша не будет выведен из зацепления с выдвижной рамой (210), и удаление насадки (111) ковша; и
(d) удаление ковша (11).
Наверх