Устройство для защиты струи при непрерывной разливке металла Советский патент 1981 года по МПК B22D11/106 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СТРУИ ПРИ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКЕ МЕТАЛЛА

I

Изобретение относится к металлургии а именно к непрерывной разливке металлов и сплавов.

Известно устройство для защиты струи металла при непрерывном литье, размещенное на траверсе подъемно-поворотного стола, содержащее неподвижный кожух и, установленную в нем на опорных поверхностях промежуточную емкость, образующие с кристаллизатором герметичную камеру для подачи металла. Устройство уплотнено весом промежуточной емкости и весом установленного на опорные поверхности кожуха разливочного ковща. Траверса подъемно-поворотного стола обеспечивает центрирование защитного устройства промежуточного ковша над кристаллизатором 1.

Недостатками этого устройства являются необходимость частого перемещения громоздких ковшей с металлом для возможности доступа к стаканам- промежуточной емкости и кристаллизатору, сложность герметизации крупногабаритных и многоручьевых емкостей, тяжелые условия работы траверсы подъемно-поворотного стола, нагруженной дополнительно весом разливочного ковша.

Известно также устройство для защиты струи металла, содержащее рычаг, в вилке которого размещена обойма с подвижным цилиндрическим кожухом, приводную рукоятку и съемную огнеупорную трубу 2.

Недостатком такого устройства является то, что для смены разливочных труб необходимо перемещение разливочного ковша, что значительно увеличивает простои машины и затрудняет доступ к разливочному отверстию ковша и зеркалу металла в кристаллизаторе.

Цель изобретения - сокращение времени подготовки устройства к работе, улучшение условий труда.

Поставленная цель достигается тем, что кожух устройства выполнен из двух равных по высоте частей, снабженных правой и

IS левой резьбой, а рычаг установлен на вертикальной оси вращения.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - сечение по элементам лабиринтного уплотнения подвижных частей

20 устройства; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит подвижный рычаг 1 несущий на одном конце в вилке 2 подвижные )4aTbie элементы для защиты струи с приводом их перемещения, размещенные между опорной плитой 3 днища ковша 4 и траверсой 5 подъемно-поворотного стола, а на противоположном - контр-груз 6.

Рычаг 1 уравновещен упругим элементом 7 на вертикальной оси 8 вращения. Место рычага на вертикальной оси устанавливается с помощью хомута 9 с крепежными элементами, а его ход вверх ограничен съемной предохранительной щайбой 10. Между элементами вилки рычага 1 размещена подвижная обойма 11, сопряженная по винтовым поверхностям лабиринтного уплотнения с равновысокими частями 12 и 13, составляющими цилиндрический защитный кожух. Обойма 11 снабжена приводной рукояткой 14 (фиг. 1 и 3). Винтовые поверхности сопряжения обоймы с соответствующими частями кожуха выполнены с равными углами наклона в противоположные стороны, например, прямоугольного сечения (фиг. 2).

Торцы частей 12 и 13 кожуха снабжены эластичными кольцевыми прокладками 15 и 16, выполненными, например, из листового асбеста. При этом часть 12 кожуха через прокладку 15 поджата обоймой 11 к поверхности опорной плиты 3 с отверстием, а часть 13 кожуха через прокладку 16 может быть поджата непосредственно к траверсе 5 с металлопропускным отверстием, например, в случае разливки в кристаллизаторы .малых сечений или к заплечикам погружного стакана, например глуходонного Д7 (фиг. 1), опирающегося, в свою очередь, через уплот нительную прокладку 18 на опорную поверхность траверсы 5.

Для создания защитной атмосферы инертного газа, например аргона, под небольшим избыточным давлением в герметичной полости защитного устройства вокруг струи металла, вытекающей из донного стакана 19 коиша 4, предусмотрен штуцер 20, соединенHi.iis с металлической обоймой 21, прижи- .нощей опорную плиту 3 с отверстием к днищу ковша 4. Опорная плита 3 в верхней uicTis выполнена с радиальными газопро;у -KiiijiMH каналами, расположенными выше и),)г: торца стакана 19, а обойма 21 образует с плитой кольцевую полость-коллектор.

Трлйорса 5 подъемно-поворотного стола Гглбж(:ия подвижным герметизатором для обеспечения уплотнения с качающимся кристаллизатором 22 и штуцером с патрубком 23 Л-.я отбора загрязненной атмосферы отраб()(Ло газа, а также для создания постоянного давления на зеркале металла. В качестве подвижного герметизатора может быть использован сильфон или песочный затвор 24 (фиг. 1).

Для предотвращения попадания жидкого металла в зазор между частями 12 и 13 и обрызгивания кожуха предусмотрена коаксиальная установка керамической трубы 25

достаточной длины и опирающейся заплечиками на кольцевой паз верхнего торца части 12. Труба может быть выполнена в виде конической воронки 26 (изображенной на фиг. 1 пунктиром), уменьщающей высоту падения струи металла. Однако в случае использования воронки 26 для обеспечения подвода газа в погружной стакан 17 необходимо устройство сквозных каналов в кожухе (на фиг. 1 показано пунктиром).

Подвижные цилиндрические кожухи идентичны, что облегчает и ускоряет сборку устройства. Этому же способствует и разъемная вилка рычага 1. Верхним съемным элементом 27 вилки при сборке устройства обеспечивают достаточный прижим обоймы 11 винтовым или клиновым-крепежем к рычагу 1. Поступательное перемепХение частей 12 и 13 кожуха в направляющих отверстиях пластинчатых элементов вилки рычага обеспечено щпоночным типом их соединения, выступ - паз.

Для улучщения работы устройства защиты возможно применение порошка графита для смазки винтовых поверхностей лабиринтного уплотнения обоймы 11 с частями 12 и 13 кожуха. При необходимости на траверсе подъемно-поворотного стола может быть устроено смотровое окно.

Устройство работает следующим образом.

Для обеспечения доступа к кристаллизатору 22, например, для смены погружного стакана 17 вначале стопорным механизмом ковша 4 прекращают разливку металла через донный стакан 19, далее прекращают подачу инертного газа по патрубку 20 и отсос отработанного газа по патрубку 23, а затем поворотом обоймы 11 за приводную рукоятку 14 разгерметизируют устройство и поворотом рычага 1 за ту же рукоятку 14 -беспрепятственно выводят защитные трубчатые элементы из-под ковша не меняя его положения. В освободивщемся пространстве под днищем ковша осуществляют подъем и поворот траверсы 5 подъемно-поворотного стола со стаканом 17 для его замены.

При вращении между элементами вилки рычага 1- обойма 11. ввинчивает внутрь себя части 12 и 13 кожуха с левой и правой винтовыми поверхностями, вращению которых препятствуют шпоночные соединения последних с элементами вилки. Поворот обоймы за приводную рукоятку проводят до упора частей кожухов, после чего выводят устройство из-под ковша.

Для обеспечения разливки металла с новым стаканом сборку устройства производят в обратном порядке.

В свободном пространстве под ковшом 4 устанавливают траверсу 5 со стаканом 17 над кристаллизатором 22. Опуская траверсу, уплотняют ее с кристаллизатором с помощью сильфона или, например, песочного затвора (кольцевой выступ - нож на нижней поверхности траверсы входит в песчаную смесь, засыпанную в кольцевой желоб кристаллизатора (фиг. 1). Далее поворотом рычага 1 за рукоятку 14 сложенный защитный кожух устанавливают на упоре под разливочным стаканом 19 ковша 4. Вращая обойму 11 за рукоятку 14 вывинчивают части 12 и 13 кожуха до уплотнения прокладками 15 и 16 опорных поверхностей плиты 3 и траверсы 5. При этом одна из частей кожуха, поступательно перемещающихся в направляющих элементах вилки в противоположные стороны, дойдя до опорной поверхности, воздействует на рычаг 1, перемещая его по вертикальной оси 8 в сторону другой части кожуха до момента уплотнения устройства. Например, при опережающем упоре верхней прокладки 15 на плиту 3 дальнейшим вращением обойма 11 воздействует на вилку рычага, перемещая последний вниз и сжимая упругий элемент 7 на вертикальной оси 8. При разгерметизации устройства под действием сжатого упругого элемента 7 рычаг занимает исходное положение на вертикальной оси. Опережающим упором нижней прокладки 16 рычаг перемещается вверх по оси вращения, расслабляя упругий элемент 7. При разгерметизации устройство собственным весом возвращает рычаг в исходное положение. Автоматическая установка рычага 1 на вертикальной оси 8 позволяет компенсировать защитным устройством расстояние по высоте между сменяемым ковщом 4 и кристаллизатором 22. Подачей инертного газа, аргона, по патрубку 20 и отсоса воздуха по патрубку 23 в герметичной камере устройства создают защитную атмосферу. Открытием стопора в ковше 4 обеспечивают поступление металла из разливочного стакана 19 через трубу 25 или воронку 26 и стакан 17 с боковыми выпусками (или вертикальной струей) в кристаллизатор 22. При разливке металла вертикальная струя в месте падения на уровень защемляет окружающий инертный газ и в виде пузырьков выносит его в затопленные струи, образуемые клиновидным дном и боковыми выпусками стакана 17. По мере затухания скорости затопленных струй пузырьки, всплывая к поверхности металла в кри,пч1ллизаторе, производят флотационное расплава от неметаллических включений. Непрерывно поступающий под траверсой 5 инертный газ удаляется по патрубку 23. В зависимости от герметизатора возможно создание на поверхности расплава в кристаллизаторе небольшого вакуума, что улучщает качество образующегося слитка. Вращением рычага и обоймы за приводную рукоятку обеспечивают ускоренную постановку на рабочем месте и вывод защитного устройства не меняя положения ковша, что сокрашает простои машины непрерывного литья например, при смене погружных стаканов, и уменьшает ее энергоемкость. Повыщению маневренности устройства способствует одновременность перемещений частей кожуха в противоположные стороны. Кроме того, облегчаются условия работы траверсы подъемно-поворотного стола и ее привода, воспринимающей усилие только от приводной рукоятки и несущей вес керамического стакана. Идентичность защитных элементов упрощает сборку и разборку устройства, что ускоряет подготовку устройства к работе и улучшает условия труда на разливочной площадке. Формула изобретения Устройство для защиты струи при непрерывной разливке металла, содержащее рычаг, в вилке которого размещена обойма с подвижным цилиндрическим кожухом, и приводную рукоятку, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени подготовки устройства к работе и улучщения условий труда, кожух выполнен из двух равных по высоте частей с винтовым соединением левого и правого исполнений, а рычаг установлен на вертикальной оси вращения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 494219, кл. В 22 D 11/10, 1973. 2.Журнал «Металлург, 1964, № 12, с. 21-23.