Способ и устройство для изготовления литых шлаковых камней Советский патент 1941 года по МПК C04B5/00 B28B1/54 

Изобретение касается способа и Зстройства для проиеводства строительных камней путем отливки, их из расплавленных шлаков до .менных печей.

В настоящее время уже известны различные способы производства литых шлаковых .камней за ливки расплавленного шлака в раскрывающиеся формы с выдержкой в них массы до затвердения ее с поверхности, после чего затвердевщие камни, способные выдержать транспорт, по освобождении их из формы направляются на термическую обработку.

Отличительная особенность предлагае.мого способа заключается в том, что шлаковые камни, не затвердевшие е.ще полностью внутри, освобождаются из раскрывающихся форм и; плотно укла)дываются в траншее, огражденной вертикальными стенками из теплоизоляционного огнеупорного материала, в которой передвигается разливочная машина, после чего в траншее устанавливаются теплоиволирующие полереч. ные вертикальные стенки из плит или щитов. Такими же плитами прикрывается сверху занятый камнями участок траншеи-, и ка.мни выдерживаются

в траншее при требующейся для их кристаллизации температуре, которая: поддерживается за счет внутренней теплоты камней.

Тепловая изоляция траншеи может быть выполнена, согласно изобретени-ю, и другим способом. Освобожденные из форм камни укладываются на слой предварительно залитого в траншею расплавленного шлака и во время укладки, камней такую же заливку продолжают с боков и сверху штабеля.

Для ос ществления способа по первому из указанных вариантов предлагается устройство, в котором, с целью автоматической и плотной укладки каэдней в траншее вертикальными рядами, на тележке разлив-очной мащины установлены ленточный транспортер и качающийся щит с про-ти1вовесом, который служит для направления и укладки подаваемых транспортером камней, выпадающих на него из фор.м разливочной машины при движении конвейера во время заливки в формы шлака.

Для осуществления второго варианта предлагаемого способа может служить другое устройство, в котором, с

целью одновреманной отливки камней в формы и заливки укладываемых в траншею застывших ка-мней жидким шлаком, помимо отливочного жолоба, имеются еше два подвижных поперечных и два продольных жоло-ба, ра сположенные по бокам: , и один распределите„1ьный жшюб, -расположен, ный под гнездом переднего поперечного жолоба.

На чертеже фиг. 1 изображает боковой вид устройства для осуществления предлагаемого способа по первому варианту; фиг. 2 - поперечный разрез траншеи по линии АВ на фиг. 2 с расположенным в ней устройство-м; фиг. 3 - вид сбоку устройства для осуществления предлатаемого способа по второ-му варианту; фиг. 4 - ВИД его спереди в поперечном разрезе транщеи; фиг. 5 - разрез по линии CD на фиг. 4.

При предлагаемом способе изготовления литых камней, благодаря тому, что отлитые кам-ни тотчас же по о-кончания разлИВКИ i(iB течение нескольких ми«ут) укладываются в самой траяще-е (где производилась их отливка), ко гарая немедленно изолирует ся от потери тепла, внутри траншеи устанавливается равномерная температура СО всех CTOtpoH .камней, главным образом вокруг варггикальных гра.- i нип, несущих нагрузку от веса выше- «тежащих камней.

Целым рядом экспериментов уста- ; новлено, что оптимальная температура для кристаллизации шлаковых отливоК находится в интервале 850-950°. | Выдержать такую тем:пературу в за- i крытой траншее очень легко, так как потери тепла из нее ничтожно малы, а запас тепла в них очень велик, так ; как камни укладываются в траншею с затвердевшей койкой толщиной около j ММ, а внутренняя часть их еще i жидкая; за счет выделяющейся при . затвердении и остывании последней | те плоты и, будет происходить нополнение уходящего из транщеи тепла для | поддержания постоянной температуры ъ ней (около 850°) в течение всего периода кристаллизации.

Еще более надежно достигается по- ; стоянство необходимой для кристаллазадий отлитых камней температуры не ;

только за счет внутреннего запаса тепла е отлитых камнях, но и тем, что на дне транщеи, по бокам ее, и в просветы между уложенными в траншею камнями однавременно с отливкой кам ней заливается также шлак, образующий тепловую изоляцию для помещаемых в траншее камней.

При таком способе изготовления литых камней ив доменных шлаков в последние вводится жидкая присадка из песка и колошниковой ныли непосредственно в жолоб у доменных печей. Присадка такого состава вводится в щлак для повыщения его кислотности с целью достижения большей текучести его, так как шлаки значительного количества заводов, в особенности южных, в большиистве случаев хотя и Кислые, но весьма мало пригодны для литья вследствие недостаточной текучести.

В жидком виде присадка Вводится потому, что в твердом виде она очень слабо или совсем не усваивается шлаком.

Для выполнения способа по первому ва1рианту служит устройство, показанное на фиг. 1 и 2.

Устройство состоит из двух главных частей: разливоч1ной машины и траншеи, имеющей фахверковые стены 17 из термоизоляционного кирпича или, В крайнем случае, из шлакового кирпича с заполнйнием пустот сухиМ г-ранулированным шлаком. Для меньшей Воздухопроницаемости степы целесообразно с обеих сторон оштукатурить. Стены снаружи могут быть открытыми или засыпанными гранулированным шлаком и сверху глиной. Траншея ИМеет внутри узкоколейный железнодорожный путь, по которому и заходит внутрь разлив очная маЩина. При больщих масштабах -производства целее ообраЗ но делать по две траншеи так, чтобы м-ежду ними на уровне их верха могла образоваться рабочаяплощадка путем устройства перекрытия под площадку на самих стенах. Пространство между двумя траншеями может быть засыпано землей.

Шлак подается к месту отливки в обыкновенных шлаковых ковщах, г1редпочтителЙ10 в изолированных и с крыщками. Из ковша 1 щлак сливается по жолобу 2 в железные формы 3, монтированные на сквозных шарнирах 15 двух цепей Гаяля, вместе с формами и составляют главный транспортер разливочной машины. После заливки шлака в формы последний должен паходиться в формах 1 -1,5 ми1нут, т. е. пока не образуется корка необходимых размеров. После этого залитая шлаком форма подходит к наКЛОНН1ОЙ натравляющей плите 25, и из формы под действием собственной тяжести .выпадает камень 24 на поворотную плоскость 25 и далее на погрузочный транспортер 6. Погрузочный транспортер имеет скребки, которые предназначены не только для того, чтобы удержи1вать камни от сползания вниз, но и для того, чтобы камни поднимались вверх одно1В1ременно с движением всей формы 3, разделенной ПО ширине -на столько ячеек, сколько необходимо отлить камней из одной формы. Это делается для того, что|бы далее падаюи ая партия калшей силой своего суммарного веса могла отклонить от стены щит 8, преодолевая действие противовеса 9. Назначение щита 8 состоигг в том, чтобы уменьшить скорость падения камией за счет силы трения кам-ней о щит и стену, так как щих всегда стремится уменьшить проход для камней, создавая сужающийся в начале проход, который постепенно расширяется от распирающего действия камней, движущихся постепенно вниз под действием силы тяжести, так что щит 8 является своего рода тормозом. Вес противовеса 9 и соотношение плеч рычагов подбираются так, чтобы суммарный вес всех камней из однюй формы (одного ряда) смог отклонить щит, и в то же время, чтобы камни не падали: слишком быстро, ВО избежание их деформации, так как они падают очень горячими и содержат во внутренней части еще жидкий щлак. Такая укладка вертикальными рядами необходима еще потому, чтО при такОМ расположении нижележащие камни воспринимают нагрузку от вышележащих камней всем периметром образовавшейся корки, что не -мюжет быть достигнуто прибеспорядочной укладке камней. Наконец, щит является теплоизолирующей

стенкой, предохраняющей от усиленного охлаждения открытую стенку вертикального ряда камней в момент их укладки № непродолжительной стоянки разливочной машины (несколько минут). Поэтому щит располагается по всей ширине траншеи и изготовляется из двух железных листов, между которыми засыпается изоляционный материал.

Перед заходом разливочной машины в траншею рельсы очищаются от заранее насыпанного гранулированного шлака (как указано на фиг. 2), и для того, чтобы щит 8 не разравнял обрат„ но насыпанный шлак, нижнюю часть щита поднимают несколько вверх за тягу 20.

При обратном движении разливочной мащины разравнивание насыпанного шлака произ водится механически при помощи клинообразной горизонтально установленной планки 21, а когда машина заходит в транщею, то эта планка 21 поднимается вверх.

Когда укладка первого вертикальнсго ряда камней закончена, разливочная машина быстро отодвигается назад при помощи электродвигателя (ось которого обозначена, цифрой 19) на ширину вертикального ряда камней и таклм же образом и далее, пока из ковша не будет вылит весь шлак.

После окончания укладки одного или двух рядов камней сверху на них или на стеву кладется термоизоляционная плита 12, засыпаются все щели между плитами, и плиты накрываются еще в од онепроницае м ЫМ материал о м.

Когда из ковша 1 вылит весь шлак и закончена укладка всех камней, траншея замыкается поперечным рядом изоляционных плит.

Разливочная машина снабжена будкой 26 для машиниста с защитным козырьком 29. Главный транспортер монтируется на тележке на кронштейнах 13 и приводится в движение от электродвигателя, ось которого обозначена цифрой 22. Погрузочный транспортер 6 верхней своей частью опирается на кронщтейны 27 и приводится в движение от электродвигателя с осью 18.

Для выполнения способа по второму варианту служит устройство, показанное на фиг. 3 и 4. Здесь к месту

отливки жидкий шлак подается в обыкновенных ковшах 1. Из ковша 1 шлак льется на неподвижную часть передвижного жолоба 2 и оттуда на поворотную часть жолоба 23. Далее шлак попадает в жолоб 4 разливочной машины, который имеет четьгре канала для выхода через дих шлака в формы 28 разливочной машины. По воротная часть жолоба 23 сопряжена с жолобом 4 и может не только поворачиваться, но и выдвигаться вперед, чем достигается постоянное относительное положение койца жолоба 23 по отношению к жолобу 4.

В момент начала заливки форм 28 цлаком лента разливочной машины находится в движении, а поперечные жолобы 5 в этот момент раздвинуты в стороны, чтобы шлак не мог в них попадать. Когда первые залитые шлаком формы начинают подходить к разгрузочному концу ленты разливочной машины, поперечные жолобы 5 сдвигаются по направлению к ее середине так, чтобы шлак одновременно мог поступать и в формы 28 и в поперечные жолобы 5. Из последних шлак выливается в боковые продольные жолобы 16, а оттуда в передний жолоб 7, 3 котором имеется ряд отверстий для прохода шлака на дно траншей. До того момента, пока ИЗ формы отлитые «амни не начнут попадать на направляюш,ий шит 30 и далее в собирательный нагрузочный механизм, на-дно траншеи должен быть налит слой шлака толщиной 20-30 мм для лета и 30-40 мм для зимы. После этого иачинается укладка камней в траншею и одновременно .производится по системе жолобов 5, 16, 7 заливка просветов между кампями и самих сверху, что предохраняет их от охлаждения наружным воздухом и создает оптимальные усло-вия для кристаллизации шлака.

Во время процесса укладки камней разливочная машина непрерывна движется, пока камни не будут уложены да втОрюго конца траншеи, после чего лента разливочной машины останавливается, и машина движется в обратном направлении. В это- время про изводится дополните.тьная заливка камней шлаком настолько, чтобы защитный слой над первым уложенным ярусом камней, являющийся в то же вре.мя основанием для второго яруса, получился толщиной не менее 8-10мм. Укладка второго, третьего и четвертого ярусов -производится таким же образом, т. е. с заливкой защитного слоя после каждото яруса, но после укладки последнего яруса защитный слой шлака делается толщиной в 70-80 м.м. При заливке верхнего защитного слоя шлака поперечные жолобы 5 сдвигаются к середине машины, так что весь П1лак идет только по жоло-бам. Это положение жолобов 5 показано на фиг. 5. Формы 28 разливочной машины делаются разъемными, и разъем, т. е. раскрывание форм происходит на перегибе ленты разливочной машины, чем и достигается свободное выпадение камней из форм. Все фор.мы сделаны цельными на всю ширину разливочной машины и имеют по тринадцати ячеек, так что каждый ряд, подлежащий укладке, состоит из тринадцати камней.

ВьшадающИе из форм 28 камни при раскрывании форм на повороте ленты попадают по щиту 30 в собирательнопогрузочный механизм, который приходит в действие автоматически от веса камней, т. е. движение вниз этого Механизма вместе с камнями начинается только тогда, когда в него попадзт все тринадцать камней одного ряда. Погрузочный механизм состоит ив двух валиков 14а и вертикальных щитов 14, проходящих по всей ширине траншеи. Щиты 14 находятся на таком расстоянии друг от друга, что камни свободно помешаются между ними, валики же 14а их задержива от, пока не соберутся все тринадцать камней одного ряда, после чего механизм опускается от тяжести камней вниз. Когда механизм подаст камни до самого низа траншеи, боковые клещи, на которых укреплены валики и щиты 14, упираются в наклонные плоскости (не показанные на чертеже), которые раздвигают валики и дают камням выпасть. Эти наклонные плоскости расположены с двух сторон машины и переставляются в вертикальном направлекии из будки машиниста. Перестановка этих плоскостей служит для того, чтобы механизм мог открываться на желаемой высоте для укладки камней в требуемом ярусе.

Для предохранения от переливания шлака в не закрытые формы служит швеллер 29. Над поверхиостью форм 28 расположен пустотелый вал 10 с выступами для нанесения «а поверхность камней рифлей. Второй вал 11 имеет такое же устройство и предназначен для окончательного выравнивания ловерхностей камней. Бункер 22 служит для хранения присыпки (песок, испорошкаванный отвальный шлак и т. п.). Эта присыпка дается для предохранения прилипания шлака к валвм 10, 11 и шлака, заливаемого на поверхность камней при укладке их в траншеи. Кроме этого, все формы перед заливкой шлака смазываются смазкой, цредохраняюшей от Прилипания шлака к формам (графитной, известковой,

-магнезиальной и т. п.). Для предохранения ленты разливочной машины от провисания вследствие веса налитых шлаком форм, с боков машины помещаются балки, по которым и происходит движение форм на роликах.

Машина приводится в действие от электродвигателей, к которь™ ток подводится по гибкому переносному кабелю. Для регулирования скорости дви- I жения как ленты, так и самой машины по траншее служит коробка скоростей. Жолоб 4 может поворачиваться вокруг горизонтальной оси, проходящей вдоль машины, для того, чтобы можно было регулировать подачу шлака в одну или другую сторону ленты.

Предмет изобретения.

1. Способ изготовления литых шла. :козых камней путем заливки расплавленного шлака в раскрывающиеся формы с выдержкой в них массы до затвердения ее с поверхности и с по следующим направлением затвердевших камней на термическую обработку, отличающимися тем, что выпадающие из форм разливочной машиНЬ, не затвердевшие еше полностью внутри, шлаковые камни плотно укладь;вают в огражденной вертикальными стенками из теплоизоляционного огнеупорного материала траншее (литейно;( канаве), в которой передвигается разливочная машина, после чего устанавливают в траншее теплоизолирующие поперечные вертикальные стенки из плит или щитов, а также прикрывают такими же плитами занятый камнями участок траншеи сверху и выдерживают камни в траншее для их кристаллизации при требующейся температуре, поддерживаемой за счет внутренней теплоты камней.

2.Видоизменение способа по п. 1, отличающееся тем, что освобождаемые от форм камни: укладывают на слой предварительно залитого в транщею расплавленного шлака и во время укладки продолжают такую заливку с боков и сверху штабеля.

3.Устройство для осушествления способа по п. 1, отличаюшееся тем, что, с целью автоматической и плотной укладки камней в траншее вертикальными ряда.ми, на телел ке разливочной машины установлены ленточный транспортер 6 и качающийся на оси щит 8 . с противовесом 9, служащий для направления и укладки подаваемых этим транспортером камней, выпадающих на него из форм 3 разливочной машины при движении ее конвейера во время заливки в формы шлака (фиг. 1).

4.Видоизменение устройства по п. 3, отличающееся применением, с целью одновременной отливки камней в фор.мы и заливки укладываемых в гнездо застывших камней жидким щлаком, помимо отливочного жолоба 4 двух подвижных поперечных жолобов 5, двух расположенных по бокам мащины продольных жолобов 16 и расположенного над гнездом переднего поперечного распределительного жолоба 7 (фит. 3).

5.При устройстве по п. 4 применение для распределния камней и равномерной укладки их в гнезде наклонной тормозящей поверхности 14 н раздвижных валиков 14а.

6.При устройстве по пп. 4 и 5 применение укрепленных рифленых валиков 10 и И, расположенных поверх подвижных форм, с целью нанесения рифлей на верхнюю поверхность отли тых камней.

ШигЗ

v Vy/jCT..BJ-T,;T t 7VnV/34 X x;