Запирающий и/или регулирующий орган для выпуска жидкого металла из металлургической емкости Советский патент 1992 года по МПК B22D41/44 B22D41/26 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для выпуска жидкого металла из металлургической емкости, например ковша.

Целью изобретения является повыше- ние надежности работы.

На фиг.1 изображен ковш, разрез по запирающему органу; на фиг.2 - узел I на фиг.1.

Запирающий и/или регулирующий ор- ган 1 содержит трубообразные статор 2 и ротор 3, выполненные из керамического жаропрочного материала,

Статор 2, воздухо- и расплавонепрони- цаемо заделанный в футеровку 4 промежу- точной емкости 5, входит в сопло 6, из которого при открытом запирающем /или регулирующем органе 1 выпускают из внутреннего пространства промежуточной емкости 5 расплав.

Ротор 3 жестко соединен болтами 7 с держателем 8, который соединен посредством карданного механизма 9 с приводным рычагом 10. Приводной рычаг 10 установлен на подшипниковой стойке 11 промежуточ- ной емкости 5 и содержит на своем наружном конце плечо рычага 12, при помощи которого через приводной рычаг 10 и карданный механизм 9 можно передавать вращающий момент на держатель 8 и таким образом, на ротор 3 запирающего и/или регулирующего органа 1.

Благодаря этому ротор 3 способен вращаться относительно статора 2 в обоих направлениях вращения вокруг продольной оси 13.

Как статор 2, так и ротор 3 имеют по два диаметрально расположенных относительно друг друга сквозных отверстий 14 или 15, которые в открытом положении запирающе- го и/или регулирующего органа 1 расположены в аксиальном направлении. Статор 2 и ротор 3 на осевом участке Н имеют каждый уплотняющие поверхности А и В в виде кругового цилиндра, плотно подогнанных друг к другу. Диаметры обеих уплотняющих поверхностей выбраны так, что между поверхностями А и В образуется кольцевой зазор д.

Наружный диаметр статора 2 вне осево- го участка равен приблизительно 73 мм, а диаметр ротора составляет около 93 мм.

Внутренние диаметры статора 2 и ротора 3 равны 33 или 44 мм. На осевом участке Н средний диаметр в зоне кольцевого зазора д составляет около 63 мм.

Статор 2 и ротор 3 изготавливают из высокоглиноземистого обожженного жаропрочного материала следующего состава, мас.%:

АЬОз70

Цирконмуллит20

Углерод10

Статор 2 и ротор 3 изготавливают из одного и того же материала и поэтому обе жаропрочные части имеют одинаковый коэффициент расширения.

Диаметры уплотняющих поверхностей А и В и выбирают так, что разность между ними в холодном состоянии равна приблизительно 0,4 мм, Кольцевой зазор д между обеими уплотняющими поверхностями, составляет 0,2 мм.

Перед введением запирающего и/или регулирующего органа 1 на уплотняющие поверхности наносят графитовую смазку, так что после этой операции диаметры уплотняющих поверхностей А и В различаются только приблизительно на 0,25 мм. Кольцевой зазор д составляет около 0,125 мм.

При таких условиях в случае пустой промежуточной емкости в холодном состоянии ротор 3 может свободно вращаться с помощью приводного рычага 10 относительно статора 2.

Запирающий и/или регулирующий орган работает следующим образом.

Статор 2 с ротором 3 равномерно нагревают до 950°С, после чего во внутреннее пространство промежуточной емкости заливают сталь.

После этого производят разливку стандартной жидкой стали при 1560°С. Вовремя разливки стали ротор 3 поворачивают относительно статора 2, чтобы более или менее закрыть сквозные отверстия 14и15обеих частей и тем самым регулировать поток расплава, вытекающий из промежуточной емкости 5. Ротор 3 несколько раз поворачивают дальше до тех пор, пока сквозные отверстия 14 и 15 полностью не перерывают поток расплава.

Разливка стали через запирающий и/или регулирующий орган 1 в четыре ковша потребует около 4 ч рабочего времени. При каждой разливке следят за тем, чтобы уровень расплава опускался только настолько, чтобы осевой участок Н запирающего и/или регулирующего органа 1 оставался погруженным в расплав металла. Таким образом, не допускают, чтобы наружный воздух мог проникнуть через сквозные отверстия 14 и 15 или же через кольцевой зазор д.

Во время всего рабочего процесса ротор 3 можно свободно проворачивать вручную относительного статора 2 при применении для этого небольших усилий.

После истечения рабочего времени (около 4 ч) элементы запирающего и/или регулирующего органа 1 демонтируют и осматривают с целью выявления возможных инфильтраций металла. Было установлено, что во время эксплуатации в зоне кольцевого зазора 5 не было каких-либо существенных инфильтраций металла.

Использование изобретения позволит обеспечить надежную работу запирающего и/или регулирующего органа, а также повысить срок его службы.

Формула изобретения 1. Запирающий и/или регулирующий орган для выпуска жидкого металла из металлургической емкости, содержащий неподвижную и подвижную жаропрочные части.выпол- ненные в виде концентрично расположенных труб с отверстиями для прохода расплава,

причем подвижная часть установлена с возможностью поворота и/или осевого переме- щения, а уплотняющие поверхности жаропрочных частей выполнены цилиндрическими, отличающийся тем, что, с

целью повышения надежности в работе, жаропрочные части органа выполнены из материалов, коэффициент расширения которых подобран так, что в холодном состоянии между уплотняющими поверхностями жаропрочных частей образуют зазор 0,05-0,7 мм, а в рабочем состоянии имеют плотную насадку.

2. Орган по п.1, отличающийся тем, что коэффициенты расширения материалов обеих жаропрочных частей равны между собой.

. 3. Орган по п.1,отличающийся тем, что зазор между уплотняющими поверхностями по меньшей мере в зоне отверстий

для прохода расплава имеет одинаковую величину.

4. Орган по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что зазор между уплотняющими поверхностями имеет одинаковую величину на

всем их осевом участке.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для выпуска металла из металлургической емкости, например промежуточного ковша. Цель изобретения - повышение надежности работы. Запирающее и/или регулирующее устройство содержит ротор 3 и статор 2, представляющие собой концентричные трубы. На осевом участке Н они имеют уплотняющие поверхности А и В. Коэффициенты