УСТРОЙСТВО СКОЛЬЗЯЩЕГО ЗАТВОРА ВЫПУСКНОГО ОТВЕРСТИЯ И ПЛИТА, ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ДЛЯ ДАННОГО УСТРОЙСТВА Российский патент 2011 года по МПК B22D41/24 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству скользящего затвора выпускного отверстия для управления выпускаемым потоком расплавленной стали из емкости, такой как ковш или промежуточное разливочное устройство (промковш), при непрерывной разливке стали, и к плите для использования в этом устройстве скользящего затвора выпускного отверстия.

Уровень техники

Устройство скользящего затвора выпускного отверстия обычно содержит множество огнеупорных плит, множество приемных металлических корпусов для надежной фиксации соответствующих огнеупорных плит, приводной блок для приведения в движение одного из приемных металлических корпусов и средство приложения давления для сжатия плит и создания давления между соответствующими поверхностями плит, причем одна из плит перемещается с возможностью скольжения относительно остальных плит для селективного открытия и закрытия выпускного отверстия, чтобы управлять скоростью вытекания расплавленной стали, при этом во время работы значительное давление прикладывается между соответствующими поверхностями плит для предотвращения вытекания расплавленной стали из зазора между плитами. В устройстве скользящего затвора выпускного отверстия каждая из плит надежно фиксируется одним соответствующим приемным металлическим корпусом. Обычно плита в основном содержит блок плиты, содержащий разливочное отверстие, и принадлежит к одному типу, в котором скользящая поверхность блока плиты прочно связана металлическим поясом, и другому типу, в котором коробчатый металлический корпус прикрепляется к блоку плиты.

Как показано на фиг.7, один тип устройства скользящего затвора выпускного отверстия содержит: верхнюю плиту 72, нижнюю плиту 75; неподвижный металлический корпус 73, прикрепленный к нижней части верхнего разливочного стакана, предусмотренного в нижней части емкости 71 для расплавленного металла, и предназначенный для удерживания верхней плиты 72; открывающий-закрывающий металлический корпус 74, выполненный с возможностью осуществления открывания/закрывания относительно неподвижного металлического корпуса 73; подвижный металлический корпус 76, расположенный между неподвижным металлическим корпусом 73 и открывающим-закрывающим металлическим корпусом 74, предназначенный для удерживания нижней плиты 75; упругий элемент (не показан), прижимающий нижнюю плиту 75 к верхней плите 72; и приводной блок 79 для скользящего перемещения подвижного металлического корпуса 76, причем подвижный металлический корпус 76 перемещается скользящим образом для регулирования уровня открытия на основе относительного положения между двумя отверстиями 77, 78, образованными соответственно в нижней плите 75 и верхней плите 72, чтобы управлять скоростью вытекания расплавленного металла. Верхняя и нижняя плиты 72, 75 надежно удерживаются соответственно одним из неподвижного металлического корпуса 73 и подвижного металлического корпуса 76. Существуют также и другие типы, например тип, использующий три плиты, тип с выполненной как одно целое комбинацией нижнего разливочного стакана и нижней плиты, и тип с выполненной как одно целое комбинацией нижней плиты и погружаемого разливочного стакана.

В таких типах устройств скользящего затвора для выпускного отверстия в качестве средств для прикрепления плиты к приемному металлическому корпусу предусмотрены механизм продольного сжатия и механизм поперечного сжатия. Механизм продольного сжатия предназначен, прежде всего, для предотвращения смещения плиты, обусловленного сдвигающей силой, линейно приложенной к ней. Однако во время работы плита нагревается до высоких температур и претерпевает тепловое расширение, и сила, возникающая в результате теплового расширения, при этом действует как сила сжатия, сжимая плиту в ее продольном направлении, что может стать причиной появления большой трещины, продолжающейся в продольном направлении, в плите. Кроме того, во время работы, вследствие теплового расширения плиты, сила сжатия от механизма продольного сжатия, менее подверженного тепловому расширению, становится относительно увеличенной, обусловливая более высокий риск появления трещины.

С целью предотвращения появления продольной трещины, что является недостатком механизма продольного сжатия, был предложен способ, рассчитанный на одновременную реализацию механизма продольного сжатия и механизма поперечного сжатия, причем механизм поперечного сжатия выполнен с возможностью приложения силы сжатия в поперечном направлении плиты с использованием клинообразного элемента, как раскрыто, например, в указанном ниже патентном документе 1. Предполагается, что данный способ обладает преимуществом в том, что позволяет сдерживать появление продольной трещины посредством поперечной силы сжатия (поперечно-наружная деформация плиты, обусловленная продольной силой сжатия, должна подавляться поперечно-внутренней силой сжатия от механизма поперечного сжатия), чтобы предотвратить появление трещины, продолжающейся от отверстия плиты в продольном направлении. Как указано выше, механизм поперечного сжатия обычно используется в сочетании с механизмом продольного сжатия для устранения недостатка устройства скользящего затвора выпускного отверстия, использующего только механизм продольного сжатия.

Кроме того, указанный ниже патентный документ 2 раскрывает механизм фиксации устройства скользящего затвора выпускного отверстия, предназначенный для использования для огнеупорной плиты, имеющей криволинейную наружную периферийную поверхность, в котором множество прижимающих элементов, расположенных вокруг эллиптической или овальной огнеупорной плиты, шарнирно соединяются друг с другом при помощи штифтов, и сила натяжения прикладывается к шарнирно-соединенной конструкции, позволяя прижимающим элементам надежно зажать огнеупорную плиту с множества направлений. Преимущество данного зажимного механизма описано ниже. Огнеупорная плита может быть надежно зажата с множества направлений, используя малое количество натяжных устройств, обеспечивая выполнение операции фиксации простым способом и в течение очень короткого периода времени. Кроме того, нет необходимости предусматривать множество зажимающих механизмов, каждый с разным направлением фиксации, как в обычных устройствах, что позволяет упростить конструкцию и исключить риск появления незафиксированного по оплошности участка. Кроме того, огнеупорная плита приблизительно равномерно фиксируется по всей ее наружной периферии, так что локальное напряжение на огнеупорной плите может быть уменьшено по сравнению с обычными способами.

Патентный документ 1: JP 2000-233274 А

Патентный документ 2: Микропленка японской заявки на полезную модель №55-027468 (JU 56-131996 А).

Раскрытие изобретения

Проблема, решаемая настоящим изобретением

Способ, раскрытый в патентном документе 1, не позволяет полностью предотвратить появление трещины вследствие трудности в регулировании баланса между продольными и поперечными силами сжатия. Кроме того, зажимающий элемент предусмотрен независимо для каждого из механизма продольного сжатия и механизма поперечного сжатия, и, таким образом, необходимо затрачивать длительное время для операции прикрепления/отсоединения плиты.

В способе, раскрытом в патентном документе 2, сила перемещения плиты воспринимается только одной стороной шарнирно соединенной цепеобразной конструкции, что может вызвать ослабление цепеобразной конструкции и смещение блока плиты вследствие силы перемещения. Если цепеобразная конструкция ослабляется, может появиться зазор в участке контакта с верхним или нижним разливочным стаканом вследствие смещения блока плиты, что приводит к риску вытекания расплавленной стали. Кроме того, возможно растрескивание самого огнеупорного кирпича в совмещенном участке с верхним или нижним разливочным стаканом.

Целью настоящего изобретения является разработка метода прижатия и закрепления плиты равномерной силой для предотвращения появления трещины вокруг отверстия разливочного стакана плиты во время использования и создание устройства задвигающегося разливочного стакана, способного увеличить срок службы плиты, и создания плиты для использования в устройстве скользящего затвора выпускного отверстия.

Средства для решения проблемы

Для достижения упомянутой цели настоящее изобретение предлагает устройство скользящего затвора выпускного отверстия, которое содержит плиту и металлический корпус для приема плиты и надежного удерживания плиты. Устройство скользящего затвора выпускного отверстия характеризуется тем, что приемный металлический корпус для плиты включает в себя: по меньшей мере, два удерживающих элемента, каждый из которых имеет две прижимающие поверхности, состоящие из поверхности продольного сжатия и поверхности поперечного сжатия, которые расположены на них выступающим образом на расстоянии друг от друга, и каждая из которых выполнена с возможностью приведения в контакт с соответствующей одной из множества боковых поверхностей плиты, при этом удерживающие элементы расположены симметрично относительно продольной оси металлического корпуса для приема плиты; подвижный блок, поддерживающий с возможностью вращения удерживающие элементы; и прижимающие средства, выполненные с возможностью прижатия подвижного блока к плите, причем угол между поверхностью продольного сжатия и продольной осью приемного металлического корпуса для плиты установлен в пределах от 60 до 90 градусов, и угол между поверхностью поперечного сжатия и продольной осью приемного металлического корпуса для плиты установлен в пределах от 1 до 30 градусов.

Эффект изобретения

На основе конструкции удерживающего элемента и схемы размещения удерживающих элементов настоящее изобретение позволяет предотвращать появление трещины в плите, увеличивая срок службы плиты.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения

Настоящее изобретение будет описано на основе варианта его осуществления.

Первый вариант осуществления

Фиг.1 изображает вид сверху, показывающий плиту и приемный металлический корпус для плиты в устройстве скользящего затвора выпускного отверстия в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг.1 подвижный металлический корпус изображен в виде приемного металлического корпуса для плиты, используемого в устройстве скользящего затвора выпускного отверстия.

Как показано на фиг.1, приемный металлический корпус 1 для плиты содержит переднюю стенку 11 и заднюю стенку 12, расположенные спереди и сзади в соответствии с направлением перемещения плиты 2, правую и левую боковые стенки 13, расположенные соответственно справа и слева относительно направления перемещения, и нижнюю стенку 14, причем приемный металлический корпус 1 для плиты образован посредством соединения каждой из передней стенки 11, задней стенки 12 и боковых стенок 13 с наружным периферийным участком нижней стенки 14, образуя на виде сверху прямоугольную форму. Плита 2 прикреплена к приблизительно центральному участку приемного металлического корпуса 1 для плиты четырьмя удерживающими элементами 3. Приемный металлический корпус 1 для плиты содержит один продольный конец, снабженный соединительным элементом 4 для соединения с приводным блоком. Приемный металлический корпус 1 для плиты приспособлен для перемещения с возможностью скольжения в устройстве скользящего затвора выпускного отверстия в направлении, указанном стрелкой А.

Плита 2 имеет двенадцатиугольную форму, образованную посредством срезания четырех углов восьмиугольной формы. Из двенадцати боковых поверхностей двенадцатиугольной плиты 2 восемь боковых поверхностей зафиксированы соответствующими поверхностями из восьми прижимающих поверхностей четырех удерживающих элементов 3. Более конкретно, в плите 2, изображенной на фиг.1, восемь боковых поверхностей, исключая две боковые поверхности 21, параллельные направлению перемещения (указанному стрелкой А) и две боковые поверхности 22, перпендикулярные направлению перемещения, зафиксированы соответствующими поверхностями из вышеупомянутых четырех поверхностей 31 продольного сжатия и вышеупомянутых четырех поверхностей 32 поперечного сжатия.

В частности, всего имеется четыре удерживающих элемента 3, причем первый комплект двух из четырех удерживающих элементов и второй комплект из оставшихся двух удерживающих элементов расположены на соответствующих противоположных сторонах разливочного отверстия 23 плиты 2 в направлении перемещения, и при этом два удерживающих элемента в каждом из первого и второго комплектов расположены симметрично относительно продольной оси С приемного металлического корпуса 1 для плиты. Каждый из удерживающих элементов 3 имеет преимущественно L-образную форму. Приблизительно в центральном участке удерживающего элемента 3 образовано сквозное отверстие для продолжения в направлении, перпендикулярном поверхности скольжения плиты, и в данное сквозное отверстие вставлен поворотный стержень 33 для обеспечения поддержки с возможностью поворота удерживающего элемента 3 при помощи неподвижного блока 5 или подвижного блока 6 с возможностью вращения в плоскости, параллельной поверхности скольжения. В первом варианте осуществления, изображенном на фиг.1, все четыре удерживающих элемента 3 имеют одинаковую форму.

Количество удерживающих элементов 3, используемых в устройстве скользящего затвора выпускного отверстия по настоящему изобретению, равно, по меньшей мере, двум. Например, один из продольно противоположных концов плиты 2 может быть зафиксирован при помощи двух удерживающих элементов 3, расположенных симметрично относительно продольной оси приемного металлического корпуса для плиты, а другой конец может быть зафиксирован при помощи обычного удерживающего механизма. В данном случае может быть обеспечен достаточный эффект предотвращения появления трещины в продольном направлении плиты (эффект сдерживания образования продольной трещины). Кроме того, как и в первом варианте осуществления, четыре удерживающих элемента 3 могут быть использованы таким образом, что первый комплект из двух из четырех удерживающих элементов и второй комплект из оставшихся двух удерживающих элементов размещаются на соответствующих противоположных сторонах отверстия разливочного стакана в направлении перемещения плиты, причем два удерживающих элемента в каждом из первого и второго комплектов расположены симметрично относительно продольной оси приемного металлического корпуса для плиты. В данном случае эффект сдерживания образования продольной трещины может быть усилен.

Неподвижный блок 5 состоит из двух неподвижных субблоков, расположенных симметрично относительно продольной оси С приемного металлического корпуса 1 для плиты. Каждый из неподвижных субблоков 5 имеет один конец, который прикреплен к передней стенке 11 приемного металлического корпуса 1 для плиты крепежным болтом 51, и другой конец, который удерживает с возможностью поворота поворотный стержень 33 соответствующего одного из удерживающих элементов 3 первого комплекта.

Подвижный блок 6 выполнен преимущественно в угольной С-образной форме в виде сверху, с противоположными концами, каждый из которых удерживает поворотный стержень 33 соответствующего одного из двух удерживающих элементов 3 второго комплекта. Подвижный блок 6 содержит два прижимных болта 61, расположенных на стороне задней стенки для выполнения функции прижимных средств. Задняя стенка 12 содержит два сквозных отверстия, и прижимные болты 61 вставляются с возможностью перемещения в соответствующие сквозные отверстия. Кроме того, две гайки 62 навинчиваются на каждый из прижимных болтов 61 на соответствующих противоположных сторонах задней стенки. Подвижный блок 6 находится в контакте с нижней стенкой 14 приемного металлического корпуса 1 для плиты. Таким образом, гайки 62 на соответствующих прижимных болтах могут вращаться, перемещая прижимные болты 61 вперед и назад, так что подвижный блок 6 способен перемещаться вперед и назад. Следовательно, плита 2 может прикрепляться/отсоединяться, а удерживающие элементы 3 могут прижиматься к плите 2.

Зазор, равный примерно 1 мм, образуется между каждым из удерживающих элементов 3 и соответствующей одной из боковых стенок 13 и между подвижным блоком 6 и каждой из боковых стенок 13. Хотя устройство скользящего затвора выпускного отверстия в соответствии с первым вариантом осуществления в качестве прижимного средства использует болтовой механизм, может быть использован любой другой обычный тип прикрепления и отсоединения плиты, такой как прижимной механизм на основе кулачка, раскрытый в JP 07-116825А.

Как показано на фиг.1 и 2, каждый из четырех удерживающих элементов 3 содержит две поверхности, включающие поверхность 31 продольного сжатия для прижатия плиты 2 в продольном направлении плиты 2 и поверхность 32 поперечного сжатия для прижатия плиты 2 в поперечном (в ширину) направлении плиты 2, которые выполнены на удерживающих элементах выступающим образом. В первом варианте осуществления угол β между поверхностью 31 продольного сжатия и продольной осью С приемного металлического корпуса для плиты установлен равным 70 градусам, а угол γ между поверхностью 32 поперечного сжатия и продольной осью С приемного металлического корпуса для плиты установлен равным 10 градусам. На фиг.2 продольная ось С сдвинута в целях иллюстрации.

Предпочтительно, угол β между поверхностью 31 продольного сжатия и продольной осью С приемного металлического корпуса для плиты установлен в пределах от 60 до 90 градусов. Если установить угол β по величине больше, чем 90 градусов, то напряжение может концентрироваться в центральном участке плиты, вызывая продольную трещину. Если же установить угол β по величине меньше, чем 60 градусов, то прижимающая сила становится недостаточной, и вследствие этого может произойти сдвиг плиты во время перемещения.

Предпочтительно, угол γ между поверхностью 32 поперечного сжатия и продольной осью С приемного металлического корпуса для плиты установлен в пределах от 1 до 30 градусов. Если установить угол γ по величине меньше чем 1 градус, то зажим осуществляется в направлении, приблизительно параллельном направлению перемещения, и вследствие этого затрудняется создание прижимающей силы по направлению к центру плиты. Если же установить угол γ по величине больше, чем 30 градусов, то прижимающая сила по направлению к внутренней части плиты становится меньше, и вследствие этого эффект предотвращения образования продольной трещины уменьшается.

Для обеспечения вращения удерживающего элемента 3 таким образом, чтобы более эффективно создавать эффект снятия напряжений, предпочтительно, чтобы каждая из прижимающих поверхностей 31, 32, выполненных выступающим образом на удерживающем элементе, размещалась на расстоянии от поворотного стержня 33, как показано на фиг.2. В этом отношении предпочтительно расстояние Х между поворотным стержнем 33 и проксимальным краем поверхности 31 продольного сжатия установлено в пределах от 20 до 100 мм, а расстояние Y между поворотным стержнем 33 и проксимальным краем поверхности 32 поперечного сжатия установлено в пределах от 50 до 200 мм.

Более предпочтительно, внутренний угол α удерживающего элемента 3, имеющего преимущественно L-образную форму, установлен в пределах от 100 до 160 градусов, чтобы позволить удерживающему элементу 3 зафиксировать плиту равномерно распределенной силой. Хотя положение поворотного стержня 33 конкретно не ограничено, поворотный стержень 33 может быть расположен в углу плиты или в окрестности его, чтобы позволить удерживающему элементу 3 удерживать плиту уравновешенным образом.

Фиг.3 изображает плиту 2, используемую в первом варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг.1. Плита 2 имеет двенадцатиугольную форму, образованную посредством изготовления материала плиты, выполненного в восьмиугольной форме в виде сверху, чтобы иметь первую диагональную линию А, параллельную направлению перемещения плиты, и вторую диагональную линию В, пересекающуюся с первой диагональной линией А под прямым углом, и срезания четырех углов материала плиты на первой и второй диагональных линиях. В плите отношение длины первой диагональной линии А к длине второй диагональной линии В, то есть А/В, установлено равным 2, и вторая диагональная линия В пересекается с первой диагональной линией А в середине первой диагональной линии А.

В первом варианте осуществления, во время операции закрепления плиты, плита 2 может прижиматься поверхностями продольного сжатия и поверхностями поперечного сжатия в двух или четырех удерживающих элементах, так что сила продольного сжатия и сила поперечного сжатия могут эффективно прикладываться к плите таким образом, чтобы снимать продольное напряжение в плите.

Хотя плита 2 выполнена в компактной форме посредством срезания четырех углов восьмиугольного материала плиты, восьмиугольный материал плиты перед срезанием четырех углов может использоваться непосредственно в качестве плиты 2 без каких-либо проблем. Кроме того, вместо срезания четырех углов каждый из четырех углов может быть закруглен. Кроме того, плита может содержать два или более отверстия для разливочного стакана.

Отношение длины первой диагональной линии к длине второй диагональной линии может быть установлено равным 1,5 или более. В данном случае может быть обеспечен достаточный диапазон перемещения (ход) в продольном направлении плиты. Если же отношение длин установлено по величине меньше чем 1,5, то ширина плиты будет чрезмерно увеличенной вследствие необходимости обеспечения требуемого хода, что становится причиной увеличения размера плиты и является нежелательным в экономическом аспекте.

В случае если вторая диагональная линия В расположена в центре первой диагональной линии А или в положении, находящемся в интервале ±10 мм от данного центра, плита имеет продольно/поперечно симметричную форму, так что напряжения около прижимающих поверхностей в восьми положениях распределяются равномерно, и, следовательно, появление трещины в плите становится менее вероятным.

Второй вариант осуществления

Фиг.4 изображает плиту и удерживающий элемент для использования в устройстве скользящего затвора выпускного отверстия в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения. На виде сверху плита 2а имеет контур, который образуется из: двух первых криволинейных участков, каждый из которых имеет первый радиус r кривизны, равный 65 мм, и образует соответствующий один из противоположных крайних участков плиты в направлении продольной оси плиты; двух вторых криволинейных участков, каждый из которых имеет второй радиус R кривизны, равный 370 мм, и образует соответствующий один из противоположных крайних участков плиты в направлении, перпендикулярном направлению продольной оси плиты; и четырех коротких прямолинейных участков, соединяющих первые и вторые криволинейные участки друг с другом. Плита 2а содержит разливочное отверстие с внутренним диаметром D, равным 35 мм. Прямолинейный участок S1, проходящий между соответствующими центрами двух вторых радиусов R кривизны, пересекается с прямолинейным участком S2, продолжающимся между соответствующими центрами двух первых радиусов r кривизны, в центре прямолинейного участка S2 и под прямым углом. Прямолинейный участок S2 между центрами двух первых радиусов r кривизны совмещается с продольной осью плиты. Удерживающий элемент 3 имеет поверхность 31 продольного сжатия, способную нажимать на из двух первых криволинейных участков плиты, которыми являются продольно противоположные крайние участки плиты, каждый из которых имеет первый радиус r кривизны, и поверхность 32 поперечного сжатия, способную нажимать на второй участок плиты, отличающийся от первых криволинейных участков.

Предпочтительно, на виде сверху плита имеет контур, который образован линией, включающей в себя два первых криволинейных участка, каждый из которых имеет первый радиус кривизны, и образует соответствующий один из противоположных крайних участков плиты в направлении продольной оси плиты, и два вторых криволинейных участка, каждый из которых имеет второй радиус кривизны, и образует соответствующий один из противоположных крайних участков плиты в направлении, перпендикулярном направлению продольной оси, причем контур удовлетворяет следующему соотношению: D<r<3D, и 3r<R<8r, где r - первый радиус кривизны; R - второй радиус кривизны и D - диаметр разливочного отверстия плиты. Кроме того, плита может быть выполнена в форме, в которой прямолинейный участок S1, проходящий между соответствующими центрами двух вторых радиусов R кривизны, пересекается с прямолинейным участком S2, продолжающимся между соответствующими центрами двух первых радиусов r кривизны, в положении прямолинейного участка S2, находящемся в интервале ±20 мм от центра прямолинейного участка S2, и приблизительно под прямым углом. Плита выполнена в упомянутой форме, так что один из первых криволинейных участков плиты, которыми являются продольно противоположные крайние участки плиты, каждый из которых имеет первый радиус r кривизны, и второй участок плиты, отличающийся от первых криволинейных участков, могут прижиматься соответственно поверхностью 31 продольного сжатия и поверхностью 32 поперечного сжатия.

Если первый радиус r кривизны в каждом из продольно противоположных крайних участков плиты установлен по величине равным или меньше, чем диаметр D разливочного отверстия, то расстояние между внутренней периферийной поверхностью разливочного отверстия и наружной периферийной поверхностью плиты становится меньше, и вследствие этого прочность плиты может стать недостаточной, становясь причиной появления трещины, проходящей от внутренней периферийной поверхности разливочного отверстия по направлению к наружной периферийной поверхности плиты. Если же первый радиус r кривизны установлен по величине равным или больше, чем 3D, то плита является чрезмерно увеличенной по размеру, что является нежелательным в экономическом аспекте.

Если второй радиус R кривизны в каждом из противоположных крайних участков плиты в направлении, перпендикулярном направлению продольной оси, равен или меньше чем 3r, то длина плиты является чрезмерно уменьшенной с точки зрения хода, требующегося для перемещения с возможностью скольжения плиты, и вследствие этого прочность плиты становится недостаточной, становясь причиной уменьшения срока службы плиты. Если же второй радиус R кривизны установлен по величине равным или больше, чем 8r, то плита является чрезмерно увеличенной по размеру, что является нежелательным в экономическом аспекте.

Во время операции прикрепления плиты к приемному металлическому корпусу 1 для плиты гайки 62 на прижимных болтах, показанные на фиг.1, вращаются, позволяя подвижному блоку 6 перемещаться по направлению к соединительному элементу 4, так что удерживающие элементы 3, поддерживаемые подвижным блоком 6, также перемещаются по направлению к соединительному элементу. Затем вставляется плита, и затем затягиваются гайки 62 для прижатия плиты и надежного удерживания плиты удерживающими элементами. Во время операции отсоединения плиты гайки 62 отвинчиваются.

Ниже будет описан эффект предотвращения образования продольной трещины в плите 2 во время работы устройства скользящего затвора выпускного отверстия в соответствии с первым или вторым вариантом осуществления со ссылкой на фиг.5. На фиг.5, когда приемный металлический корпус 1 для плиты перемещается влево, на плиту воздействует сила в направлении, указанном стрелкой F, которая является силой трения, возникающей в результате перемещения относительно противоположной плиты в скользящем контакте с ней. Данная сила воздействует на поверхности продольного сжатия двух удерживающих элементов 3 таким образом, чтобы обеспечить передачу части данной силы в направлении, указанном стрелкой G. Таким образом, на основании рычажного действия удерживающего элемента, в котором поворотный стержень 33 служит осью шарнира, к каждой из поверхностей поперечного сжатия удерживающих элементов прикладывается сила в направлении, указанном стрелкой Н.

В упомянутом варианте часть напряжения сжатия, создаваемого в продольном направлении, передается в направлении, указанном стрелкой G, и сила сжатия прикладывается к соответствующим противоположным боковым поверхностям плиты с направлений, указанных стрелками Н. Это позволяет сдерживать образование продольной трещины в плите. Другими словами, удерживающий элемент, содержащий поворотный стержень (ось поворота), способен распределять нагрузку, прикладываемую к одной из двух прижимающих поверхностей, на другую прижимающую поверхность.

Таким же образом, когда во время работы плита расширяется в продольном направлении вследствие теплового расширения, механизм вращения каждого из двух удерживающих элементов приводится в действие, снимая напряжение продольного сжатия, одновременно преобразуя часть напряжения продольного сжатия в поперечную прижимающую силу для предотвращения появления продольной трещины.

Упомянутый механизм позволяет сдерживать появление трещины в плите, чтобы увеличить срок службы плиты.

Третий вариант осуществления

Фиг.6 изображает удерживающий элемент в устройстве скользящего затвора выпускного отверстия в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения. Устройство скользящего затвора выпускного отверстия в соответствии с третьим вариантом осуществления содержит плиту 2, приемный металлический корпус 1 для плиты, неподвижный блок 5, подвижный блок 6, первый комплект из двух удерживающих элементов 3 и второй комплект из двух удерживающих элементов 3. Неподвижный блок 5 изготавливается из металла и прикрепляется к стенке приемного металлического корпуса 1 для плиты на продольной оси приемного металлического корпуса 1 для плиты, образуя зазор 5а относительно поверхности стенки приемного металлического корпуса 1 для плиты. Два удерживающих элемента 3 первого комплекта поддерживаются с возможностью вращения соответствующими поперечно противоположными концами неподвижного блока 5, точно так же, как удерживающие элементы, показанные на фиг.1. Каждый из удерживающих элементов 3 первого комплекта выполнен с возможностью наличия поверхности 31 продольного сжатия и поверхности 32 поперечного сжатия и поддерживается таким образом, чтобы не допустить вхождения в контакт со стенкой приемного металлического корпуса 1 для плиты.

Подвижный блок 6 изготовлен из металла и поддерживается домкратом 6b на продольной оси посредством болта 6с, образуя зазор 6а относительно поверхности стенки приемного металлического корпуса 1 для плиты. Два удерживающих элемента 3 второго комплекта поддерживаются с возможностью вращения соответствующими поперечно противоположными концами подвижного блока 6, точно так же, как в неподвижном блоке 5. Удерживающий элемент 3, поддерживаемый подвижным блоком 6, имеет такое же устройство и форму, как и удерживающий элемент 3, поддерживаемый неподвижным блоком 5.

Домкрат 6b прикрепляется к приемному металлическому корпусу 1 для плиты. Домкрат 6b содержит сквозное отверстие, выполненное с внутренней резьбой для обеспечения ввинчивания в нее болта 6с. Домкрат 6b содержит два направляющих элемента, которые расположены по обе стороны сквозного отверстия, выступая из него, и вставлены в подвижный блок 6.

Болт 6с выполнен с наружной резьбой, ввинчивается в сквозное отверстие домкрата 6b. Каждый из подвижного блока 6 и стенки металлического корпуса 1 для приема плиты содержит сквозное отверстие, выполненное в нем без внутренней резьбы, чтобы обеспечить прохождение с возможностью вращения болта 6с через сквозное отверстие. Болт 6с содержит два фланца, образованные на его дистальном конце, в соответствующих положениях на противоположных сторонах подвижного блока 6.

Подвижный блок 6 выполнен с возможностью перемещения посредством перемещения болта 6с в соответствии с его вращением для приведения любого одного из двух фланцев болта 6с в контакт с подвижным блоком 6. Таким образом, плита 2 способна селективно прикрепляться и отсоединяться посредством вращения болта 6с, перемещая подвижный блок 6.

На виде сверху плита 2 имеет контур, который образован линией, включающей в себя два первых криволинейных участка, каждый из которых имеет первый радиус r кривизны, равный 80 мм, и образует соответствующий один из противоположных крайних участков плиты в направлении продольной оси плиты, и два вторых криволинейных участка, каждый из которых имеет второй радиус R кривизны, равный 600 мм, и образует соответствующий один из противоположных крайних участков плиты в направлении, перпендикулярном направлению продольной оси плиты, причем контур удовлетворяет такому же отношению r, R и D, как в плите, изображенной на фиг.4. Разливочное отверстие данной плиты имеет внутренний диаметр D, равный 60 мм.

Даже если во время работы плита расширяется вследствие теплового расширения, неподвижный блок или подвижный блок деформируется под действием образующейся в результате силы расширения, приложенной к нему, снимая напряжение, возникающее в плите. Это позволяет предотвратить образование трещины в плите. Зазор образован между каждым из неподвижного блока и подвижного блока и стенкой приемного металлического корпуса для плиты, так что каждый из неподвижного блока и подвижного блока способен деформироваться под действием силы теплового расширения плиты, передаваемой от удерживающих элементов.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 изображает вид сверху, показывающий плиту и приемный металлический корпус для плиты в устройстве скользящего затвора выпускного отверстия в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 изображает увеличенный вид, показывающий удерживающий элемент в устройстве скользящего затвора выпускного отверстия, показанном на фиг.1.

Фиг.3 изображает вид сверху, показывающий плиту в первом варианте осуществления.

Фиг.4 изображает вид сверху, показывающий плиту в устройстве скользящего затвора выпускного отверстия в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.5 изображает пояснительный чертеж механизма снятия напряжения.

Фиг.6 изображает вид сверху, показывающий блоки в устройстве скользящего затвора выпускного отверстия в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7 изображает пояснительный чертеж, показывающий один пример обычного устройства скользящего затвора.

Ссылочные позиции

1 приемный металлический корпус для плиты

11 передняя стенка

12 задняя стенка

13 боковая стенка

14 нижняя стенка

2 плита

2а плита

21 боковая поверхность, параллельная направлению скольжения

22 боковая поверхность, перпендикулярная направлению скольжения

23 разливочное отверстие

3 удерживающий элемент

31 поверхность продольного сжатия

32 поверхность поперечного сжатия

33 поворотный стержень

4 соединительный элемент

5 неподвижный блок

5а зазор

51 крепежный болт

6 подвижный блок

6а зазор

6b домкрат

6с болт

61 прижимной болт

62 гайка

71 емкость для расплавленного металла

72 верхняя плита

73 неподвижный металлический корпус

74 открывающий-закрывающий металлический корпус

75 нижняя плита

76 подвижный металлический корпус

77 разливочное отверстие

79 приводной блок

Изобретение относится к металлургии, в частности к устройству скользящего затвора выпускного отверстия ковша или промежуточного разливочного устройства. Устройство содержит плиту (2) и приемный металлический корпус (1) для плиты (2), включающий в себя два удерживающих элемента (3), подвижный блок (6) и прижимающее средство. Каждый из двух удерживающих элементов (3) имеет вертикальную (31) и поперечную (32) прижимающие поверхности, находящиеся в контакте с боковыми поверхностями плиты (2). Прижимающее средство прижимает подвижный блок (6) к плите. Угол между вертикальной прижимающей поверхностью (31) и продольной центральной осью приемного металлического корпуса (1) для плиты равен 60-90°, а угол между поперечной прижимающей поверхностью (32) и продольной центральной осью приемного металлического корпуса (1) для плиты равен 1-30°. Обеспечивается предотвращение образования трещин вокруг разливочного отверстия, что увеличивает срок службы плиты. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство скользящего затвора выпускного отверстия, содержащее плиту и приемный металлический корпус для плиты, обеспечивающий надежное удерживание плиты, отличающееся тем, что приемный металлический корпус для плиты содержит:
по меньшей мере, два удерживающих элемента, каждый из которых имеет две прижимающие поверхности, состоящие из поверхности продольного сжатия и поверхности поперечного сжатия, которые расположены на удерживающих элементах выступающим образом и на расстоянии друг от друга, при этом каждая из упомянутых поверхностей выполнена с возможностью для вхождения в контакт с соответствующей одной из множества боковых поверхностей плиты, причем удерживающие элементы расположены симметрично относительно продольной оси приемного металлического корпуса для плиты, подвижный блок, несущий удерживающие элементы с возможностью вращения, и прижимающее средство, предназначенное для прижатия подвижного блока к плите, при этом угол между поверхностью продольного сжатия и продольной осью приемного металлического корпуса для плиты находится в пределах от 60 до 90°, а угол между поверхностью поперечного сжатия и продольной осью приемного металлического корпуса для плиты находится в пределах от 1 до 30°.

2. Устройство по п.1, в котором общее количество удерживающих элементов равно четырем, причем первый комплект двух из четырех удерживающих элементов и второй комплект из оставшихся двух удерживающих элементов расположены на соответствующих противоположных сторонах разливочного отверстия плиты в направлении перемещения плиты, при этом два удерживающих элемента в каждом из первого и второго комплектов расположены симметрично относительно продольной оси.

3. Устройство по п.2, в котором приемный металлический корпус для плиты дополнительно содержит неподвижный блок, выполненный из металла, и подвижный блок, выполненный из металла, при этом два удерживающих элемента первого комплекта поддерживаются с возможностью вращения соответствующими поперечно противоположными концами неподвижного блока, и два удерживающих элемента второго комплекта поддерживаются с возможностью вращения соответствующими поперечно противоположными концами подвижного блока, причем неподвижный блок прикреплен к стенке приемного металлического корпуса для плиты на продольной оси, с образованием зазора относительно поверхности стенки приемного металлического корпуса для плиты, и подвижный блок прикреплен с возможностью перемещения к стенке приемного металлического корпуса для плиты на продольной оси, образуя зазор относительно поверхности стенки приемного металлического корпуса для плиты.

4. Устройство по п.1 или 2, в котором плита выполнена преимущественно восьмиугольной формы на виде сверху, с первой диагональной линией А, параллельной направлению перемещения плиты, и второй диагональной линией В, перпендикулярной первой диагональной линии А, при этом отношение А/В длины первой диагональной линии А к длине второй диагональной линии В составляет 1,5 или более.

5. Устройство по п.4, в котором каждый из четырех углов плиты на первой и второй диагональных линиях срезан.

6. Устройство по п.1, в котором на виде сверху плита имеет контур, который образован линией, включающей в себя два первых криволинейных участка, каждый из которых имеет первый радиус r кривизны и образует соответствующий один из противоположных крайних участков плиты в направлении продольной оси плиты, и два вторых криволинейных участка, каждый их которых имеет первый радиус R кривизны и образует соответствующий один из противоположных крайних участков плиты в направлении, перпендикулярном направлению продольной оси плиты, причем контур удовлетворяет следующему отношению: D<r<3D и 3r<R<8r, где D - диаметр разливочного отверстия плиты.

7. Устройство по п.1, которое предназначено для использования при непрерывной разливке.

8. Плита устройства скользящего затвора выпускного отверстия по п.1, выполненная преимущественно восьмиугольной формы на виде сверху, с первой диагональной линией А, параллельной направлению перемещения плиты, и второй диагональной линией В, перпендикулярной первой диагональной линии А, при этом отношение А/В длины первой диагональной линии А к длине второй диагональной линии В составляет 1,5 или более, при этом предпочтительно каждый из четырех углов плиты на первой и второй диагональных линиях срезан.

9. Плита устройства скользящего затвора выпускного отверстия по п.1, при этом на виде сверху плита имеет контур, который образован линией, включающей в себя два первых криволинейных участка, каждый из которых имеет первый радиус r кривизны и образует соответствующий один из противоположных крайних участков плиты в направлении продольной оси плиты, и два вторых криволинейных участка, каждый их которых имеет первый радиус R кривизны и образует соответствующий один из противоположных крайних участков плиты в направлении, перпендикулярном направлению продольной оси плиты, причем контур удовлетворяет следующему отношению: D<r<3D и 3r<R<8r, где D - диаметр разливочного отверстия плиты.