НАЧАЛЬНАЯ ЧАСТЬ, ГОЛОВКА ЗАТРАВКИ И ЗАТРАВКА ДЛЯ УСТАНОВКИ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ ДЛЯ ОТЛИВКИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПРОФИЛЯ Российский патент 2015 года по МПК B22D11/08 

Данное изобретение относится к начальной части для герметизации головки затравки в кристаллизаторе установки непрерывной разливки для отливки предварительных профилей, к головке затравки установки непрерывной разливки для отливки предварительных профилей, а также к затравке установки непрерывной разливки для отливки предварительных профилей.

Конкретно, изобретение относится к начальной части для герметизации головки затравки в кристаллизаторе установки непрерывной разливки для отливки предварительных профилей, имеющей

- уплотнение для герметизации головки затравки в кристаллизаторе; и

- закрывающую пластину, которая фиксирует уплотнение между закрывающей пластиной и головкой затравки.

Такая начальная часть известна, например, из ЕР 2 127 780 А1. А именно, плоское уплотнение герметизирует головку затравки в кристаллизаторе, при этом плоское уплотнение прижимается через упаковочную пластину с помощью двух стяжных болтов к головке затравки. Хотя эта конструкция обеспечивает возможность надежной в работе герметизации в кристаллизаторе, следующие моменты могут быть еще улучшены: подготовка при упаковке затравки в кристаллизатор требует много времени, поскольку начальная часть должна соединяться вручную с головкой затравки; кроме того, при соединении вручную начальной части с головкой затравки нельзя исключать ошибки монтажа.

Из DE 3230183 А1 известна начальная часть для отливаемой заготовки с прямоугольным поперечным сечением, при этом головка затравки сцепляется с затравкой. Конкретные указания, как должны быть выполнены начальная часть и головка затравки для установки непрерывной разливки для отливки предварительных профилей, в публикации не содержатся.

Задачей изобретения является устранение недостатков уровня техники и создание, в частности, начальной части, головки затравки и затравки, с помощью которых может быть уменьшено время подготовки для соединения начальной части с головкой затравки.

Эта задача решена с помощью начальной части указанного в начале вида, в которой соединительная часть, которая вместе с закрывающей пластиной образует на стороне затравки закрытый геометрический профиль, пронизывает уплотнение и закрывающую пластину по меньшей мере в двух местах, так что начальная часть выполнена с возможностью сцепления и расцепления с помощью соединительной части с головкой затравки.

В этой конструкции уплотнение герметизирует головку затравки относительно кристаллизатора (конкретно относительно боковых стенок, которые ограничивает полое пространство кристаллизатора), так что начальная часть может поставляться предварительно изготовленной с уплотнением и в течение лишь короткого времени подготовки сцепляться снаружи кристаллизатора с головкой затравки, т.е. начальная часть может быть разъемно соединена с головкой затравки. За счет того, что единственная соединительная часть пронизывает как уплотнение, так и закрывающую пластину по меньшей мере в двух местах, начальная часть выполнена с возможностью сцепления и снова расцепления через соединительную часть с головкой затравки, так что может быть реализовано короткое время упаковки, а также автоматическое отделение затравки от отливаемой заготовки, например, с помощью разделительного ролика или отдельного устройства резки.

Согласно одному предпочтительному варианту выполнения, закрывающая пластина выполнена плоской и имеет форму полого пространства кристаллизатора, так что уплотнение герметизирует зазор между закрывающей пластиной и кристаллизатором. Этот вариант выполнения обеспечивает особенно равномерное плоское прижимание уплотнения, за счет чего достигается хорошая герметизация и за счет этого высокая рабочая надежность.

Согласно одному особенно предпочтительному для разъемного соединения начальной части с головкой затравки посредством сцепления варианту выполнения, соединительная часть имеет на стороне отливаемой заготовки открытый геометрический профиль, и соединительная часть с закрывающей пластиной на стороне затравки имеет закрытый геометрический профиль, при этом закрытый геометрический профиль выполнен, в частности, в виде U-образного или С-образного профиля. Согласно первому альтернативному варианту выполнения, профиль на стороне отливаемой заготовки также выполнен закрытым. Согласно второму альтернативному варианту выполнения, профиль на стороне затравки выполнен открытым, например, за счет двух выполненных в виде крюков плеч, которые имеют осевое смещение поперек направления разливки. С помощью названной последним варианта выполнения не выполняется лишь средняя часть закрытого профиля.

Согласно одному простому варианту выполнения, плечи открытого профиля соединительной части ориентированы параллельно друг другу.

Согласно другому простому варианту выполнения, соединительная часть выполнена в виде изогнутого круглого стального стержня, в частности, в виде арматурной стали (в английском rebar) со структурированной в виде желобков поверхностью. Этот вариант выполнения отличается, с одной стороны, небольшой стоимостью; с другой стороны, поверхность выполненного в виде арматурной стали круглого стального стержня увеличена по сравнению с круглым стальным стержнем с гладкой поверхностью, так что достигается быстрое охлаждение стального расплава и высокая рабочая надежность.

Согласно одному простому варианту выполнения, между обоими плечами соединительной части заключен прямой угол.

В качестве альтернативного решения возможно, что между обоими плечами соединительной части заключен тупой или острый угол.

Относительно симметричного соединения начальной части с затравкой предпочтительно, когда соединительная часть пронизывает закрывающую пластину в ее продольной оси или оси симметрии.

Для короткого времени затвердевания отливаемой заготовки после начала разливки предпочтительно, когда

- на закрывающей пластине концентрично каждому плечу насажена труба, при этом труба предназначена для приема охлаждающего лома; и/или

- каждое плечо имеет дискообразную или грибообразную часть, которая предназначена для соединения с геометрическим замыканием отливаемой заготовки с начальной частью.

Дополнительно к этому, за счет трубы обеспечивается, что охлаждающий лом не прилегает к внутренней стенке кристаллизатора, так что она защищается от царапин, соответственно, повреждений.

Согласно одному простому варианту выполнения, уплотнение имеет форму закрывающей пластины и выполнено в виде плоского уплотнения с постоянной толщиной.

В качестве альтернативного решения, уплотнение выполнено в виде профилированного уплотнения, верхняя кромка которого либо выступает за закрывающую пластину, либо заканчивается заподлицо с закрывающей пластиной.

Согласно одному целесообразному варианту выполнения, соединительная часть соединена с закрывающей пластиной с помощью сварного соединения.

Для обеспечения, в частности, при не симметричных предварительных профилях, безупречного соединения начальной части с головкой затравки, предпочтительно, когда закрывающая пластина образует с плоскостью, перпендикулярной направлению разливки, острый угол α, при этом предпочтительно 0°≤α≤30°.

В головке затравки, согласно изобретению, установки непрерывной разливки для отливки предварительных профилей с указанной выше начальной частью, верхний конец головки затравки имеет по меньшей мере одну открытую выемку для размещения соединительной части, при этом начальная часть выполнена с возможностью сцепления и снова расцепления с головкой заготовки с помощью соединительной части.

Затравка, согласно изобретению, установки непрерывной разливки для отливки предварительных профилей имеет начальную часть и головку затравки.

Другие преимущества и признаки данного изобретения следуют из приведенного ниже описания не имеющих ограничительного характера примеров выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:

фиг. 1а, 1b и 1с - начальная часть, согласно изобретению, на виде спереди, виде сбоку и виде сверху;

фиг. 2 - сцепление начальной части с головкой затравки, в изометрической проекции;

фиг. 3 - начальная часть и головка затравки, согласно фиг. 2, в сцепленном состоянии, в изометрической проекции;

фиг. 4а - разрез части головки затравки, включая начальную часть, в введенном в кристаллизатор состоянии;

фиг. 4b - деталь В из фиг. 4а, в увеличенном масштабе;

фиг. 5 - отливаемая заготовка, которая с помощью затравки вытягивается из кристаллизатора, в изометрической проекции; и

фиг. 6а, 6b и 6с - отделение затравки от отливаемой заготовки, на виде спереди, виде сбоку и в разрезе по линии С-С.

На фиг. 1, а именно, на фиг. 1а, 1b и 1с, показана начальная часть 1 для герметизации не изображенной головки затравки в кристаллизаторе установки непрерывной разливки для отливки предварительных профилей. Предварительно изготовленная начальная часть 1 имеет следующие элементы:

- выполненное в виде плоского уплотнения уплотнение 4, предназначенное для фиксации между пластинообразной закрывающей пластиной 6 и головкой затравки и герметизации зазора между закрывающей пластиной и кристаллизатором; и

- соединительную часть 7, которая на стороне затравки вместе с закрывающей пластиной 6 имеет закрытый U-образный геометрический профиль, а на стороне отливаемой заготовки - открытый геометрический профиль.

Уплотнение 4 и закрывающую пластину 6 пронизывает в двух местах соединительная часть 7, при этом закрытый профиль соединительной части 7 образует крюк приспособления для крюкового сцепления, так что начальную часть 1 можно сцеплять с головкой затравки при монтаже и снова расцеплять автоматически при разделении отливаемой заготовки и затравки. Для возможно более симметричной передачи воздействующей на затравку силы вытягивания на начальную часть, два места пронизывания расположены на оси 9 симметрии начальной части 1. Для исключения ошибок при монтаже и облегчения отделения начальной части 1 от не изображенной головки затравки, закрывающая пластина 6 имеет относительно плоскости 18, перпендикулярной направлению разливки, угловое смещение α=5°. Угловое смещение α обычно выбирается так, что оно соответствует примерно угловому смещению затравки в процессе отделения, например, с помощью разделительного ролика. С другой стороны, для ускорения затвердевания отливаемой заготовки в кристаллизаторе, каждое плечо 8 открытого профиля соединительной части 7 имеет трубную часть 10 и дискообразно выступающую часть 13, при этом соединение между плечом 8 и закрывающей пластиной 6, трубой 10 и закрывающей пластиной 6, а также дискообразно выступающей части 13 с плечом 8 осуществляется по меньшей мере с помощью одного соответствующего сварного соединения.

На фиг. 2 схематично показано сцепление начальной части 1, согласно фиг. 1, с головкой 2 затравки. При этом начальная часть 1 перемещается по существу поперек направления 15 разливки к головке 2 затравки (направление перемещения показано стрелкой 20), так что соединительная часть 7 входит как крюк в выемку 16 головки 2 затравки. Затем смонтированная, соответственно, «упакованная» затравка вводится в направлении 15 разливки в кристаллизатор 3, при этом головка 2 затравки герметизируется относительно кристаллизатора 3 с помощью уплотнения 4.

Более детально упакованная головка 2 затравки показана на фиг. 3 и 4. На фиг. 4 можно видеть, в частности, форму выемки 16 головки затравки, а также окружной зазор 5 между закрывающей пластиной 6, соответственно, головкой 2 затравки и кристаллизатором 3. Кроме того, на фиг. 4 показано выполненное в виде профилированного уплотнения уплотнение 4, верхняя кромка которого заканчивается заподлицо с верхней кромкой закрывающей пластины 6.

На фиг. 5 схематично показано вытягивание по меньшей мере частично затвердевшей отливаемой заготовки 14 из кристаллизатора 3. Как известно для непрерывной разливки, стальной расплав подают с помощью по меньшей мере одной не изображенной погружной трубы в кристаллизатор 3, при этом стальной расплав охлаждается в кристаллизаторе, и при этом образуется по меньшей мере частично затвердевшая отливаемая заготовка 14. Для предотвращения вытекания стального расплава, в кристаллизатор вводится начальная часть 1 для герметизации головки 3 затравки, при этом начальная часть 1 соединяется с геометрическим замыканием с отливаемой заготовкой 14. Затем отливаемую заготовку с помощью головки затравки вытягивают из кристаллизатора 3 в направлении 15 разливки; для наглядности изображено лишь одно цепное звено 19 затравки.

На фиг. 6а, 6b и 6с показано автоматическое отделение, так называемое инлайновое отделение затравки 2 от отливаемой заготовки 14. При этом к цепному звену 19 затравки подводится снизу разделительные ролик 17, так что соединительная часть 7 выдавливается из выемки 16, т.е. расцепляется, и тем самым неподвижно соединенная с начальной частью 1 отливаемая заготовка 14 отделяется от затравки 2. Сама затравка после выполненного разделения удаляется, например, с помощью крана, и продолжается процесс разливки. Соединенную с отливаемой заготовкой начальную часть можно отделять от отливаемой заготовки, например, с помощью машины для газовой резки. На фиг. 6с показан разрез по линии С-С на фиг. 6b.

Перечень позиций

1 Начальная часть

2 Головка затравки

3 Кристаллизатор

4 Уплотнение

5 Зазор

6 Закрывающая пластина

7 Соединительная часть

8 Плечо

9 Продольная ось закрывающей пластины

10 Труба

13 Дискообразная или грибообразная часть

14 Отливаемая заготовка

15 Направление разливки

16 Выемка

17 Разделительный ролик

18 Плоскость, перпендикулярная направлению разливки

19 Цепное звено затравки

20 Направление движения

α Угол.

Данное изобретение относится к металлургии, в частности для непрерывной отливки профилей. Передняя часть (1) головки (2) затравки содержит уплотнение (4), закрывающую пластину (6) и соединительную часть 7, которая вместе с закрывающей пластиной (6) образует на стороне затравки закрытый геометрический профиль. Соединительная часть 7 пронизывает уплотнение (4) в двух местах. Передняя часть (1) выполнена с возможностью сцепления и расцепления с помощью соединительной части (7) с головкой (2) затравки. Обеспечивается уменьшение времени подготовки для соединения передней части с головкой затравки и автоматическое отделение заготовки от затравки. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Передняя часть (1) головки (2) затравки в кристаллизаторе (3) установки непрерывной разливки для отливки предварительных профилей, содержащая
- уплотнение (4) для герметизации головки (2) затравки в кристаллизаторе (3), и
- закрывающую пластину (6), фиксирующую уплотнение (4) между закрывающей пластиной (6) и головкой (2) затравки, отличающаяся тем, что она содержит соединительную часть (7), которая вместе с закрывающей пластиной (6) образует на стороне затравки закрытый геометрический профиль, пронизывает уплотнение (4) и закрывающую пластину (6) по меньшей мере в двух местах, при этом передняя часть (1) выполнена с возможностью сцепления и расцепления с помощью соединительной части (7) с головкой (2) затравки и соединительная часть (7) соединена с закрывающей пластиной (6) с помощью сварного соединения.

2. Передняя часть по п.1, отличающаяся тем, что закрывающая пластина (6) выполнена плоской и имеет форму полого пространства кристаллизатора (3), так что уплотнение (4) герметизирует зазор между закрывающей пластиной (6) и кристаллизатором (3).

3. Передняя часть по п.1 или 2, отличающаяся тем, что соединительная часть (7) имеет на стороне отливаемой заготовки открытый геометрический профиль, а соединительная часть (7) с закрывающей пластиной (6) на стороне затравки имеет закрытый геометрический профиль, при этом закрытый геометрический профиль выполнен, в частности, в виде U-образного или С-образного профиля.

4. Передняя часть по п.3, отличающаяся тем, что открытый профиль соединительной части (7) имеет два плеча (8), которые ориентированы параллельно.

5. Передняя часть по п.3, отличающаяся тем, что соединительная часть (7) выполнена в виде изогнутого круглого стального стержня, в частности в виде арматурной стали со структурированной в виде желобков поверхностью.

6. Передняя часть по п.3, отличающаяся тем, что между обоими плечами (8) соединительной части (7) образован прямой угол.

7. Передняя часть по п.1, отличающаяся тем, что соединительная часть (7) пронизывает закрывающую пластину (6) по ее продольной оси (9).

8. Передняя часть по п.3, отличающаяся тем, что на закрывающей пластине (6) концентрично каждому плечу (8) насажена труба (10), при этом труба (10) предназначена для приема охлаждающего лома.

9. Передняя часть по п.1, отличающаяся тем, что уплотнение (4) имеет форму закрывающей пластины (6) и выполнено в виде плоского уплотнения с постоянной толщиной (11).

10. Передняя часть по п.1, отличающаяся тем, что уплотнение (4) выполнено в виде профилированного уплотнения, верхняя кромка которого заканчивается заподлицо с закрывающей пластиной (6).

11. Передняя часть по п.3, отличающаяся тем, что каждое плечо имеет дискообразную или грибообразную часть (13), предназначенную для соединения с геометрическим замыканием отливаемой заготовки (14) с передней частью (1).

12. Передняя часть по п.1, отличающаяся тем, что закрывающая пластина (6) образует с плоскостью, перпендикулярной направлению (15) разливки, острый угол (α).

13. Головка (2) затравки установки непрерывной разливки для отливки предварительных профилей, содержащая переднюю часть, отличающаяся тем, что передняя часть выполнена по любому из пп.1-12 с возможностью сцепления и расцепления с головкой (2) заготовки с помощью соединительной части (7), при этом верхний конец головки (2) затравки имеет по меньшей мере одну открытую выемку (16) для размещения соединительной части (7).

14. Затравка установки непрерывной разливки для отливки предварительных профилей, содержащая переднюю часть (1) по любому из пп.1-12 и головку (2) затравки по п.13.