Настоящее изобретение относится к способу повторного использования плит скользящего затвора для металлургической емкости, в частности ковша для разливки стали. Оно также относится к плите для этого затвора и самому затвору.
Для регулирования течения расплава стали через днище металлургической емкости, такой, как, например, ковш для разливки стали, обычно используют скользящий затвор. Он содержит верхнюю неподвижную огнеупорную плиту, соединенную обычно посредством цементированного соединения с внутренним насадком, расположенным в толще огнеупора, который покрывает стенку днища металлургической емкости, и подвижную нижнюю плиту, соединенную с насадком для сбора или с трубой для защиты трубы, также посредством цементированного соединения.
Эти плиты быстро изнашиваются и их необходимо часто заменять. Известно, что для снижения стоимости огнеупора на тонну стального литья можно использовать те же самые плиты несколько раз, возможно, после очистки или рекондиционирования. Например, в патенте GB 2625928 Стопинка, как второстепенная, описана плита с двумя литниковыми отверстиями, очищенная и выпрямленная по ее обеим поверхностям и оборудованная металлическим бандажом. Эта плита поворачивается верхней стороной вниз и используется повторно.
Однако проблемой, которая имеет место в этом хорошо известном процессе, является проблема обращения с нею человека. Оператор не знает, сколько раз плита была повторно использована. Информация должна накапливаться, историю пластин следует указывать и записывать. Это требует наблюдения за плитами, что вызывает трудности. Эффективность рециклирования снижается.
Кроме того, использованные плиты имеют поврежденные зоны, например эродированные и изношенные зоны. Их повторное использование создает опасность, например, инфильтрации металла между двумя пластинами. Повторное использование плит, преимущественно в том смысле, что оно продлевает срок службы огнеупоров, также включает неблагоприятное введение риска.
Настоящее изобретение предлагает способ повторного использования огнеупорных плит скользящего затвора, имеющего верхнюю выемку и нижнюю выемку для приема комплекта из двух огнеупорных плит, при этом каждая из этих плит расположена в выемке гранью, которая становится ее опорной поверхностью, и взаимодействует с другой плитой посредством грани, которая становится ее скользящей поверхностью.
Этот способ обеспечивает простое управление и обращение с плитами, а также позволяет увеличить срок службы огнеупоров при снижении риска, связанного с этим увеличением срока службы.
Способ отличается тем, что комплект огнеупоров содержит новую плиту, связанную с плитой, которая использовалась только один раз в скользящем затворе, а также тем, что в процессе замены плит новая плита устанавливается в нижней или верхней загрузочной выемке, и эта выемка остается той же самой при каждой замене плиты, при этом плита, которая уже один раз была использована, устанавливается в другой выемке.
Этот способ, следовательно, определяет загрузочную выемку в новых плитах, всегда одну и ту же, и это выемка для плит используется только один раз, также всегда одна и та же. Следовательно, управление и обращение с плитами является простым. В процессе ремонта скользящего затвора оператор знает, принимая во внимание выемку, в которой затвор был размещен, какая из плит уже была использована, какая из них должна быть повторно использована и какая плита использовалась второй раз и должна быть удалена.
Оператор систематически удаляет повторно использованные плиты и держит плиту, которая уже использовалась один раз в соответствующем месте для ее повторного использования. Затем он систематически устанавливает новую плиту в загрузочную выемку, всегда одну и ту же, для новых плит и повторно используемые в другую выемку.
Кроме того, способ очень надежен. При эксплуатации осуществляется следующее:
каждая плита используется только дважды;
каждая грань плиты используется в качестве скользящей поверхности только один раз;
скользящие поверхности систематически являются новыми;
две повторно используемые плиты никогда одновременно не присутствуют в скользящем затворе; комплект двух повторно используемых плит никогда не используется.
Согласно предпочтительному варианту плита, использованная один раз, помещается в повторно использующую выемку таким образом, чтобы грань, которая была ее опорной поверхностью в процессе ее первого использования, становилась ее скользящей поверхностью.
В зависимости от используемого режима литья может оказаться интересным устанавливать новую плиту либо в верхней позиции, либо в нижней позиции.
Согласно одному из вариантов выполнения новую плиту устанавливают как нижнюю плиту, а повторно используемую плиту устанавливают как верхнюю плиту.
Таким образом, закрывание и регулирование всегда осуществляют новой плитой. Надежность и закрепление являются оптимальными, поскольку нижняя плита является важной для закрывания литникового отверстия.
Согласно другому варианту новую плиту используют как верхнюю плиту. Следовательно, соединение между внутренним насадком и плитой осуществляют на новых поверхностях.
Изобретение также относится к огнеупорной плите, предназначенной для установки в выемке скользящего затвора металлургической емкости, такой как ковш или промежуточный разливочный ковш, при этом этот скользящий затвор имеет выемку для верхней плиты и выемку для нижней плиты.
Плита отличается тем, что она имеет ориентирующее средство, что позволяет устанавливать ее только в одном положении в верхней плите, и в единственной позиции в нижней выемке с тем, чтобы опорная поверхность плиты становилась ее скользящей поверхностью при прохождении плиты из одной позиции в другую.
Следовательно, при установке повторно используемой плиты можно быть уверенным, что она установлена правильно, т.е. ее опорная поверхность становится ее скользящей поверхностью и наоборот. С другой стороны, нельзя быть уверенным в том, что плита не использовалась второй раз в той же позиции. По этой причине изобретение также относится к плите, отличающейся тем, что она имеет средство, которое предотвращает ее установку во второй раз в выемке, зарезервированной для плит скользящего затвора, не исключая ее установку в выемке, зарезервированной для повторно используемых плит.
В одном варианте это средство содержит элемент, способный выдвигаться под действием физического явления, вызванного разливкой расплава металла, например, температуры или термического расширения.
Согласно одному из вариантов средство, предотвращающее установку более одного раза, содержит деформируемый кусок материала с памятью формы, способный восстанавливать первоначальную форму после доведения его до определенной температуры.
Согласно другому варианту средство, предотвращающее установку плиты более одного раза в выемке, содержит подвижный элемент, установленный в плите и механически защелкивающийся, при этом такое защелкивание исключено или прервано в процессе введения новой плиты в выемку для новых плит, которое вызывает выход подвижного элемента. Например, зажим фиксирует или стопорит пробку в гнезде и активируется пружиной для выхода из этого гнезда, при этом зажим выталкивается в процессе первоначального размещения плиты.
Согласно другому варианту средство, предотвращающее установку плиты более одного раза в выемке для новых плит, создается посредством деформации, приложенной к одной стороне или части плиты при введении ее в выемку для новых плит. Например, язычок свертывается после первоначального помещения плиты в выемку для новых плит затвора, при этом вторая выемка имеет гнездо для приема язычка после его свертывания.
Плита может быть охвачена кольцом или имеет металлический кожух. В этом случае ее меньшая поверхность равна, по крайней мере, 60% другой поверхности. Она может иметь две или более выпускных леток.
Изобретение также относится к скользящему затвору для емкости для металла, который имеет выемку для верхней плиты и выемку для нижней плиты, отличающемуся тем, что эти выемки имеют такую форму, что они не могут принимать верхнюю плиту и нижнюю плиту, оборудованные ориентирующим средством только в одной позиции.
Изобретение также относится к скользящему затвору, имеющему выемку для верхней плиты и выемку для нижней плиты, отличающемуся тем, что только одна из этих выемок имеет канавку, которая обеспечивает прием повторно используемой плиты, оборудованной средством для предотвращения установки более одного раза в той же самой выемке скользящего затвора.
Оператор, следовательно, вынужден устанавливать новую плиту в выемке, которая не имеет канавки. Риск повторного применения использованной плиты вместо новой плиты уменьшается.
В другом варианте плита имеет двухпозиционную шпонку, предотвращающую установку плиты в выемке для новых плит, проход шпонки из первой позиции во вторую позицию обеспечивается посредством исключительно термического или механического воздействия, или посредством материала с памятью формы. Таким образом, можно быть уверенным, что комплект плит будет содержать новую плиту и использованную плиту.
Другие особенности и преимущества настоящего изобретения будут пояснены в последующем описании вариантов его выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 изображает вид в поперечном разрезе скользящего затвора, который может быть оборудован плитами согласно настоящему изобретению;
фиг. 2a, 2b, 2c представляют три этапа способа, согласно изобретению;
фиг. 3 изображает вид сверху плиты согласно настоящему изобретению, имеющей центрирующее устройство;
фиг. 4 - вид в поперечном сечении плиты согласно настоящему изобретению, имеющей средство для предотвращения установки более одного раза в одной и той же выемке;
фиг. 5 - вид сверху плиты, изображенной на фиг. 4, после первоначального использования;
фиг. 6 - циркуляция плит;
фиг. 7 - 11 изображают различные средства для предотвращения установки плиты более одного раза.
На фиг. 1 изображен вид в поперечном сечении скользящего затвора для металлургической емкости, например сталеразливочного ковша или распределительного устройства. Затвор 2 установлен под донной стенкой 4, покрытой слоем огнеупорного материала 6. Скользящий затвор имеет неподвижное основание 8, установленное под плитой 4, и заслонку 10, которая может быть установлена с возможностью поворота относительно неподвижного основания 8. Неподвижная верхняя плита 12 установлена в выемке 14 основания 8. Нижняя подвижная плита 16 установлена напротив неподвижной плиты 12. Плита 16 посажена в выемку 18 или салазки 20. Салазки 20 могут перемещаться известным способом относительно неподвижной части скользящего затвора для регулирования или прекращения течения расплава металла.
Верхняя неподвижная 12 плита соединена с внутренним насадком 13, который проходит через слой огнеупорного материала 6 и имеет осевой канал для прохода расплава металла.
Подвижная плита 16 соединена с собирающим насадком 21. Две плиты симметрично идентичны. Каждая плита 12, 16 имеют круглое отверстие для прохождения расплава металла.
В данном варианте выполнения показанные плиты 12 и 16 охвачены кольцом. В другом варианте эти плиты 12, 16 также могут быть окружены металлическим кожухом известным способом или не имеют ни кольца, ни металлического кожуха. Плиты 12 и 16 имеют идентичные плоские поверхности, или грани. Эти поверхности не отличаются друг от друга, когда они не установлены в скользящем затворе. С другой стороны, когда плиты помещаются на место, каждая из них имеет опорную поверхность, которая расположена на дне выемки, в которой они помещены (верхняя выемка 14 или нижняя выемка 18). Каждая плита 12, 16 также имеет скользящую поверхность, также называемую рабочей поверхностью. В процессе разливки эти рабочие поверхности обеспечивают возможность регулирования течения струи металла. Они постоянно трутся друг о друга и быстро изнашиваются. Следовательно, необходимо часто менять их.
Согласно способу настоящего изобретения новую плиту систематически устанавливают в нижней выемке 18 салазок 20. После использования один раз нижнюю плиту извлекают и устанавливают в выемке 14 верхнего основания 8. Ее располагают таким образом, чтобы поверхность, которая была рабочей поверхностью, когда она была расположена в выемке 18, становилась опорной поверхностью в верхней выемке 14. Соответственно, поверхность, которая была опорной поверхностью плиты, становится ее скользящей или рабочей поверхностью. Эта поверхность является новой в том смысле, что она никогда не использовалась в качестве скользящей поверхности. Ее участок, который окружает выпускное или ленточное отверстие, использовался для того, чтобы действовать как соединение с насадком 21, но износа поверхности, о которой идет речь, не происходило.
Верхняя плита 12, которая уже один раз была использована в качестве нижней плиты, просто удаляется. Для того, чтобы отверстие для прохода металла 22 нижней плиты 16 располагалось напротив осевого канала внутреннего насадка 13, необходимо повернуть его на 180o в горизонтальной плоскости до тех пор, пока отверстие 22 не будет смещено от центра относительно плиты.
Фиг. 2a, 2b и 2c изображают последовательные этапы способа повторного использования плит согласно настоящему изобретению. На фиг. 2a плита A является верхней плитой, и плита B является нижней плитой перед разливкой металла. Поверхность плиты A, которая уже использовалась, показана заштрихованной штриховкой 24. Эта поверхность служит опорной поверхностью в выемке 14 (фиг. 1). Другая поверхность плиты A образует ее рабочую поверхность. Она никогда не использовалась. Нижняя плита B является новой, ни одна из ее поверхностей не использовалась.
Фиг. 2b показывает плиты A и B после одного цикла разливки, например несколько дюжин ковшей, прежде, чем эти плиты были заменены. Две поверхности верхней плиты B были использованы, как показано штриховкой 24 и 26. Была использована только одна поверхность нижней плиты B, например ее верхняя поверхность, как показано штриховкой 28.
Плита A удаляется, и плита B устанавливается в качестве верхней плиты. Новая плита C устанавливается как нижняя плита. Показанная затем на фиг. 2c ситуация идентична ситуации, показанной на фиг. 2a, за одним исключением, что плита B занимает позицию, которую занимала плита A на фиг. 2a, и плита C занимает позицию, которую занимала плита B. Затем цикл продолжает таким же образом.
В примере, описанном со ссылкой на фигуры 1 и 2, новую плиту помещают в нижнюю позицию. Однако согласно изобретению также можно поместить новую плиту в верхнюю позицию и затем повторно использовать как нижнюю плиту. Нижняя плита подвергается более интенсивной эрозии, поскольку она прослаивается или сглажена металлом. Поэтому верхняя плита меньше эродирует, чем нижняя плита.
Фиг. 3 показывает вид сверху плиты согласно изобретению, которая имеет ориентирующее устройство. Эта плита имеет кольцо 30. Ориентирующее устройство содержит срезанную панель 32. Плита поэтому является несимметричной относительно каждой из ее осей XX и YY. Профиль плиты при отсутствии срезанной панели обозначен позицией 34. Позициями 14 и 18 обозначены формы верхней и нижней выемки. Как видно из чертежа, эта форма повторяет периферию плиты на уровне срезанной панели 32, так что последняя может быть установлена только в единственной позиции.
Конечно, позиция плиты в верхней выемке отличается от ее позиции в нижней выемке, так что опорная поверхность плиты становится ее рабочей поверхностью.
Однако в варианте выполнения, изображенном на фиг. 3, нет ничего для предотвращения установки уже использованной плиты вместо новой плиты в нижней выемке. Вариант выполнения, изображенный на фиг. 4 и 5, устраняет этот недостаток.
На фиг. 4 изображено поперечное сечение плиты согласно предпочтительному варианту ее выполнения. Эта плита имеет средство для предотвращения установки более одного раза в выемки 14 или 18 скользящего затвора. В показанном примере это средство содержит пробку 44 и пружину 42, которая может выталкивать пробку 44 из канавки 40, выполненной в толщине плиты 12 или 16. Пробка 44 удерживается посредством термоплавкого вещества. В процессе разливки стали под воздействием тепла расплава металла плита 12 или 16 нагревается в термоплавкий элемент расплавляется и освобождает пробку 44. Пробка 44 затем входит в контакт с выемкой (выемкой 14 в изображенном на фиг. 4 примере). Когда плита 16 удаляется из этой выемки, пробка 14 полностью выдвигается и предотвращает размещение плиты 16 в выемке 14 во второй раз.
С другой стороны, верхняя выемка 18 имеет прорезь, которая может принимать пробку 44 (фиг. 5). Плита 16 затем может быть без труда установлена в этой выемке после поворота на 180o в горизонтальной плоскости.
Благодаря этому устройству оператор систематически вынужден устанавливать новую плиту в необходимой выемке, например нижней выемке 14 в примере, показанном на фиг. 4. С другой стороны, нет никакого средства для предотвращения одновременной установки двух новых плит, например, если не должно быть никаких использованных плит.
Средство, которое предотвращает установку плиты более одного раза в одной и той же выемке, может быть расположено на продольной оси XX плиты, как на фиг. 4 и 5. Однако предпочтительнее располагать ее вне этой оси с тем, чтобы плита была ассиметрична относительно каждой из осей XX и YY. Таким образом, средство также может играть роль ориентирующего приспособления, показанного на фиг. 3. Например, когда плита новая, оно выступает с тем, чтобы проникнуть в мелкую канавку в нижней выемке. После первоначального использования плиты сердечных выдвигается больше и не может далее входить в канавку нижней выемки. С другой стороны, верхняя выемка достаточно глубока для того, чтобы принять его.
На фиг. 6 показана циркуляция плит. Ящик 50 содержит новые плиты, которые устанавливают в нижней выемке затвора 2. Ящик 52 содержит плиты, которые были использованы один раз. Эти плиты устанавливают в верхней выемке затвора 2. Затвор после этого готов к разливочному циклу.
После разливки затвор открывают и плиты вытягивают. Нижняя плита, использованная один раз, удаляется в ящик 54. Она подвергается очистке в приспособлении 56 и затем направляется в ящик 52. Верхняя плита, которая была использована дважды, выбрасывается в мусорный контейнер 58.
Плита согласно изобретению также может иметь больше одного отверстия, например два. Это дает преимущественно в наличии нового разливочного отверстия при повторном использовании плиты. Поверхности, создающие соединение с внутренним насадком и с собирающим насадком, соответственно также являются новыми. Очистка плиты облегчается. Плита может быть повторно использована таким образом, что ее старая опорная поверхность становится ее скользящей поверхностью и наоборот. Но та же самая поверхность может быть также повторно использована и в качестве опорной поверхности, и в качестве скользящей поверхности с учетом различных рабочих зон плиты.
На фиг. 7 изображен первый вариант выполнения средств для предотвращения установки более одной огнеупорной плиты согласно настоящему изобретению более одного раза в нижней или верхней выемке. Плита 12 или 16, имеющая кольцо 30, оборудована язычком 60, выполненным из металла с памятью формы. Известно, что металл с памятью формы способен возобновлять свою первоначальную форму при нагревании до определенной температуры (например, 100oC) после деформации. Первоначально язычок 60 имел, по существу, прямолинейную форму, как показано пунктиром. Он был изогнут, как показано сплошной линией, для того, чтобы он мог проникнуть в канавку 62 верхней или нижней выемки 14 и 18. В процессе разливки плита нагревается до температуры выше 100oC, вследствие чего изогнутый язычок 60 возобновляет свою первоначальную форму, показанную пунктирной линией, как только он вытягивается из выемки. Он не может быть затем повторно введен в выемку. Его необходимо установить в другой выемке, имеющей канавку 64, которая показана пунктирной линией и которая может разместить язычок 60 прямолинейной формы.
На фиг. 8 изображен второй вариант средства для предотвращения установки плиты. Два усика или зажима 66 изогнуты на их концах. Пробка 70 установлена в гнезде 74 плиты 12 или 16 и приводится в движение пружиной 72, которая имеет тенденцию выталкивать ее из гнезда 74. Когда плита - новая, пробка 70 удерживается зажимом 68 и не может выдвинуться из гнезда 74. При установке плиты в одну из выемок, верхнюю или нижнюю, зажим 68 вытолкнут таким образом, что пробка 70 стыкуется со стенкой выемки 14 или 18. Как только плита удаляется из выемки, пробка 70 выступает наружу и занимает позицию, показанную пунктирной линией. Плита не может быть после этого повторно введена в ту же самую выемку и должна быть установлена в другой выемке, которая имеет гнездо, приспособленное для приема пробки 70 в ее полностью вытянутом положении.
На фиг. 9 и 10 показан третий вариант выполнения средства для предотвращения установки плиты более одного раза в одной и той же выемке. Это средство содержит язычок 80, закрепленный на периферии кольца 30 плиты. Сначала язычок имеет, по существу, прямолинейную форму, как показано пунктирной линией на фиг. 9. При введении новой плиты в выемку язычок 80 свертывается, например, посредством инструмента, аналогичного ключу для банки сардин. Свертывание язычка обеспечивает возможность защемить или закрепить плиту в выемке. Язычок поэтому играет двойную роль. Он предотвращает установку плиты более одного раза в выемке, и в то же самое время он служит для блокирования плиты.
При удалении плиты из первой выемки язычок 80, который был сжат, легко высвобождается, так что затем он не может быть повторно введен в ту же самую выемку. Другая выемка имеет гнездо 82, которое может принять его.
Четвертый вариант выполнения вышеуказанного средства изображен на фиг. 11. В плите 12 и 16 предусмотрена шпонка 90. Эта шпонка имеет канавку 92. Она может быть размещена между первой позицией (сплошная линия) и второй позицией (пунктирная линия) под воздействием исполнительного механизма 91, который не показан детально, но может применять принципы, описанные ранее. В первой позиции шпонки пробка 94, установленная в выемке новой плиты, опускается напротив канавки 92 при установке плиты на место оператором. Затем плита может быть установлена в этой выемке.
Во второй позиции шпонки 90 пробка 96, установленная в выемке повторно используемой плиты, опускается напротив канавки 92, когда плита присутствует.
С другой стороны, в первой позиции шпонки плита не может быть установлена в выемке повторно используемых плит, и во второй позиции шпонки плита не может быть установлена в выемке новых плит. Таким образом гарантируется, что комплект плит всегда содержит новую плиту и повторно используемую.
Изобретение относится к металлургии, а именно к использованию плит скользящего затвора металлургической емкости. Затвор имеет верхнюю и нижнюю выемки для приема комплекта из двух огнеупорных плит. Комплект содержит новую плиту и уже использованную один раз плиту. При замене плит новую плиту устанавливают в верхней иди нижней выемке, которая остается одной и той же при загрузке каждой новой плиты. Использованную плиту устанавливают в другой выемке, которая является повторно используемой выемкой. Изобретение обеспечивает простую и надежную замену плит, а также позволяет увеличить срок службы плит. 4 с. и 14 з.п. ф-лы, 11 ил.
Patent abstracts of Japan, vol.007, no | |||
Ударно-вращательная врубовая машина | 1922 |
|
SU126A1 |
Patent abstracts of Japan, vol.007, no | |||
Пылеочистительное устройство к трепальным машинам | 1923 |
|
SU196A1 |
РЕСПИРАТОР В ВИДЕ ФИЛЬТРУЮЩЕЙ ЛИЦЕВОЙ МАСКИ С АМОРТИЗИРУЮЩИМ НОСОВЫМ ЭЛЕМЕНТОМ | 2014 |
|
RU2625928C1 |
Устройство для выпуска жидкого металла из ковша | 1987 |
|
SU1488126A1 |
УСКОРЯЮЩАЯ СИСТЕМА ДЛЯ СИНХРОТРОНА | 0 |
|
SU194990A1 |
Устройство для дистанционной передачи угла поворота вала | 1976 |
|
SU587485A1 |
Авторы
Даты
2001-04-20—Публикация
1996-10-25—Подача