Самоцентрирующийся кристаллизатор В.Ф.Щукина Советский патент 1993 года по МПК B22D11/04 

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее - к непрерывному литью металла. / - :: V .; ;.

.Известны гильзовые самрцентрирую- щие кристаллизаторы на машинах непрерывного литья заготовок (МНП), Во всех кристаллизаторах, как стационарных, так и самоцентрирующихся, изнашивается только нижняя часть; медных стенок. В стационарных сборных кристаллизаторах нижняя часть медных стенок истирается настолько, что восстанавливаются стенки только перестрожкой. В самоцентрирующихся кристаллизаторах истирание стенок в нижней части незначительно, поэтому для обеспечения равномерного истирания всей .внутренней поверхности полости гильзы примерно через каждые 50...60 плавок кристаллизатор разбирают, вынимают гильзу из корпуса и вновь вставляют, но гильзу поворачивают нижней частью вверх и вновь собирают кристаллизатор. Разборка, сборка кристаллизатора, его центровка - операции дорогостоящие.;.

Прототипом является устройство для непрерывного литья металла, содержащее охлаждаемый кристаллизатор .с цапфами и г.истемой центровки в виде промежуточной полой качающейся рамы и шаровых подвесок, качающая рама посредством двух под- шипнмков оперта на полую раму механизма качания. : :. ., : ....,, . : .

Вода для охлаждения из рамы механизма качания через полую качающуюся раму и систему сильфонов подается в нижний коллектор кристаллизатора, охлаждает медные ртенки и через патрубки верхнего коллектора свободно сбрасывается в две приемные воронки, из которых вода вытекает в приемный цеховой коллектор.

Однако гильзовый самоцентрирующйй- ся кристаллизатор со свободным сбросом

«ш

воды (прототип) использовать на имеющихся сортовых МЯЛ 3 не представляется возможным, т.к. они почти все работают по замкнутому циклу охлаждения и многие цеховые коллекторы отводящей воды находятся под давлением и свободный слив в них

воды невозможен. ;V;.

На всех гильзовых кристаллизаторах, в том числе и на прототипе, наименее: надежным узлом является уплотнение зазора между гильзой и корпусом, и прорыв воды часто вызывает, остановку процесса литья. Кроме того, горизонтальные составляющие от сил большого веса литых корпусов, а также значительные рилы трения скольжения в шарнирах и подвесках, снижают способность кристаллизаторак самоцентрированию и увеличивают износ меди. / .. .

Цель изобретения - повышение стойкости и надежности работы кристаллизатора за сч ёт повышения его чувствительности к самоцентрированию, дополнительного введения внутреннего уплотнения и снижения эксплуатационных затрат за счет возможности поворота гильзы кристаллизатора совместно с корпусом и без его. разборки. .. . .

. Для достижения поставленной цели предлагается самоцентрирующийся кристаллизатор, содержащий медную гильзу, сварной облегченный корпус с отводящим на верхней его части, а внизу и на противоположной стороне - подводящим патрубками и двумя цапфами, по одной на противоположных сторонах по центру высоты корпуса; два коромысла для подвешивания корпуса, имеющие отверстия несколько большего диаметра цапф корпуса; качающуюся пространственную водоохлаждаемую раму, две торцовые и одна боковая водопод- водящая балки которой расположены на уровне верхнего отводящего патрубка, причем боковая водоподводящая балка расположена на противоположной стороне корпуса от верхнего отводящего патрубка, т.е. над нижним подводящим патрубком корпуса, а другая боковая водоотводящая балка опущена на уровень нижнего подводящего патрубка, но на противоположную от него сторону корпуса и расположена под верхним отводящим патрубком; два не препятствующих смещению корпуса в горизонтальной плоскости и его наклону по осям цапф гибких полых элементов, которыми между собой соединены соответственно нижний подводящий патрубок с верхней боковой водоподводящей, а верхний отводящий патрубок - с нижней боковой отводящей балкой; качающаяся рама посредством расположенных на торцевых балках винтов со сферическими торцами оперта на выполненные вогнутыми большого радиуса чем у винтов сферические поверхнести кронштейнов опорной рамы; подвески, цапфы коромысла и подвески контактируют между собой по торцовым поверхностям и этим трение скольжения заменяется трением качения, что снижает силы

сопротивления самоцентрированию; в корпусе кристаллизатора со стороны воды в верхней его части под, а в нижней - над фланцами установлено внутреннее уплотнение, состоящее из скошенной направляющей и гибкого шнура.

На фиг.1 показан общий вид кристаллизатора; на фиг.2 - поперечное сечение А- А; на фиг.З - узел внутреннего

уплотнения гильзы в корпусе кристаллизатора; на фиг,4 - крепление подвески на оси. Самоцентрирующийся кристаллизатор имеет сварной облегченный корпус 1, который двумя, цапфами опирается на два коромысла 2, концы которых подвешены на шарнирных, с торовыми контактирующими поверхностями подвесками 3, укрепленных на кронштейнах качающейся рамы 4, которая установлена двумя опорными винтами 5

со сферическими торцами на вогнутые поверхности кронштейнов. Сильфоны б (гибкие полые элементы) предназначены для подвода и отвода воды к качающейся раме, а передний и задний удлиненные сильфоны

7 (гибкие удлиненные полые элементы) для подвода и отвода воды кристаллизатор - качающаяся рама. Все это установлено на опорную раму 8, в которой выполнены подводящие и отводящие водоводы.

Верхний водоотводящий 9 и нижний во- доподводящий 10 патрубки корпуса соединены удлиненными сильфонами 7 соответственно с нижней водоотводящей боковой балкой 11 и с верхней боковой водоподводящей балкой 12 качающейся рамы. Между медной гильзой 13 и фланец кристаллизатора 14 фланцем 15 прижато сальниковое уплотнение 16. Предлагаемое внутреннее уплотнение 17 надето первоначально на верх гильзы с некоторым натягом, а при закрывании кристаллизатора фланцем 14 (при его опускании и закреплении болтами к корпусу) это внутреннее уплотнение (шнур) затянуто в конический

зазор между направляющей 18 и гильзой 13 и герметизирует кристаллизатор, а внутреннее давление воды дополнительно уплотняет зазор. На фиг.4 показан контакт торовых поверхностей оси кронштейна 19 и подвески 20.

Поворот гильзы совместно с корпусом кристаллизатора относительно его центра О (фиг.2) осуществляется следующим образом. Верхние части подвесок 3 (фиг.1) снимаются с кронштейнов качающейся рамы, отвертываются болты еерхних фланцев удлиненных сильфонов и корпус 1 кристаллизатора поворачивается совместно с гильзой 13, коромыслами 2 и подвесками 3

относительно центра О (фиг.2) на 180° и далее верхние части подвесок одеваются на кронштейны качающейся рамы и закрепляются болтами фланцы удлиненных сильфонов,

. На фиг.1 стрелками В и С показаны ввод и отвод воды в опорную раму; на фиг.2 стрелками показано направление движения воды в кристаллизаторе.

Самоцентрирующийся кристаллизатор содержит корпус, медную гиль.зу, подвески и качающуюся раму, имеет в верхней части. корпуса отводящий патрубок, а в нижней части на противоположной стороне- лодводящий патрубок, пространственную полую для подвода и отвода воды качающуюся раму, одна балка которой расположена на уровне низа кристаллизатора и соединена гибким элементом с подводящим патрубком. Качающаяся рама опирается винтом с шаровым торцом на вогнутую большего радиуса, чем у винта, шаровую поверхность кронштейна опорной рамы, контактирующие поверхности в подвесках выполнены торцовыми, а фланец кристаллизатора со стороны воды имеет направляющую со скошенной поверхностью, между скосом которой и гильзой расположено уплотнение. 4 ил.. -. . .

Формула изобретения 1, Самоцентрирующийся кристаллизатор, содержащий гильзу, корпус, подвески, опорную раму и опертую на нее водоох- лаждаемую качающуюся раму, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости, надежности в работе и снижения эксплуатационных затрат за счет поворота гильзы в корпусе кристаллизатора без его разборки и повышения его чувствительности к самоцентрированию, он снабжен коромыслами для подвешивания корпуса, который выполнен сварным с расположенным вверху отводящим и внизу с противоположной стороны - подводящим патрубками и имеет расположенные по его центру цапфы, коромысла для подвешивания корпуса выполнены с отверстиями, диаметр которых превышает диаметр цапф, качающаяся рама выполнена полой, две ее торцевые и одна боковая водоподводящая балки расположены на уровне отводящего патрубка корпуса,

.при этом боковая водоподводящая балка расположена на противоположной от отводящего патрубка стороне корпуса и соединена с подводящим патрубком вертикальным гибким полым элементом, вторая боковая водоотводящая балка расположена на уровне подводящего патрубка на противоположной от него стороне корпуса и соединена с отводящим патрубком вертикальным гибким полым элементом, качающаяся рама оперта боковыми балками посредстоом винтов со сферическими торцами на выполненные вогнутыми большего радиуса сферические поверхности кронштейнов опорной рамы, а цапфы коромысел и подвески контактируют между собой по то- ровым поверхностям.

2. Кристаллизатор по п.1. отличающийся тем, что, в полости корпуса кристаллизатора со стороны воды установлено уплотнение, выполненное в виде направляющей со скосом и гибкого шнура.