УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДЕРЖАНИЯ И ЗАМЕНЫ РАЗЛИВОЧНЫХ ПЛИТ В УСТАНОВКЕ ДЛЯ РАЗЛИВКИ, МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ОБОЛОЧКА РАЗЛИВОЧНОЙ ПЛИТЫ И РАЗЛИВОЧНАЯ ПЛИТА Российский патент 2015 года по МПК B22D41/24 

Настоящее изобретение в общем имеет отношение к области непрерывной разливки расплавленного металла.

Более конкретно, настоящее изобретение имеет отношение к созданию устройства для удержания и замены разливочных плит металлургического резервуара установки для разливки. Такой плитой может быть калиброванная плита или разливочная труба. Эти типы плит обычно являются частью разливочного стакана, содержащего плиту, соединенную с трубчатой секцией переменной длины, зависящей от вида применения.

Устройство для замены разливочных плит, установленное напротив разливочного отверстия металлургического резервуара установки для непрерывной разливки расплавленного металла, известно, например, из патента EP 0192019 А1. Такое устройство содержит направляющее средство, а обычно две направляющие, по которым разливочные трубы могут скользить, чтобы занимать сначала резервное положение, затем рабочее положение и, наконец, положение удаления или выходное положение, противоположное резервному положению. Привод, который также называют рабочим органом или толкателем, приводимый в действие при помощи домкрата или гидроцилиндра, используют для того, чтобы толкать разливочную трубу из ее резервного положения в ее рабочее положение, за счет чего эта новая труба выталкивает в положение удаления изношенную разливочную трубу, которая ранее находилась в рабочем положении.

Разливочная труба содержит поверхность скольжения, где открыт разливочный канал, который будет совмещен с отверстием металлургического резервуара, когда разливочная труба находится в рабочем положении. Отверстие металлургического резервуара обычно представляет собой разливочное отверстие расположенного выше по течению огнеупорного элемента или разливочное отверстие расположенных выше по течению огнеупорных элементов, которые имеют флюидную связь. Расположенный выше по течению огнеупорный элемент обычно жестко соединен с металлургическим резервуаром, например зацементирован в нем.

В рабочем положении толкатели расположены так, что они выступают из направляющего средства или из направляющих. Эти толкатели используют для приложения по существу вертикального усилия к двум нижним сторонам плиты разливочной трубы, так что поверхность скольжения трубы будет находиться в тесном контакте с передней поверхностью расположенного выше по течению огнеупорного элемента.

В некоторых случаях, таких как описанные в публикации WO 2004/065041 A1 (особенно в ее параграфе 23), поверхность скольжения разливочной трубы является достаточно широкой для того, чтобы образовать рядом с разливочным отверстием поверхность герметизации, подходящую для герметизации или перекрытия разливочного отверстия металлургического резервуара, если разливочная труба перемещается на расстояние, по меньшей мере равное диаметру отверстия металлургического резервуара. Поверхность герметизации также называют поверхностью отсечки или поверхностью перекрытия.

Таким образом, разливочная труба, находящаяся на рабочем месте, может занимать два положения:

- положение разливки, в котором ее разливочный канал расположен напротив разливочного отверстия металлургического резервуара; и

- положение герметизации, в котором ее поверхность герметизации расположена напротив разливочного отверстия металлургического резервуара.

В этом случае разливочная труба может быть использована не только для разливки расплавленного металла, но также для остановки (прерывания) разливки в случае аварийной ситуации, что полезно, например, если другое расположенное выше по течению устройство остановки разливки является неисправным.

Таким образом, движением разливочной трубы в направляющем средстве, например по направляющим, необходимо управлять избирательно, в зависимости от того, следует ли ее перемещать в положение разливки или в положение герметизации на рабочем месте, что требует использования домкратов двойного хода. Однако такие домкраты являются громоздкими, тяжелыми и дорогими. Более того, они требуют наличия по меньшей мере двух отдельных гидравлических источников на участке непрерывной разливки.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается техническое решение для управления движением разливочной трубы, а более широко разливочной плиты, в положение разливки или в положение герметизации на рабочем месте полностью автоматически, простым и надежным образом.

Для этого в соответствии с настоящим изобретением предлагается устройство для удержания и замены разливочных плит, расположенное напротив разливочного отверстия металлургического резервуара установки для непрерывной разливки расплавленного металла, причем разливочные плиты имеют поверхность скольжения, в которой открыт разливочный канал, и поверхность герметизации, предназначенную для герметизации разливочного отверстия металлургического резервуара, при этом указанное устройство содержит толкатель, позволяющий толкать разливочную плиту для ее перемещения из резервного места в рабочее место, причем плита на рабочем месте может занимать положение разливки, в котором ее разливочный канал находится напротив разливочного отверстия металлургического резервуара, и положение герметизации, в котором поверхность герметизации находится напротив разливочного отверстия металлургического резервуара, при этом толкатель снабжен средством, обеспечивающим его избирательное перемещение вдоль двух ходов:

- короткого хода, когда он толкает разливочную плиту в положение разливки на рабочем месте; или

- длинного хода, когда он толкает разливочную плиту в положение герметизации на рабочем месте;

отличающееся тем, что оно содержит:

- обнаружитель прохода разливочной плиты между резервным местом и рабочим местом;

- концевой выключатель толкателя, управляемый обнаружителем прохода, причем он может занимать:

- положение замены, соответствующее положению разливки, когда обнаружитель обнаруживает проход (прохождение) разливочной плиты, при этом концевой выключатель ограничивает ход толкателя коротким ходом; и

- положение герметизации в других случаях, при этом концевой выключатель позволяет толкателю двигаться по длинному ходу.

При помощи обнаружителя прохода плиты, если толкатель приведен в действие и заменяющая плита расположена на резервном месте, управляют концевым выключателем, который установлен в положение замены и ограничивает ход толкателя, так что разливочную плиту перемещают в положение разливки на рабочем месте, в то время как, если плиты на резервном месте нет, концевой выключатель позволяет толкателю покрывать его длинный ход, чтобы толкать плиту, расположенную на рабочем месте, в положение герметизации.

Таким образом, оператору теперь не нужно определять, следует ли приводить в действие толкатель для замены плиты или для аварийной остановки. Обнаружитель прохода и концевой выключатель автоматически определяют, какой ход толкателя требуется.

В частности, если оператор приводит в действие домкрат без установленной плиты замены на резервном месте, требуется аварийная остановка разливки. Устройство в соответствии с настоящим изобретением автоматически переводит домкрат для перемещения по его длинному ходу, так что он перемещает плиту в положение герметизации.

Таким образом, настоящее изобретение позволяет получить кроме простого и экономичного устройства управления домкратом повышенную безопасность на участке разливки как для самого оператора, которому больше не нужно работать в непосредственной близости от расплавленного металла, так и для всего участка, так что оператор может реагировать быстрее в аварийной ситуации и без риска сделать ошибку.

Большинство известных устройств не содержит домкратов с двойным ходом или разливочных труб, имеющих поверхность герметизации. Когда требуется аварийная остановка, оператор должен работать в непосредственной близости от расплавленного металла, переводя трубу в резервное положение, заменяя ее глухой плитой и затем приводя в действие домкрат, чтобы переместить глухую плиту в положение разливки. Устройства, снабженные домкратом двойного хода и разливочной плитой, имеющей поверхность герметизации, уже обеспечивают прогресс, так как при этом не требуется глухая плита и ее перемещение. Однако при этом возникают описанные здесь выше недостатки. Домкраты двойного хода являются громоздкими, тяжелыми, дорогими и требуют наличия по меньшей мере двух отдельных гидравлических источников. Настоящее изобретение позволяет решить эти и другие проблемы, связанные с недостатками известных устройств, за счет создания простого, экономичного и безопасного способа приведения в действие устройства. Оператор может привести в действие домкрат дистанционно и очень быстро и герметизировать разливочный канал.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления концевой выключатель выполнен с возможностью сохранения положения замены после обнаружения прохода разливочной плиты, если толкатель не переместился назад после покрытия всего своего короткого хода.

Для этого в концевой выключатель встроен стабилизатор, так что указанный концевой выключатель сохраняет положение, заданное при помощи обнаружителя прохода, даже если обнаружитель прохода остановился, обнаружив присутствие плиты.

В соответствии с одним специфическим вариантом осуществления изобретения обнаружитель прохода представляет собой рычаг, который приводится в действие при помощи разливочной плиты, когда она движется из резервного места в рабочее место.

Такое средство является простым в изготовлении и надежным в работе.

Концевой выключатель преимущественно содержит подвижный упор, а толкатель содержит опорную поверхность, в которую упор упирается только когда концевой выключатель находится в положении герметизации.

Рычаг и подвижный упор могут быть соединены при помощи шарового соединения, которое преобразует вращение рычага в поступательное перемещение подвижного упора. Само собой разумеется, что может быть использовано любое другое звено, подходящее для передачи движения рычага подвижному упору.

В соответствии с одним специфическим вариантом осуществления настоящего изобретения толкатель содержит шток, а опорная поверхность толкателя образована в выемке, предусмотренной в штоке.

Этот конструктивный вариант является предпочтительным потому, что он является простым в изготовлении и надежным в работе.

Предусмотренная в штоке выемка преимущественно содержит напротив опорной поверхности скос, переводящий подвижный упор в положение замены, когда шток движется назад после того, как толкатель покрыл весь свой короткий ход.

В соответствии с одним специфическим вариантом осуществления изобретения устройство содержит место удаления, в которое посылают изношенную плиту, когда ее толкают новой плитой, вводимой в рабочее положение при помощи толкателя.

В соответствии с настоящим изобретением также предлагается сборка разливочной плиты и устройства для удержания и замены разливочных плит, причем разливочная плита содержит по меньшей мере один выступ для взаимодействия с обнаружителем прохода плиты описанного выше устройства.

Облицовка огнеупорных элементов, разливочных плит или разливочных труб при помощи такого элемента, как металлическая оболочка, уже известна сама по себе. Такие оболочки хорошо известны специалистам в данной области, также как и типы материалов, используемых для изготовления указанных оболочек. Огнеупорный элемент преимущественно цементируют в металлическую оболочку.

В соответствии с настоящим изобретением также предлагается металлическая оболочка для разливочной плиты установки для непрерывной разливки расплавленного металла, содержащая по меньшей мере один выступ для взаимодействия с обнаружителем прохода плиты описанного выше устройства.

Оболочки обычно изготавливают из металла, в частности из стали или литейного чугуна. Само собой разумеется, что могут быть использованы и другие материалы, позволяющие выполнять аналогичные функции. Это также относится и к выступу.

В одном конструктивном варианте оболочка содержит:

- основную поверхность, имеющую отверстие и боковые кромки, идущие вдоль указанной основной поверхности и определяющие ее периметр;

- две опорные поверхности, по существу продольные и предназначенные для скольжения вдоль направляющего средства устройства;

- выступ, выступающий из основной поверхности, причем указанный выступ идет в направлении скольжения плиты, при этом направление скольжения является по существу параллельным продольным опорным поверхностям.

В одном специфическом конструктивном варианте оболочка содержит:

- две продольные опорные поверхности, предназначенные для скольжения вдоль направляющих устройства, для направления плиты;

- продольные нижние кромки, параллельные указанным продольным опорным поверхностям; и

- выступ по меньшей мере из одной из указанных продольных опорных поверхностей, параллельный опорным поверхностям.

Опорные поверхности могут иметь различную форму, например могут быть плоскими, наклонными или выпуклыми. Они просто должны служить опорой для разливочной плиты и позволять ее движение из резервного места в рабочее место.

Вообще говоря, опорная поверхность параллельна направлению скольжения или замены плиты. В этом случае термин "параллельно" следует понимать в широком смысле, так что опорная поверхность содержит по меньшей мере один линейный сегмент или образует линию, параллельную направлению замены плиты. Аналогично, кромка или выступ являются параллельными опорным поверхностям, если кромка или выступ содержит линейный сегмент, параллельный направлению замены плиты.

Преимущественно, оболочка дополнительно содержит одну или несколько комбинаций следующих характеристик:

- оболочка содержит две пары противоположных боковых кромок, а именно две продольные кромки и две поперечные кромки;

- два сегмента, соответственно параллельные поперечным кромкам и продольным кромкам оболочки и содержащие центр отверстия, которые делят оболочку на четыре квадранта, причем два квадранта являются более крупными;

- оболочка содержит трубчатую часть, совпадающую с отверстием основной поверхности и идущую от него;

- оболочка имеет в целом прямоугольный контур;

- оболочка содержит продольные нижние кромки, параллельные указанным продольным опорным поверхностям, и выступающий по меньшей мере из одной из указанных продольных опорных поверхностей выступ, идущий в направлении скольжения плиты, причем направление скольжения параллельно продольным опорным поверхностям;

- опорные поверхности являются плоскими и не находится в той же самой плоскости оболочка, которая содержит пару противоположных боковых кромок, одна из которых имеет первую толщину, а вторая имеет вторую толщину, которая больше, чем указанная первая толщина;

- оболочка изготовлена из литейного чугуна.

Выступ оболочки может быть расположен только на одной стороне металлической оболочки.

Оболочка преимущественно содержит два выступа, причем выступы расположены на противоположных сторонах металлической оболочки, симметрично относительно продольной оси указанной оболочки. Такая конфигурация является особенно интересной. Как уже было описано здесь выше, средство для выбора длины хода расположено на толкателе. В зависимости от вида установки для разливки и имеющегося пространства в непосредственной близости от металлургического резервуара, толкатель может быть установлен с левой стороны или с правой стороны от устройства. В том случае, когда резервуар содержит множество линий разливки, каждая из которых укомплектована устройством, установка может иметь один толкатель с левой стороны и несколько других с правой стороны. Наличие двух выступов, расположенных симметрично с двух сторон плиты, позволяет использовать плиту независимо на всех линиях разливки, обеспечивая во всех случаях взаимодействие с обнаружителем прохода и правильный выбор длины хода.

Выступ металлической оболочки преимущественно имеет скос в направлении скольжения плиты.

Единственный или каждый выступ преимущественно содержит одну или несколько комбинаций следующих характеристик:

- выступ образован при помощи уклона, содержащего наклонный участок, имеющего наклон в направлении скольжения плиты;

- выступ содержит участок, параллельный опорным поверхностям или нижним продольным кромкам;

- выступ расположен снаружи от опорной поверхности;

- выступ расположен рядом с опорной поверхностью;

- выступ расположен на продольных сторонах прямоугольника или снаружи от прямоугольника, причем указанный прямоугольник образован при помощи поперечных боковых кромок оболочки и двух касательных к отверстию трубы, параллельных продольным боковым кромкам оболочки;

- выступ расположен в одном из двух более крупных квадрантов.

Принимая во внимание высокие механические нагрузки, приложенные к оболочке во время ее использования, а также риск повреждения выступа (выступов) или уклона (уклонов) при транспортировании или перемещении, оболочка преимущественно является относительно толстой и изготовлена за счет литья, например за счет разливки в литейную форму.

В соответствии с настоящим изобретением также предлагается разливочная плита для установки для непрерывной разливки расплавленного металла такого типа, который содержат поверхность скольжения, в которой разливочный канал открыт, а также содержит поверхность герметизации, позволяющую герметизировать разливочный канал металлургического резервуара, причем указанная плита содержит:

- огнеупорный элемент, в котором образованы разливочный канал и поверхность скольжения;

- металлическую оболочку, которая облицовывает огнеупорный элемент в непосредственной близости от поверхности скольжения, отличающуюся тем, что металлическая оболочка содержит выступ для взаимодействия с обнаружителем прохода плиты устройства, описанным здесь выше. Разливочная плита преимущественно содержит описанную здесь выше металлическую оболочку.

Разливочная плита преимущественно содержит одну или несколько комбинаций следующих характеристик:

- выступ разливочной плиты выступает в направлении, противоположном поверхности скольжения разливочной плиты;

- единственный или каждый выступ разливочной плиты образован при помощи уклона, находящегося в плоскости, ортогональной к поверхности скольжения, и содержащего наклонный участок и, возможно, участок, по существу параллельный поверхности скольжения;

- плита содержит огнеупорное трубчатое удлинение напротив поверхности скольжения, идущее от разливочного канала. Трубчатое удлинение может быть достаточно длинным, чтобы его нижний конец был погружен в литейную форму с расплавленным металлом.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается также способ изготовления плиты, который включает в себя операцию сборки металлической оболочки и огнеупорного элемента. Сборку проводят с использованием известных средств, причем огнеупорный элемент преимущественно цементируют в металлическую оболочку или соединяют с ней за счет заливки огнеупорного бетона между огнеупорным элементом и оболочкой. Предусмотрено также повторное использование металлической оболочки с новым огнеупорным элементом.

Указанные ранее и другие характеристики изобретения будут более ясны из последующего детального описания, приведенного со ссылкой на сопроводительные чертежи.

На фиг.1, 2 и 24 показаны виды в перспективе с разрезом устройства для замены разливочной трубы для разливочного устройства установки для разливки в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.3 показан вид сверху каркаса устройства.

На фиг.4 показан вид в перспективе снизу устройства.

На фиг.5 и 5а показаны виды в перспективе металлической оболочки разливочной плиты в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.5b показан вид в перспективе другого конструктивного варианта оболочки.

На фиг.6, 6а и 6b показаны виды снизу металлической оболочки, показанной на фиг.5.

На фиг.7 показан разрез оболочки по линии VII-VII на фиг.6.

На фиг.8 и 9 показаны разрезы двух альтернативных вариантов металлических оболочек по линии VIII-VIII на фиг.6.

На фиг.10, 15, 17, 19 и 22 показаны виды в перспективе снизу устройства на различных фазах перемещения плиты.

На фиг.11, 16, 18, 20, 21 и 23 приведены разрезы по линии XI-XI на фиг.4 штока толкателя и концевого выключателя.

На фиг.12, 13 приведены разрезы устройства по линиям XII-XII или ХIII-ХIII на фиг.3.

На фиг.14 показан вид, аналогичный показанному на фиг.12, поясняющий обнаружение плиты во время ее перемещения.

Вариант осуществления изобретения, описанный здесь, применим к распределительному устройству (или разливочному устройству) установки для разливки, но также может быть использован для любого металлургического резервуара, в частности для разливочного ковша, а также для любого другого распределительного устройства.

Распределительным устройством также называют разливочное устройство, которое используют для распределения расплавленного металла в одну или несколько литейных форм, снабжаемое разливочными ковшами, последовательно сливающими свое содержимое в распределительное устройство. Для этого распределительное устройство может иметь несколько разливочных отверстий, только одно из которых принимают во внимание при описании настоящего изобретения.

Показанный на чертежах пример относится к разливочной плите, которая содержит трубчатое огнеупорное удлинение, которое специалисты в данной области также называют "внешним разливочным стаканом" или "разливочной трубой", однако этот пример также применим к калиброванным плитам, которые не содержат трубчатых удлинений или содержат короткие трубчатые удлинения. В контексте настоящего изобретения разливочные плиты могут быть использованы для перемещения расплавленного металла в виде свободного потока, в случае короткой трубы, или в виде направленного потока, в случае длинной, частично погруженной разливочной трубы.

Показанное на фиг.1 устройство содержит каркас 1, содержащий средство прикрепления к металлургическому резервуару, такое как разливочное устройство (не показано), в непосредственной близости от отверстия указанного резервуара. В каркасе расположено внутреннее сопло 2. Внутреннее сопло содержит нижнюю часть в виде плиты 2а и верхнее трубчатое удлинение 2b, проходящее через стенку резервуара (не показан). В данном описании разливочный канал внутреннего сопла 2 считают разливочным отверстием металлургического резервуара.

Каркас 1 содержит кожух 3 для приема внутреннего сопла 2 плиты 2а.

Плита 2а, которую дальше называют "верхней плитой", в отличие от внешнего разливочного стакана, описанного ниже, прочно удерживается в кожухе 3 каркаса при помощи известных зажимных средств, которые поэтому здесь более подробно не описаны. Верхняя плита является фиксированным элементом во время разливки металла.

Каркас 1 поддерживает толкатель 10, имеющий в целом цилиндрическую форму, который идет вдоль по существу горизонтальной оси (в рабочем положении устройства), по существу ортогонально разливочному каналу внутреннего сопла 2. Этот толкатель 10 содержит полый цилиндрический корпус 11, прикрепленный к каркасу, и шток 12, выполненный с возможностью скольжения по оси в цилиндрическом корпусе 11 под действием гидроцилиндра (гидравлического домкрата) 13, установленного на одном конце корпуса 11.

Одноходовой гидроцилиндр 13 управляет штоком 12 при его осевых поступательных перемещениях.

Гидравлические соединения (каналы или трубы, показанные стрелками А и В), снабжают гидроцилиндр 13 сжатой рабочей жидкостью.

Цилиндрический корпус 11 содержит продольный паз, через который рычаг 18, жестко соединенный со штоком 12, выступает из цилиндрического корпуса 11, в направлении каркаса 1.

Паз является прямолинейным, кроме его конца, расположенного ближе к гидроцилиндру, где образован зазор, создающий холостое положение для рычага 18, что известно само по себе и позволяет рычагу 18 смещаться вверх относительно его рабочего положения.

Длина паза по существу равна максимальному ходу гидроцилиндра 13, что позволяет штоку 12 и рычагу 18 двигаться по всему ходу.

На фиг.3 показано, как рычаг 18 толкает разливочную трубу 19, также называемую "внешним разливочным стаканом", которая находится в резервном положении, рядом с другой разливочной трубой 20, которая находится в положении разливки. Таким образом, толкатель 10 предназначен для того, чтобы толкать разливочную плиту или трубу из резервного места в рабочее место.

На фиг.4 можно прежде всего заметить, что плита 2а внутреннего сопла ("верхняя плита"), заклиненная в кожухе 3 каркаса, слегка поднята относительно плоскости нижней поверхности 22 каркаса.

Можно также заметить, что верхняя плита 2а имеет у ее разливочного отверстия 23 плоскую поверхность 24 (в которой может быть образована известная канавка для инжекции газа (не показана)).

Направляющие 21 расположены напротив плоской нижней поверхности каркаса. Трубы 19, 20 движутся по направляющим 21.

На траектории движения каждой направляющей 21 предусмотрены средства сжатия, а обычно пружины, объединенные с кулачками (известными специалистам в данной области и не показанными на чертежах), которые прикладывают давление к поверхности плиты трубы 19, 20, установленной на направляющих, в направлении верхней плиты 2а.

Обратимся теперь к рассмотрению фиг.2, на которой показано, что каждая разливочная труба 19, 20 содержит плиту 19а, 20а и трубную секцию 19b, 20b, идущую от разливочного канала к боковым выпускам 19с, 20с, через которые расплавленный металл протекает в литейные формы (не показаны).

Каждая плита 19а, 20а содержит поверхность 19d, 20d скольжения, в которой открыт разливочный канал. Ниже по течению (по ходу) от указанного канала (относительно направления скольжения трубы), поверхность 19d, 20d скольжения является достаточно широкой для того, чтобы образовать поверхность герметизации или поверхность 19е, 20е отсечки, позволяющую герметизировать (перекрывать) разливочное отверстие резервуара.

Таким образом, труба на рабочем месте может занимать положение разливки, такое как положение трубы 20 на фиг.1 и 2, в котором ее разливочный канал расположен напротив разливочного отверстия резервуара, и положение герметизации, такое как положение трубы 19 на фиг.24, в котором ее поверхность 19е герметизации расположена напротив разливочного отверстия резервуара.

Каждая разливочная труба имеет металлическую оболочку 28, предназначенную для облицовки ее плиты известным образом.

На фиг.5 и 5а показана такая металлическая оболочка 28, выполненная в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения. Металлическая оболочка 28 показана в вертикальном положении, то есть при ориентации труб 19, 20, показанной на фиг.1, 2 и 24. Направление скольжения плиты на фиг.5а показано жирной стрелкой.

Вообще говоря, металлическая оболочка 28 аналогична металлическим оболочкам в соответствии с известным уровнем техники. В частности, она имеет в целом прямоугольный контур и содержит:

- основную поверхность 50, имеющую отверстие и боковые кромки, окружающие основную поверхность и определяющие ее периметр; и

- две продольные опорные поверхности 29 для скольжения по направляющим 21 устройства, предназначенные для направления и в рабочем положении для прижима нижней плиты 19а, 20а к верхней плите 2а.

Однако металлическая оболочка 28 в соответствии с настоящим изобретением дополнительно содержит выступ 30, идущий в направлении скольжения плиты, например параллельно продольным опорным поверхностям 29. В специфическом конструктивном варианте, показанном на фиг.5 и 5а, оболочка содержит два выступа, причем каждый выступ 30 оболочки 28 выступает из соответствующей продольной нижней кромки 31, а кромки 31 идут параллельно опорным поверхностям 29. Опорные поверхности 29 и кромки 31 идут в направлении скольжения плиты, показанном жирной стрелкой. Кромки 31 являются факультативными, так как выступ может выступать из основной поверхности 50.

Каждый выступ 30 образован в виде уклона, содержащего наклонный участок 30а и участок 30b, параллельный опорной поверхности 29 или продольным кромкам 31.

В альтернативных конструктивных вариантах, показанных на фиг.8 и 9, выступы 30′ и 30′′ имеют отличающиеся друг от друга профили, однако они создают по существу одинаковые эффекты. На фиг.8 показан выступ 30′, имеющий профиль, полученный при помощи плавного соединения его участков. На фиг.9 показан выступ 30′′, который содержит четыре наклонные плоскости, соединенные под тупыми углами друг к другу.

На фиг.5b показан предпочтительный альтернативный конструктивный вариант, в котором оболочка содержит пару противоположных боковых кромок, одна из которых имеет первую толщину (а), а другая имеет вторую толщину (b), которая больше, чем указанная первая толщина (а). Таким образом, опорные поверхности 29 смещены друг от друга вертикально на расстояние (d). Это создает систему защиты от неосторожного или неумелого обращения, так как разливочную плиту можно ввести в устройство только в правильной ориентации.

Вне зависимости от его профиля каждый выступ 30, 30′, 30′′ выполнен с возможностью входа в зацепление с обнаружителем прохода плиты между резервным местом и рабочим местом. В описанном примере указанный обнаружитель имеет форму поворотного рычага 32, шарнирно соединенного с каркасом 1, как это, в частности, показано на фиг.10, 12, 14, 15, 17, 19 и 22.

Чтобы взаимодействовать надлежащим образом с рычагом устройства, выступ должен быть установлен в специфической области основной поверхности, которая зависит от положения рычага 32 в устройстве.

Как это показано на фиг.6b, оболочка 28 содержит две следующие пары противоположных боковых кромок: две продольные кромки 56, 57 и две поперечные кромки 54, 55, так что два сегмента, соответственно параллельные поперечным кромкам и продольным кромкам оболочки 28 и содержащие центр 52 отверстия, делят оболочку на четыре квадранта (1, 2, 3, 4); причем два квадранта (3, 4) являются более крупными. Выступ расположен в двух более крупных квадрантах (3, 4), чтобы взаимодействовать надлежащим образом с рычагом 32.

Аналогично, выступ должен быть расположен снаружи от опорных поверхностей 29, чтобы исключить возможное взаимодействие выступа с направляющими и/или со средствами прижима устройства.

Как это показано на фиг.6а, прямоугольник образован при помощи поперечных боковых кромок 54, 55 оболочки и двух касательных (А, В) к отверстию трубы, которые параллельны продольным боковым кромкам 56, 57. Выступ преимущественно расположен на продольных сторонах прямоугольника (А, В) или снаружи от прямоугольника. Отверстие оболочки 28 предназначено для приема огнеупорного трубчатого удлинения (19b, 20b) разливочной плиты 19, 20. Таким образом, предпочтительно, чтобы проход для смещения разливочной трубы оставался свободным, чтобы избежать возможного взаимодействия рычага с огнеупорным трубчатым удлинением (19b, 20b). На фиг.6а выступ расположен между опорными поверхностями 29 и касательными (А, В). Однако выступ может быть расположен на касательной А или В, пока нет взаимодействия обнаружителя 32 прохода плиты с огнеупорным трубчатым удлинением 19b, 20b.

Как это показано в разрезе на фиг.12, ось 33 поворота рычага 32 параллельна оси домкрата 13 и штока 12. При повороте рычаг может занимать первое так называемое разблокированное положение, показанное на фиг.12, и второе так называемое блокированное положение, показанное на фиг.14.

Более подробно, рычаг 32 содержит конец 34 обнаружения, оставляющий проход свободным для кромки 31 оболочки 28, когда нижняя плита скользит по направляющим 21, вне зависимости от положения рычага. С другой стороны, когда нижняя плита скользит по направляющим 21 между резервным местом и рабочим местом, конец обнаружения рычага, находящийся в разблокированном положении, встречает выступ 30 металлической оболочки. При этом за счет своего наклонного участка 30а выступ 30 перемещает рычаг из разблокированного положения на фиг.12 в блокированное положение на фиг.14.

Рычаг 32 содержит на конце, противоположном его концу 34 обнаружения, шаровой шарнир 35, введенный в паз 36 упора 37, подвижный за счет возможности перемещения в канал 38, перпендикулярный к оси штока 12 и домкрата 13 и открытый в цилиндрическом корпусе 11.

В разблокированном положении рычага, показанном на фиг.12, подвижный упор 37 находится в непосредственной близости от штока 12, но не пересекает его поперечное сечение. В этом положении "герметизации" (отсечки) подвижный упор 37 не блокирует (не задерживает) осевые поступательные перемещения штока. Таким образом, шток 12 может двигаться вдоль всего хода домкрата 13, называемого "длинным ходом", что необходимо для перемещения трубы в положение герметизации на рабочем месте.

В блокированном положении рычага, показанном на фиг.14, подвижный упор входит в выемку 39, предусмотренную для этого на штоке 12, и удерживает указанный шток в диапазоне положений, в котором выемка 39 находится напротив подвижного упора 37. В этом положении "замены" или "разливки" подвижный упор 37 ограничивает ход штока 12.

Как это показано на фиг.16, выемка 39 образована асимметрично: на стороне домкрата 13, плоский заплечик 40, перпендикулярный к оси штока, образует опорную поверхность, в то время как на противоположной от домкрата 13 стороне имеется скос 41.

Эта асимметрия позволяет получить следующие эффекты.

Если подвижный упор 37 находится в положении "замены" или "разливки" (фиг.14 и 16), то движение штока 12 в противоположном от домкрата 13 направлении побуждает заплечик 40 прижиматься к подвижному упору 37, блокируя движение штока 12, без попытки возврата подвижного упора 37 в положение герметизации, то есть без попытки возврата рычага в разблокированное положение, при условии, что сила, приложенная за счет штока к подвижному упору 37, не имеет радиального компонента. Несмотря на то, что теоретически нет необходимости в удержании рычага в блокированном положении, чтобы блокировать шток, все же чтобы исключить потерю устойчивости рычага под его собственным весом, колоколообразная пружина 42 действует как стабилизатор, удерживая подвижный упор и, таким образом, рычаг, в каждом из двух положений (в положении замены или разливки и в положении герметизации), за счет входа в полость 43, образованную в поверхности подвижного упора 37, обращенной к колоколообразной пружине 42.

В этом положении замены, подвижный упор 37 ограничивает ход штока "коротким ходом", необходимым для перемещения разливочной трубы в положение разливки на рабочем месте.

Во время перемещения штока 12 в противоположном направлении, то есть в направлении домкрата 13, подвижный упор 37 входит в контакт со скосом 41, причем сила, приложенная при помощи штока к подвижному упору 37, содержит радиальный компонент, который стремится повернуть рычаг в разблокированное положение. Как только эта сила превысит сопротивление за счет колоколообразной пружины 42, подвижный упор 37 и рычаг 32 перемещаются в разблокированное положение, освобождая проход для штока, как это показано на фиг.20.

Подводя итог, можно сказать, что толкатель 10 снабжен средством избирательного движения вперед вдоль двух ходов, причем указанное средство содержит поворотный рычаг 32 и подвижный упор 37, объединенный со штоком 12, снабженным выемкой 39. Два хода толкателя являются следующими:

- короткий ход (фиг.18) проталкивания разливочной трубы в положение разливки на рабочем месте, и

- длинный ход (фиг.23) проталкивания разливочной трубы в положение герметизации на рабочем месте.

Таким образом, подвижный упор 37 и соответствующая выемка 39 на штоке 12 образуют концевой выключатель в соответствии с настоящим изобретением, а поворотный рычаг 32 образует обнаружитель прохода трубы из резервного места в рабочее место.

Теперь будет описана работа устройства во время операции замены трубы и операции аварийной остановки разливки.

Описанное выше устройство содержит средство, образующее устройство для удержания и замены разливочной трубы 20, расположенное напротив разливочного отверстия распределительного устройства установки для непрерывной разливки расплавленного металла.

Во время непрерывной разливки расплавленного металла разливочная труба 20 и внутреннее сопло 2 расположены во взаимном совмещении, как это показано на фиг.1 и 2.

Поворотный рычаг 32 находится в разблокированном положении, а подвижный упор 37 находится в положении герметизации.

Рычаг 18 первоначально расположен в его холостом положении внутри зазора паза, как это показано на фиг.1.

Когда подходит время для замены разливочной трубы 20, заменяющую разливочную трубу 19 устанавливают на резервном месте, на входе направляющих 21, в непосредственной близости от разливочной трубы 20, которую используют в настоящее время, как это показано на фиг.3.

Для замены трубы 20 домкрат 13 приводят в действие, чтобы выдвинуть вперед его шток 12.

Рычаг 18 затем выводят из зазора, и совмещают с плитами 19а и 20а, и перемещают вперед в направлении к ним.

Рычаг 18 затем входит в контакт с плитой 19а и разливочная труба 19 начинает поступательно двигаться по направляющим 21.

Когда разливочная труба 19 почти доходит до своего рабочего положения, выступ 30 металлической оболочки толкает поворотный рычаг 32 назад в блокированное положение, перемещая подвижный упор 37 в направлении, указанном стрелкой на фиг.16, чтобы перевести указанный упор в положение замены, в котором он входит в выемку 39 штока, которая в этот момент обращена к каналу 38. Рычаг 18, разливочная труба 19 и шток 12 продолжают движение вперед под действием домкрата 13, пока заплечик 40 штока не будет прижат к подвижному упору 37, блокируя шток, как это показано на фиг.18. В это время разливочная труба 19 дошла до своего положения разливки на рабочем месте. Таким образом, толкатель проходит вдоль своего короткого хода без необходимости специфического управления домкратом.

Затем домкрат 13 возвращает шток и рычаг в начальное холостое положение. Рычаг 32 возвращается в разблокированное положение при помощи скоса 41, толкающего подвижный упор 37 в положение герметизации, как это показано на фиг.19, 20 и 21.

Когда разливочная труба 20 находится в положении разливки, показанном на фиг.1 и 2, также может быть необходимо в аварийной ситуации прервать разливку расплавленного металла и это невозможно сделать с использованием других средств внутри распределительного устройства.

В этом случае домкрат 13 приводят в действие в соответствии с ранее описанным, побуждая рычаг 18 двигаться вперед. Принимая во внимание, что подвижный упор 37 расположен и остается в положении герметизации, то есть снаружи от прямой секции штока 12, шток 12 может двигаться по всему ходу домкрата, как это показано на фиг.23. Таким образом, толкатель 10 движется вдоль его длинного хода, толкая разливочную трубу 19 в положение герметизации, как это показано на фиг.22 и 24.

Таким образом, приведение в действие домкрата вызывает аварийное прерывание разливки без необходимости в специфическом управлении домкратом.

Наконец, в сценарии, в котором разливочная труба находится в резерве в резервном месте и когда требуется аварийное перекрытие разливочного отверстия, домкрат сначала приводят в действие, чтобы переместить разливочную трубу в положение разливки на рабочем месте, как уже было указано здесь выше, а затем позволяют домкрату сместиться назад на несколько большее расстояние, чем длина выемки штока, так чтобы возвратить рычаг в разблокированное положение, как это показано на фиг.20, после чего домкрат вновь приводят в действие для перемещения вперед. Шток затем может переместиться в положение, показанное на фиг.22 и 24, чтобы толкать разливочную трубу в положение герметизации, то есть в положение, в котором ее поверхность 19е герметизации расположена напротив разливочного отверстия резервуара.

Изобретение относится к металлургии. Устройство содержит каркас (1), направляющие средства (21), расположенные напротив плоской нижней поверхности каркаса (1), толкатель (10), выполненный с возможностью перемещения разливочной плиты из резервного места в рабочее место, обнаружитель (32) прохода разливочной плиты, концевой выключатель (37, 39) толкателя, управляемый обнаружителем. Разливочная плита на рабочем месте занимает положение разливки и положение герметизации. Толкатель снабжен средством, обеспечивающим его избирательное перемещение вдоль короткого хода с перемещением разливочной плиты в положение разливки на рабочем месте или длинного хода с перемещением разливочной плиты в положение герметизации на рабочем месте. Обнаружитель (32) прохода разливочной плиты между резервным местом и рабочим местом выполнен в виде рычага (32), шарнирно соединенного с каркасом (1). Обеспечивается автоматическое управление движением разливочной трубы в положение разливки и герметизации. 5 н. и 14 з.п. ф-лы, 28 ил.

1. Устройство для удержания и замены разливочных плит (19а, 20а), расположенное напротив разливочного отверстия металлургического резервуара установки для непрерывной разливки расплавленного металла, причем разливочные плиты (19а, 20а) содержат огнеупорный элемент с разливочным каналом и имеют поверхность (19d, 20d) скольжения, в которой открыт разливочный канал и в которой образована поверхность (19е, 20е) герметизации, предназначенная для герметизации разливочного отверстия металлургического резервуара, при этом указанное устройство содержит каркас (1), направляющие средства (21), расположенные напротив плоской нижней поверхности каркаса (1), и толкатель (10), выполненный с возможностью перемещения разливочной плиты из резервного места в рабочее место, причем плита на рабочем месте может занимать положение разливки, в котором ее разливочный канал находится напротив разливочного отверстия металлургического резервуара, и положение герметизации, в котором поверхность (19е, 20е) герметизации находится напротив разливочного отверстия металлургического резервуара, при этом толкатель снабжен средством, обеспечивающим его избирательное перемещение вдоль двух ходов:
- короткого хода с перемещением разливочной плиты в положение разливки на рабочем месте или
- длинного хода с перемещением разливочной плиты в положение герметизации на рабочем месте,
отличающееся тем, что оно снабжено:
- обнаружителем (32) прохода разливочной плиты между резервным местом и рабочим местом, выполненным в виде рычага (32), шарнирно соединенного с каркасом (1),
- концевым выключателем (37, 39) толкателя, управляемым обнаружителем прохода, при этом концевой выключатель может занимать:
- положение разливки, когда обнаружитель обнаруживает проход разливочной плиты, при этом концевой выключатель ограничивает ход толкателя коротким ходом, и
- положение герметизации, в котором концевой выключатель позволяет толкателю двигаться по длинному ходу.

2. Устройство по п.1, в котором концевой выключатель (37, 39) выполнен с возможностью сохранения положения разливки после обнаружения прохода разливочной плиты, пока толкатель (10) не станет двигаться назад после перекрытия всего его короткого хода.

3. Устройство по п.1, в котором обнаружитель прохода представляет собой рычаг (32), который приводится в действие при помощи разливочной плиты (19а), при движении разливочной плиты (19а) от резервного места в рабочее место.

4. Устройство по п.1, в котором концевой выключатель содержит подвижный упор (37), а толкатель (10) содержит опорную поверхность (40), в которую может упираться упор, только когда концевой выключатель находится в положении герметизации.

5. Устройство по п.3 или 4, в котором рычаг (32) и подвижный упор (37) соединены при помощи звена, выполненного с возможностью передачи движения рычага подвижному упору.

6. Устройство по п.4, в котором толкатель (10) содержит шток (12), а опорная поверхность (40) толкателя образована при помощи выемки (39) в штоке (12), причем выемка (39) выполнена со скосом (41) напротив опорной поверхности (40), смещающим подвижный упор (37) в положение разливки, когда шток движется назад, после того как толкатель перекрыл весь его короткий ход.

7. Устройство по п.1, содержащее участок удаления, в который изношенная плита попадает путем толчка новой плитой, выталкиваемой в рабочее положение при помощи толкателя.

8. Разливочный узел металлургического резервуара установки для непрерывной разливки расплавленного металла, содержащий разливочную плиту (19а, 20а) и устройство (19а, 20а) для удержания и замены разливочных плит по одному из пп.1-7, в котором на разливочной плите (19а, 20а) выполнен по меньшей мере один выступ (30) для взаимодействия с обнаружителем (32) прохода плиты упомянутого устройства.

9. Металлическая оболочка (28), предназначенная для облицовки огнеупорного элемента разливочной плиты, используемой для ее удержания и замены в устройстве по одному из пп. 1-7, содержащая:
- основную поверхность (50), имеющую отверстие и боковые кромки, идущие вдоль указанной основной поверхности и определяющие ее периметр,
- две опорные поверхности (29), по существу продольные и предназначенные для скольжения вдоль направляющего средства (21) устройства,
- выступ (30), выступающий из основной поверхности (50) и предназначенный для взаимодействия с обнаружителем (32) прохода упомянутого устройства, при этом указанный выступ (30) идет в направлении скольжения плиты, при этом направление скольжения является параллельным продольным опорным поверхностям (29) и расположено снаружи от указанных опорных поверхностей (29), при этом указанный выступ (30) выполнен в виде уклона, содержащего наклонный участок (30а) с наклоном в направлении скольжения плиты.

10. Оболочка по п.9, в которой выступ (30) расположен на ее одной стороне.

11. Оболочка по п.9, которая содержит два выступа (30), причем выступы (30) расположены соответственно на ее двух сторонах, симметрично относительно продольной оси указанной оболочки.

12. Оболочка по одному из пп.9-11, которая:
- содержит две пары противоположных боковых кромок, причем две продольные кромки (56, 57) и две поперечные кромки (54, 55), причем два сегмента, которые соответственно параллельны поперечным кромкам и продольным кромкам оболочки и включают центр (52) отверстия, делят оболочку на четыре квадранта (1, 2, 3, 4), причем два квадранта (3, 4), которые идут от центра (52) отверстия в одном направлении, параллельном направлению скольжения, являются более крупными, чем два квадранта (1, 2), идущие в противоположном направлении от центра (52) отверстия, и
- дополнительно содержит трубчатую часть, совпадающую с отверстием основной поверхности и идущую от него.

13. Оболочка по одному из пп.9-11, которая:
содержит продольные нижние кромки (31), параллельные указанным продольным опорным поверхностям (29), причем указанный выступ (30) выступает по меньшей мере из одной указанной продольной нижней кромки (31), а
опорные поверхности (29) являются плоскими, причем расположены в другой плоскости, чем продольные нижние кромки (31).

14. Оболочка по п. 12, в которой выступ расположен рядом с опорной поверхностью (29) и снаружи от продольных сторон прямоугольника или на продольных сторонах прямоугольника, образованного при помощи поперечных боковых кромок (54, 55) оболочки и двух касательных (А, В) к отверстию трубы, параллельных продольным боковым кромкам (56, 57) оболочки, преимущественно в одном из двух упомянутых более крупных квадрантов.

15. Разливочная плита устройства для удержания и замены разливочных плит (19а, 20а) с поверхностью скольжения, в которой разливочный канал металлургического резервуара открыт, и поверхностью герметизации, позволяющей герметизировать разливочный канал, содержащая огнеупорный элемент с разливочным каналом и поверхностью (19а, 20а) скольжения и металлическую оболочку (28) для облицовки огнеупорного элемента в непосредственной близости от поверхности скольжения, выполненную по одному из пп.9-14.

16. Плита по п.15, в которой выступ (30) выступает в направлении, противоположном поверхности (19d, 20d) скольжения разливочной плиты.

17. Плита по п.15 или 16, которая содержит огнеупорное трубчатое удлинение напротив поверхности скольжения, идущее от разливочного канала.

18. Плита по п.15 или 16, в которой один или каждый выступ (30) выполнен в виде уклона, находящегося в плоскости, ортогональной к поверхности скольжения, и содержащего наклонный участок (30а) и, при необходимости, участок (30b), параллельный поверхности (19а, 20а) скольжения.

19. Способ изготовления разливочной плиты по п.15 или 16, включающий операцию сборки огнеупорного элемента и металлической оболочки (28) по одному из пп.9-14.