РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА ПО КРУГОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ И СПОСОБ ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ Российский патент 2018 года по МПК B22D11/108 

Область техники

В общем настоящее изобретение относится к устройству для равномерного распределения сыпучего материала по круговой поверхности, прежде всего гранулированного или порошкообразного покровного материала по верхнему слою литьевой формы или разливочного ковша, содержащих расплавленную сталь или металл, для достижения гомогенного защитного и изолирующего покровного слоя. Прежде всего изобретение предназначено для предотвращения потерь тепла в разливочных ковшах и литейных формах для стального литья. Изолирующий слой также служит для предотвращения объединения с расплавленной сталью содержащихся в окружающем воздухе вредных элементов.

Уровень техники

Для предотвращения потерь тепла излучением известно помещение гранулированного покровного материала на верхний слой литьевой формы или разливочного ковша. Используемым материалом могут быть опилки, стекло, силикат натрия или вермикулит. Могут быть также использованы регенерированные материалы, такие как оксид алюминия (Al₂O₃), оксид кальция (CaO) или алюминиевые капли.

В то время как высыпание гранулированного или порошкообразного материала на верхний слой разливочного ковша первоначально выполнялось довольно грубым образом посредством подъемного механизма и желоба, скоро стало понятно, что необходимо найти более аккуратное решение. В самом деле, желательно добиться точности в измерении требуемого количества для получения заранее заданной толщины слоя и равномерного распределения сыпучего материала по всей подлежащей покрытию поверхности.

Улучшенное распределительное устройство было предложено в ЕР 0389918, причем устройство содержит неподвижную часть, с которой свисает кожух со скребками, и вращающуюся часть, расположенную под скребками. Вращающаяся часть содержит серию прорезей, которые равномерно распределены вокруг центрального вала. Прорези расширяются радиально по направлению от центрального вала. Посредством вращающегося движения вращающейся части и выравнивающего действия неподвижных скребков сыпучий материал равномерно распределяется по прорезям распределительного бункера. Подъем и опускание кожуха делают возможным обработку изменяющихся объемов сыпучего материала.

В то время как это устройство добивается равномерного защитного и изолирующего покровного слоя на верхнем слое разливочного ковша, содержащего расплавленную сталь, оно имеет также несколько недостатков. Действительно, по причине наличия центрального вала материал не может быть нанесен непосредственно в середину подлежащей покрытию поверхности. Эта проблема, однако, может быть частично решена использованием отклоняющих приспособлений для сыпучего материала.

Другим недостатком устройства является то, что после каждой операции распределительный бункер должен быть снова заполнен сыпучим материалом, что может вызвать некоторую задержку между двумя операциями заполнения. Подобная задержка может, например, вызвать нежелательное охлаждение расплавленной стали или металла, содержащегося в следующем разливочном ковше, подлежащем нанесению покрытия.

Кроме того, следует также отметить, что конструкция устройства довольно громоздкая и делает необходимым существенный объем предупредительной и корректирующей работы по техническому обслуживанию.

Хотя устройство из ЕР 0389918 обеспечивает гомогенный слой на верхнем слое разливочного ковша, содержащего расправленную сталь, все же имеется возможность для улучшения.

Техническая проблема

Таким образом, целью изобретения является разработка улучшенного распределительного устройства для нанесения однородного слоя материала по круговой поверхности. Эта цель достигнута посредством распределительного устройства по п. 1 формулы изобретения. Еще одной целью изобретения является разработка способа нанесения однородного слоя материала на круговую поверхность. Эта цель достигнута посредством способа по п. 14 формулы изобретения.

Общее описание изобретения

Распределительное устройство для распределения сыпучего материала по круговой поверхности содержит распределительную плиту, установленную с возможностью вращения вокруг центрального вала, по меньшей мере одну простирающуюся радиально, расположенную в распределительной плите прорезь, скребковое устройство для распределения сыпучего материала по всей длине прорези. Сыпучий материал является, предпочтительно, гранулированным или порошкообразным покровным материалом, подлежащим нанесению в качестве изолирующего слоя на верхний слой литейной формы, содержащей расплавленную сталь или металл.

Согласно настоящему изобретению на распределительной плите установлен распределительный желоб с прорезью, расположенной внутри распределительного желоба. Кроме того, питающая труба расположена так, чтобы подавать сыпучий материал в распределительный желоб в область, соответствующую центру вращения распределительной плиты. Прорезь простирается от центра вращения распределительной плиты к ее кромке. Наконец, скребковое устройство содержит по меньшей мере один перемещаемый линейно скребок, расположенный в распределительном желобе так, чтобы подавать сыпучий материал через распределительный желоб радиально от центра вращения распределительной плиты.

Благодаря тому, что сыпучий материал подается в область, соответствующую центру вращения распределительной плиты, и прорезь простирается от центра вращения к кромке распределительной плиты, материал может быть нанесен на всю площадь расплавленного металла в разливочном ковше. Из-за конструктивных ограничений в устройствах согласно уровню техники, прежде всего ЕР 0389918, невозможно подавать материал к центру разливочного ковша.

Таким образом, настоящее распределительное устройство делает возможным нанесение однородного защитного и изолирующего слоя на расплавленную сталь в разливочном ковше. Кроме того, настоящее распределительное устройство позволяет достижение этого с меньшим временем простоя на техническое обслуживание, чем устройства согласно уровню техники.

Предпочтительным образом, скребковое устройство содержит линейный конвейер с несколькими установленными на нем скребками, достигая этим более быстрое и более равномерное распределение сыпучего материала по длине прорези.

Для получения равномерного покрытия сыпучим материалом и принимая в расчет тот факт, что подлежащая покрытию поверхность увеличивается с расстоянием от центра вращения, прорезь, предпочтительно, расширяется по направлению к кромке распределительной плиты. Прорезь может иметь параболическую форму или быть Y-образной.

Предпочтительно, для придания вращательного движения распределительной плите предусмотрен первый двигатель. Такой первый двигатель может быть установлен для вращения центрального вала и распределительной плиты относительно распределительного устройства. Однако, предпочтительно, первый двигатель расположен между центральным валом и распределительной плитой для вращения распределительной плиты относительно центрального вала.

Поскольку сыпучий материал подается на распределительную плиту в распределительном желобе, то область за пределами этого распределительного желоба доступна для прикрепления каких-нибудь соединительных средств к распределительной плите. Действительно, распределительная плита может содержать серию ребер, напрямую или опосредовано соединенных с подвесным кольцом, расположенным вокруг центрального вала. Такое соединительное средство делает возможным отсоединение центрального вала от распределительной плиты.

Для придания линейного движения по меньшей мере одному скребку или скребковому устройству может быть предусмотрен второй двигатель. Однако, предпочтительно, исходя из вращательного движения распределительной плиты, для придания такого линейного движения предусмотрен редуктор, устраняя таким образом необходимость во втором двигателе.

Предпочтительно, внутри центрального вала расположена питающая труба для подачи сыпучего материала на распределительную плиту. Подобная конструкция позволяет подавать сыпучий материал в область, соответствующую центру вращения распределительной плиты.

Предпочтительно, под распределительной плитой расположен тепловой экран и может быть неподвижно соединен с ней. Тепловой экран, предпочтительно, конфигурируется и размещается так, чтобы не перекрывать отверстия, созданные прорезью в распределительной плите. Тепловой экран, предпочтительно, имеет диаметр, соответствующий по существу диаметру круговой поверхности, подлежащей покрытию сыпучим материалом.

Предпочтительно, линейный конвейер содержит нижнюю часть, причем скребки движутся по направлению к периферийной стенке распределительного желоба, причем периферийная стенка расположена непосредственно у кромки распределительной плиты, верхнюю часть, причем скребки движутся по направлению от периферийной стенки, и отклоняющую пластину, расположенную между нижней частью и верхней частью в области под питающей трубой, причем отклоняющая пластина расположена так, чтобы принимать сыпучий материал, и так, чтобы сыпучий материал, принятый отклоняющей пластиной, увлекался скребками в верхней части по направлению от периферийной стенки. Такая отклоняющая пластина имеет переднюю кромку, позволяющую передавать сыпучий материал с отклоняющей пластины на распределительную плиту, причем скребки в нижней части расположены так, что сыпучий материал, полученный распределительной плитой, увлекается скребками в нижней части по направлению к периферийной стенке. Подобная конструкция гарантирует, что на распределительную плиту наносится регулируемое количество сыпучего материала и что этот сыпучий материал распределяется по всей длине прорези.

Настоящее изобретения также относится к способу распределения сыпучего материала по круговой поверхности с использованием распределительного устройства, как описано выше. Такой способ включает в себя подачу сыпучего материала в распределительный желоб в область, соответствующую центру вращения распределительной плиты, с одновременным приданием вращательного движения распределительной плите и приданием линейного движения по меньшей мере одному скребку.

Для регулирования однородности и/или толщины нанесенного на круговую поверхность сыпучего материала способ, предпочтительно, содержит последующий шаг регулирования скорости вращения распределительной плиты и линейной скорости по меньшей мере одного скребка.

Краткое описание чертежей

Теперь предпочтительный вариант осуществления изобретения будет описан в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 является видом в перспективе некоторых элементов распределительного устройства согласно изобретению,

Фиг. 2 является видом в перспективе распределительного желоба и скребкового устройства,

Фиг. 3 является видом в перспективе соединительного средства для соединения распределительной плиты с центральным валом,

Фиг. 4 является разрезом через подвесное кольцо, соединяющее соединительное средство с центральным валом,

Фиг. 5 является видом в перспективе предпочтительного варианта осуществления распределительного устройства,

Фиг. 6 является схематическим разрезом через устройство на фиг. 5.

Описание предпочтительного варианта осуществления

Распределительное устройство согласно изобретению здесь представлено как распределительное устройство для нанесения слоя гранулированного материала на поверхность расплавленного металла, помещенного в разливочный ковш так, чтобы образовать изолирующий слой на расплавленном металле.

Подобное распределительное устройство 10 содержит распределительную плиту 12, установленную с возможностью вращения вокруг центрального вала 14. Распределительная плита 12 имеет радиус или длину, соответствующие по существу внутреннему радиусу разливочного ковша. Прорезь 16 расположена в распределительной плите 12 и простирается радиально от центра 18 вращения распределительной плиты к кромке 20 распределительной плиты 12. Прорезь 16 позволяет гранулированному материалу падать через распределительную плиту 12 и, таким образом, наноситься на поверхность расплавленного металла в разливочном ковше. Распределительное устройство 10, кроме того, содержит распределительный желоб 22, установленный на распределительной плите 12 таким образом, что он охватывает всю прорезь 16. Распределительный желоб 22 является по существу прямоугольной коробкой, расположенной на распределительной плите 12 и открытой сверху.

Скребковое устройство расположено в распределительном желобе 22 для перемещения загруженного гранулированного материала в центральную область распределительной плиты 12 над прорезью 16 по направлению кромки 20. Скребковое устройство содержит линейный конвейер 26, предпочтительно линейный цепной конвейер, имеющий несколько установленных на нем скребков 28. Из-за многочисленности скребков 28, установленных на таком линейном конвейере 26, гранулированный материал непрерывно подается от центра 18 вращения к кромке 20.

На фиг. 1 также показан центральный вал 14, вокруг которого распределительная плита 12 может вращаться. Следует отметить, что центральный вал 14 является полым и служит как питающая труба 30 для гранулированного материала. Это особенно важно, так как позволяет подавать гранулированный материал в область 32, соответствующую центру вращения распределительной плиты 12. С помощью прорези 16, начинающейся в центре 18 вращения распределительной плиты 12, настоящее распределительное устройство 10 позволяет подавать гранулированный материал к центральной области поверхности расплавленного металла. Подвеска распределительной плиты 12 на центральном валу 14 будет пояснена более подробно ниже.

Фиг. 2 является увеличенным видом распределительного желоба 22 и скребкового устройства 24 из фиг. 1. Распределительный желоб 22 имеет центральную стенку 34, противоположную периферийную стенку 36 и две боковые стенки 38, 40, простирающиеся между ними. Центральная, периферийная и боковые стенки 34, 36, 38, 40 образуют прямоугольную коробку, содержащую в себе скребковое устройство 24. Распределительный желоб 22 установлен на распределительной плите 12 (от которой на фиг. 2 показана только часть) и окружает всю прорезь 16. Скребковое устройство 24 содержит линейный конвейер 26 с двумя параллельными цепями 42, 44, установленными между двумя барабанами 46, 48 вблизи центральной и периферийной стенок 34, 36, соответственно. Барабан 46 вблизи центральной стенки 34 имеет вал 50, проходящий через боковую стенку 40 и имеющий на своем конце шестерню 52. Для приведения в действие линейного конвейера 26 шестерня 52 соединена либо с двигателем, либо редуктором (не показаны). Несколько скребков 28 расположены между двумя параллельными цепями 42, 44 и установлены так, чтобы быть по существу перпендикулярными их направлению движения, которой является радиальным относительно распределительной плиты 12. Скребки 28 имеют длину, по существу соответствующую расстоянию между двумя боковыми стенками 38, 40.

Подвеска распределительной плиты 12 на центральном валу 14 теперь может быть описана более подробно со ссылкой на фиг. 3. Соединительное средство содержит четыре соединительных кронштейна 54, соединенных с центральным телом 56. Центральное тело 56 имеет установленный на нем выполненный в виде воронки элемент 58, который сформирован так, чтобы распределять гранулированный материал по ширине распределительного желоба 22. Выполненный в виде воронки элемент 58, в свою очередь, соединен с подвесным кольцом 60 для соединения с центральным валом 14. Подвесное кольцо 60, которое можно более подробно рассмотреть на фиг. 4, внутри содержит подшипники 62, соединяющие его с центральным валом 14. В то время как центральный вал 14 остается неподвижным, подвесное кольцо 60, выполненный в виде воронки элемент 58 и центральное тело 56 могут вращаться вокруг центрального вала 14. Вращение центрального тела 56 вовлекает в движение соединительные стержни 54 и, что наиболее важно, распределительную плиту 12 и распределительный желоб 22, установленный на ней.

На фиг. 3 также показано отверстие 64 в центральном теле 56, позволяющее распределительному желобу 22 проходить в центральное тело 56 для достижения центральной области 32 распределительной плиты, в которую подается гранулированный материал.

На фиг. 3, кроме того, показаны два поддерживающих кронштейна 66, простирающихся наружу от центрального тела 56. Эти поддерживающие кронштейны 66 выполнены и расположены так, чтобы поддерживать и воспринимать нагрузку распределительного желоба 22.

На фиг. 5 и 6 показан предпочтительный вариант осуществления распределительного желоба 22 и линейного конвейера 26. Распределительный желоб выполнен так, чтобы выходить за центр 28 вращения распределительной плиты 12 (ось вращения обозначена ссылочным обозначением 68) так, чтобы проходить под всем поперечным сечением питающей трубы 30.

Линейный конвейер 26 имеет нижнюю часть 70 и верхнюю часть 72. В нижней части 70 скребки 28 перемещаются над прорезью 16 радиально наружу к периферийной стенке 36, то есть к кромке 20 распределительной плиты 12. В верхней части 72, с другой стороны, скребки 28 перемещаются в противоположном направлении к центральной стенке 34. Отклоняющая пластина 74 расположена между верхней и нижней частями 70, 72 в области под питающей трубой 30. Такая отклоняющая пластина 74 предотвращает падение гранулированного материала 76 непосредственно на распределительную плиту 12 и непосредственно в прорезь 16. Вместо этого гранулированный материал 76 сначала попадает на отклоняющую пластину 74. Вследствие движения скребков 28 в верхней части 72 по направлению к центральной стенке 34 гранулированный материал 76 на отклоняющей пластине 74 увлекается к центральной стенке 34. На передней кромке 78 отклоняющей пластины 74 гранулированный материал 76 затем может падать (как показано стрелкой 80) с отклоняющей пластины 74 на расположенную под ней распределительную плиту 12. Гранулированный материал 76, нанесенный на распределительную плиту 12, затем увлекается скребками 28 в нижней части 70 к периферийной стенке 36. Благодаря тому, что гранулированный материал 76 сначала перемещается к центральной стенке 34 через центр 18 вращения распределительной плиты 12, гранулированный материал 76 затем вовлекается в движение вдоль всей прорези 16, через которую гранулированный материал 76 затем может наноситься (как показано стрелкой 82) на поверхность расплавленного металла в разливочном ковше.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

10 распределительное устройство 20 кромка 12 распределительная плита 22 распределительный желоб 14 центральный вал 24 скребковое устройство 16 прорезь 26 линейный конвейер 18 центр вращения 28 скребок 30 питающая труба 58 выполненный в виде воронки 32 область, соответствующая центру элемент вращения 60 подвесное кольцо 34 центральная стенка 62 подшипник 36 периферийная стенка 64 отверстие в центральном теле 38 боковая стенка 66 поддерживающие кронштейны 40 боковая стенка 68 ось вращения 42 параллельная цепь 70 нижняя часть 44 параллельная цепь 72 верхняя часть 46 барабан 74 отклоняющая пластина 48 барабан 76 гранулированный материал 50 вал 78 передняя кромка 52 шестерня 80 стрелка 54 соединительный кронштейн 82 стрелки 56 центральное тело

Изобретение относится к литейному производству и предназначено для защиты поверхности расплавленного металла. Устройство для распределения сыпучего материала по круговой поверхности содержит центральный вал (14), вращающуюся вокруг него распределительную плиту (12) с радиальной прорезью (16), скребковое устройство (24) для распределения сыпучего материала по всей длине прорези (16), прямоугольный распределительный желоб (22), установленный на плите (12), и питающую трубу (30) для подачи сыпучего материала в желоб (22). Скребковое устройство (24) содержит по меньшей мере один скребок, выполненный с возможностью линейного перемещения в распределительном желобе и подачи сыпучего материала радиально от центра вращения (18) плиты (12). Сыпучий материал подают в область центра вращения (18) в распределительный желоб (22) и одновременно вращают распределительную плиту и придают линейное движение по меньшей мере одному скребку. Обеспечивается равномерное распределение сыпучего материала по поверхности расплавленного металла слоем заданной толщины. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для распределения сыпучего материала по круговой поверхности, содержащее установленную с возможностью вращения вокруг центрального вала распределительную плиту с по меньшей мере одной радиальной прорезью, простирающейся от центра вращения распределительной плиты к ее кромке, и скребковое устройство для распределения сыпучего материала по всей длине прорези, отличающееся тем, что оно снабжено прямоугольным распределительным желобом, установленным на распределительной плите, питающей трубой, расположенной с возможностью подачи сыпучего материала в распределительный желоб в область центра вращения распределительной плиты, при этом скребковое устройство содержит по меньшей мере один скребок, выполненный с возможностью линейного перемещения в распределительном желобе и подачи сыпучего материала радиально от центра вращения распределительной плиты.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что скребковое устройство выполнено в виде линейного конвейера с несколькими скребками, установленными на нем.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что прорезь выполнена расширяющейся по направлению к кромке распределительной плиты.

4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что прорезь выполнена расширяющейся по направлению к кромке распределительной плиты.

5. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что прорезь имеет параболическую форму.

6. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что прорезь имеет параболическую форму.

7. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что прорезь имеет Y-образную форму.

8. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что прорезь имеет Y-образную форму.

9. Устройство по любому из пп. 1-8, отличающееся тем, что оно снабжено первым двигателем для вращения распределительной плиты.

10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что первый двигатель выполнен с возможностью обеспечения вращения центрального вала с распределительной плитой.

11. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что первый двигатель расположен между центральным валом и распределительной плитой и выполнен с возможностью обеспечения вращения распределительной плиты относительно центрального вала.

12. Устройство по любому из пп. 1-8, 10, 11, отличающееся тем, что оно снабжено вторым двигателем для придания линейного движения по меньшей мере одному скребку скребкового устройства.

13. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что оно снабжено вторым двигателем для придания линейного движения по меньшей мере одному скребку скребкового устройства.

14. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что оно снабжено редуктором для придания линейного движения по меньшей мере одному скребку скребкового устройства.

15. Устройство по п. 10 или 11, отличающееся тем, что оно снабжено редуктором для придания линейного движения по меньшей мере одному скребку скребкового устройства.

16. Устройство по любому из пп. 1-8, 10, 11, отличающееся тем, что питающая труба расположена внутри центрального вала.

17. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что питающая труба расположена внутри центрального вала.

18. Устройство по любому из пп. 1-8, 10, 11, 13, 14, 17, отличающееся тем, что под распределительной плитой расположен тепловой экран.

19. Устройство по любому из пп. 2-8, 10, 11, 13, 14, 17, отличающееся тем, что линейный конвейер содержит нижнюю часть, в которой скребки выполнены с возможностью перемещения в направлении к периферийной стенке распределительного желоба, расположенной вблизи кромки распределительной плиты, верхнюю часть, в которой скребки выполнены с возможностью перемещения в направлении от периферийной стенки, отклоняющую пластину, расположенную между нижней и верхней частями под питающей трубой, выполненную с возможностью приема сыпучего материала, а скребок выполнен с возможностью распределения сыпучего материала, принятого отклоняющей пластиной, в верхней части линейного конвейера в направлении от периферийной стенки, причем отклоняющая пластина имеет переднюю кромку для передачи сыпучего материала с отклоняющей пластины на распределительную плиту, а скребок выполнен с возможностью распределения сыпучего материала, принятого распределительной плитой, в нижней части линейного конвейера по направлению к периферийной стенке.

20. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно предназначено для распределения гранулированного или порошкообразного покровного материала по верхнему слою литейной формы, содержащей расплавленную сталь или металл.

21. Способ распределения сыпучего материала по круговой поверхности, включающий использование устройства по любому из пп. 1-20, подачу сыпучего материала в центральную область распределительной плиты в распределительном желобе и одновременное обеспечение вращения распределительной плиты и линейное движение по меньшей мере одного скребка.

22. Способ по п. 21, отличающийся тем, что регулируют скорость вращения распределительной плиты и линейную скорость по меньшей мере одного скребка.