ЗАКРЫВАЮЩАЯ ПЛИТА, А ТАКЖЕ ШИБЕРНЫЙ ЗАТВОР НА СЛИВНОМ ОТВЕРСТИИ СОДЕРЖАЩЕГО МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ РАСПЛАВ СОСУДА Российский патент 2016 года по МПК B22D41/28 

Изобретение относится к закрывающей плите для шиберного затвора на сливном отверстии содержащего металлический расплав сосуда, в которой предусмотрены две наружные продольные стороны, расположенное на средней продольной оси закрывающей плиты проходное отверстие и исходящая от отверстия закрывающая поверхность; а также к шиберному затвору для нее.

Такие закрывающие плиты в шиберном затворе служат для открывания и закрывания прохода для металлического расплава. Поэтому снабженные проходным отверстием закрывающие плиты прижимаются с герметизацией друг к другу, и с помощью привода можно одну закрывающую плиту перемещать на заданный ход из открытого положения в закрытое положение и обратно. Таким образом, как в верхней неподвижной, так и в установленной с возможностью сдвига закрывающей плите образованы закрывающие поверхности, длина которых соответствует ходу перестановки. Закрывающие плиты либо зажимаются в механизме шиберного затвора, как это предусмотрено в шиберном затворе согласно публикации DE-A-35 22 134, либо вкладываются приблизительно без зазора в механизм, как это предусмотрено в публикации ЕР-А-1 064 155.

В основу данного изобретения положена задача создания закрывающей плиты указанного в начале вида, которая, в частности, при наружном нагружении выполнена с минимальными размерами, соответственно, оптимальным зажиманием, так что закрывающая плита обеспечивает высокую безопасность в работе при закрывании затвора, но при этом наружные размеры плиты удерживаются минимальными относительно диаметра проходного отверстия.

Задача решена, согласно изобретению, с помощью признаков п. 1 формулы изобретения.

Эту закрывающую плиту при выполнении в соответствии с изобретением можно выполнять с минимальными размерами, поскольку с помощью выполненных в качестве зажимных поверхностей на обеих наружных продольных сторонах по меньшей мере двух плечевых поверхностей достигается оптимальное зажимание закрывающей плиты. За счет того, что эти плечевые поверхности образуют сужение плиты, можно выполнять закрывающую плиту с минимальными размерами. Поскольку примыкающие к зажимным поверхностям на стороне поверхности закрывания, образующие конец плиты наружные стороны образуют с продольной осью меньший угол, чем плечевые поверхности, то обеспечивается достаточная безопасность при многократном использовании закрывающих плит.

Ниже приводится более подробное пояснение примеров выполнения, а также других преимуществ изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:

фиг. 1 - продольный разрез схематично изображенного шиберного затвора и закрепленных в нем закрывающих плит;

фиг. 2 - закрывающая плита, согласно изобретению, на виде сверху;

фиг. 3 - вариант выполнения закрывающей плиты, на виде сверху;

фиг. 4 - другой вариант выполнения закрывающей плиты, на виде сверху; и

фиг. 5 - четвертый вариант выполнения закрывающей плиты, на виде сверху.

На фиг. 1 схематично показан смонтированный на сосуде шиберный затвор 10, при этом от сосуда изображен лишь наружный стальной кожух 11 с центрирующим кольцом 14, образующий выпускное отверстие сосуда огнеупорный входной стакан 13 и огнеупорная футеровка 12. В качестве сосуда обычно предусмотрен заполняемый стальным расплавом ковш установки непрерывной разливки. Естественно, это может быть любой предназначенный для приема металлического расплава сосуд.

К этому входному стакану 13 плотно примыкает верхняя, закрепленная в корпусе 14 шиберного затвора 10 огнеупорная закрывающая плита 20, которая находится в контакте с возможностью скольжения со сдвигаемой огнеупорной закрывающей плитой 22 в не изображенном шиберном блоке, при этом шиберный блок предназначен для перемещения туда и обратно с помощью привода и дополнительно к этому для крепления с помощью не изображенных зажимных средств на корпусе 14. Кроме того, к сдвигаемой закрывающей плите 22 примыкает еще огнеупорная выходная гильза 16.

На фиг. 2 показана закрывающая плита 20, которая состоит из металлической оболочки 23 и из заделанной в нее огнеупорной плиты 20'. Она имеет две наружные продольные стороны, расположенное на средней продольной оси А проходное отверстие 21, а также отходящую от отверстия закрывающую поверхность S. Эта закрывающая поверхность S задана диаметром проходного отверстия лежащей противоположно закрывающей плиты и ходом перестановки шиберного блока. На фиг. 1 шиберный затвор 10 находится в закрытом положении, в котором конец закрывающей поверхности нижней сдвигаемой закрывающей плиты 22 перекрыт проходным отверстием 21 верхней закрывающей плиты 20.

Согласно изобретению, на этих обеих наружных продольных сторонах закрывающей плиты 20 выполнены две служащие в качестве зажимных поверхностей, соответственно центрирующих поверхностей плечевые поверхности 20а, 20b, которые имеют с продольной осью А угол α, β и при этом образуют сужение плиты. Кроме того, наружные стороны 20с, которые примыкают к находящимся на стороне закрывающей поверхности S плечевым поверхностям 20а, образуют с продольной осью угол γ, который меньше угла плечевых поверхностей 20а.

Эти углы α, β продольных сторон закрывающей плиты 20 выполнены в этом примере выполнения одинаковыми, а именно, равными примерно 20°. При этом угол γ каждой наружной стороны 20с составляет предпочтительно между 0° и 20°, в данном случае примерно 5°. Кроме того, закрывающая плита 20 выполнена симметричной относительно продольной оси А, за счет чего на обеих продольных сторонах имеются одинаковые углы и одинаковые размеры.

Эти снабженные углом α, β относительно продольной оси А плечевые поверхности 20а, 20b закрывающей плиты 20 расположены на расстоянии 27а, 27b от поперечной оси проходного отверстия 21. Воздействующие на плечевые поверхности 20а, 20b в рабочем состоянии зажимные элементы 17а, 17b, которые принадлежат шиберному затвору 10 и поэтому изображены штрихпунктирной линией, создают проходящую перпендикулярно соответствующей плечевой поверхности 20а, 20b в направлении середины плиты линию 25а, 25b результирующей зажимной силы, которая пересекает продольную ось А в точке 26а, 26b пересечения.

Предпочтительно, в рамках изобретения образованная этой соответствующей линией 25а, 25b зажимной силы и продольной осью А точка 26а, 26b пересечения лежит на определенном расстоянии 27а, 27b до наружного диаметра проходного отверстия 21. Это расстояние соответствует, как правило, максимально двойному диаметру проходного отверстия 21 и на стороне закрывающей поверхности S больше, чем на противоположной стороне. На фиг. 2 это расстояние показано меньше этого диаметра проходного отверстия.

За счет этого расстояния 27а, 27b плечевых поверхностей 20а, 20b до поперечной оси проходного отверстия 21 обеспечивается значительное преимущество, состоящее в том, что действующие в зоне вокруг проходного отверстия усилия зажимания не приводят к прорыву огнеупорного материала через возникающие за счет тепловой нагрузки трещины в огнеупорном материале вокруг проходного отверстия. Однако на это образование трещин в огнеупорной плите 20' можно целенаправленно оказывать влияние за счет зажимания, согласно изобретению, так что стойкость плиты значительно улучшается.

Кроме того, концы закрывающей плиты 20 образованы обычным образом с помощью двух радиусов, которые исходят каждый из наружной стороны 20с, соответственно, от плечевой стороны 20b. Дополнительно к этому продольные стороны расположены в зоне 28 между плечевыми поверхностями параллельно продольной оси. В принципе они могут иметь также овальную или аналогичную форму.

На фиг. 3 показана состоящая из плиты и металлической обшивки закрывающая плита 30, которая выполнена аналогично показанной на фиг. 2 закрывающей плите, поэтому ниже поясняются лишь различия. Снова на обеих наружных продольных сторонах расположены две плечевые поверхности 30а, 30b симметрично продольной оси А. С примыканием к обеим плечевым поверхностям 30b на противоположной закрывающей поверхности S стороне предусмотрены наружные стороны 30d, которые образуют с продольной осью А меньший угол, чем плечевые поверхности 30b. Эти наружные стороны 30d проходят, как примыкающие противоположно к плечевым поверхностям 30а наружные стороны 30с, приблизительно параллельно продольной оси А. Эти наружные стороны 30с, 30d по обе стороны плечевых поверхностей образуют одинаковую ширину плиты. Оба конца закрывающей плиты выполнены в форме полукруга.

Показанная на фиг. 4 закрывающая плита 40 снова выполнена аналогично показанной на фиг. 2 плите, и поэтому ниже поясняются лишь различия. Плечевые поверхности 40а выполнены не в виде прямых поверхностей, а в виде круглых поверхностей. При этом радиус 40r выбран так, что он образует также радиус конца 40е плиты. Тем самым закрывающая плита 40 может быть введена в круговую выемку механизма шиберного затвора, без выполнения зажимания.

На фиг. 5 показана закрывающая плита 50, в которой особенностью является расположение плечевых поверхностей 50а, 50b на наружных продольных сторонах под прямым углом к продольной оси А, так что углы α, β составляют 90°. Эти плечевые поверхности 50а, 50b предпочтительно имеет короткую длину лишь в несколько миллиметров, в то время как в предыдущих вариантах выполнения плечевые поверхности имеют длину предпочтительно 30 - 100 мм. Эта закрывающая плита 50 особенно пригодна для введения почти без зазора и без зажимания в механизм шиберного затвора. В механизме должны быть предусмотрены соответствующие выемки, в которых могут быть размещены приблизительно без зазора эти центрирующие плечи 51 с образованными на них плечевыми поверхностями 50, 50b. Центрирующие плечи 51 с их плечевыми поверхностями 50а, 50b образованы с помощью окружающей огнеупорную плиту 50' металлической оболочки 52.

Однако эти имеющие короткую длину лишь в несколько миллиметров плечевые поверхности 50а, 50b могут быть также выполнены под углом меньше 90° относительно продольной оси А.

Изобретение представлено в достаточной степени указанными выше примерами выполнения. Однако могут быть предусмотрены еще другие варианты выполнения. Так, например, вместо металлической оболочки может быть предусмотрен лишь охватывающий плиту металлический обруч, или же плита может быть непосредственно введена в механизм шиберного затвора и при необходимости зажата в нем.

Теоретически, по меньшей мере одна из плечевых поверхностей на одной продольной стороне может иметь длину, отличающуюся от соответствующей длины на другой продольной стороне, или же может быть снабжена другим углом. Это может обеспечивать то преимущество, что когда закрывающие плиты после определенного количества опустошений сосуда переворачивают, и тем самым задняя сторона становится поверхностью скольжения, то ее можно сначала использовать в качестве шиберной плиты, а после поворачивания - лишь в качестве нижней плиты.

Изобретение относится к разливке металла. Плита шиберного затвора содержит две наружные продольные стороны, проходное отверстие (21, 31), расположенное на средней продольной оси (А) закрывающей плиты (20, 30, 40, 50), и идущую от отверстия закрывающую поверхность (S). На наружных продольных сторонах выполнены две служащие в качестве зажимных поверхностей и центрирующих поверхностей закрывающей плиты плечевые поверхности (20а, 20b), которые образуют с продольной осью (А) угол (α, β) сужения плиты. На плечевых поверхностях (20а) со стороны, примыкающей к поверхности (S), наружные стороны (20с 30с) выполнены под углом (γ) к продольной оси (А), который меньше угла (α, β). Обеспечивается оптимальное зажимание плиты при уменьшении ее наружных размеров относительно диаметра проходного отверстия. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Закрывающая плита для шиберного затвора сливного отверстия сосуда для металлического расплава, которая имеет две наружные продольные стороны, расположенное на средней продольной оси (A) закрывающей плиты (20, 30, 40, 50) проходное отверстие (21, 31) и исходящую от отверстия закрывающую поверхность (S), отличающаяся тем, что на обеих наружных продольных сторонах выполнены по меньшей мере две служащие в качестве зажимных поверхностей, соответственно центрирующих поверхностей закрывающей плиты (20, 30, 40, 50) плечевые поверхности (20a, 20b; 30a, 30b; 40a, 40b; 50a, 50b), которые образуют с продольной осью (A) образующий сужение плиты угол (α, β), при этом по меньшей мере на плечевых поверхностях (20a; 30a; 40a; 50a) предусмотрены примыкающие на стороне закрывающей поверхности (S) наружные стороны (20c; 30c), которые образуют с продольной осью (A) угол (γ), величина которого меньше угла плечевых поверхностей (20a; 30a; 40a; 50a), или которые расположены параллельно продольной оси.

2. Закрывающая плита по п. 1, отличающаяся тем, что плечевые поверхности (20a, 20b) расположены под таким углом (α, β) относительно продольной оси (A) и на таком расстоянии (27a, 27b) до проходного отверстия (21), что воздействующие на плечевые поверхности (20a, 20b) в рабочем состоянии зажимные элементы соответственно опоры создают результирующую линию (25a, 25b) зажимной силы перпендикулярно соответствующей плечевой поверхности (20a, 20b) в направлении середины плиты, при этом образованная этой линией (25a, 25b) зажимной силы и продольной осью (A) точка (26a, 26b) пересечения расположена на определенном расстоянии от наружного диаметра проходного отверстия (21).

3. Закрывающая плита по п. 2, отличающаяся тем, что упомянутое расстояние точки (26a, 26b) пересечения от наружного диаметра проходного отверстия (21) соответствует максимально двойному диаметру проходного отверстия.

4. Закрывающая плита по п. 2 или 3, отличающаяся тем, что упомянутое расстояние точки (26a, 26b) пересечения от наружного диаметра проходного отверстия (21) меньше диаметра проходного отверстия и на стороне закрывающей поверхности (S) имеет большие размеры, чем на противоположной стороне относительно проходного отверстия.

5. Закрывающая плита по п. 1, отличающаяся тем, что с примыканием к обеим плечевым поверхностям (30b) закрывающей плиты (30) на противоположной закрывающей поверхности (S) стороне предусмотрены наружные стороны (30d), которые образуют с продольной осью (A) меньший угол, чем плечевые поверхности (30b), или расположены параллельно продольной оси.

6. Закрывающая плита по п. 1, отличающаяся тем, что плечевые поверхности (40a) закрывающей плиты (40) по меньшей мере на стороне закрывающей поверхности (S) выполнены прямыми, круглыми или овальными.

7. Закрывающая плита по п. 1, отличающаяся тем, что плечевые поверхности (40a) по меньшей мере на стороне закрывающей поверхности (S) выполнены круглыми, радиус (40r) которых выбран так, что он образует также радиус конца (40e) плиты.

8. Закрывающая плита по п. 1, отличающаяся тем, что на закрывающей плите (50) предусмотрены центрирующие плечи (51) с плечевыми поверхностями (50a, 50b), которые расположены на наружных продольных сторонах перпендикулярно продольной оси (A) и выполнены предпочтительно с длиной, составляющей несколько миллиметров.

9. Шиберный затвор, содержащий по меньшей мере одну металлическую раму для размещения закрывающей плиты (20, 30, 40) по любому из пп. 1-8, при этом в металлической раме расположены зажимные элементы (17a, 17b), обеспечивающие возможность зажимания в них закрывающих плит (20, 30, 40) на плечевых поверхностях (20a; 30a; 40a).