Устройство для защиты металла от вторичного окисления на машине непрерывного литья Советский патент 1982 года по МПК B22D11/106 

Изобретение относится к металлургии и касается машин непрерывного литья металла. Известно устройство для защиты металла от вторичного окисления на машине непрерывного литья между сталеразливочным ковшом, установленным на стенде, и промежуточным ковшом, содержащее защитную трубу,, закрепледаую на крышке промежуточного ковща. В этом устройстве при опускании стендом сталеразливочного ковша его нижний фланец приходит в контакт с подпружиненной защитной трубой, выпохшен- ной в виде сильфона на крышке промеясуточного ковша, в результате чего внутри защитной трубы образуется закрытый объем для струи металла, выходящей из сталеразливочного ковша в промежуточный. В этот закрытый объем подается под давлением инертный газ, обеспечивающий безокислитеяьную атмосферу внутри защитной трубы и над уровнем металла в промежуточном ковше L-U Недостаток данной конструкции состоит в большом расходе инертного газа, вытекающего через отверстия кры1лки промежуточного ковша, а также в неплотности узла СТЫКОВЮ1 нижнего фланца сталеразливочного ковша с защитной трубой. При этом количество газа, используемого в каждый момент времени, должно соответствовать объему в защитной трубе и над уровнем металла в промежуточном ковше до его крышки. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для защиты металла от вторичного окисления на мащине непрерывного литья между сталеразливочным и промежуточным ковшами, содержащее поджимаемую к вьшускному стакану сталеразливочного ковша защитную трубу, установленную в держателе на конце консоли, снабженной механизмами ее подъема и поворота. В известном устройстве при опускании стендом сталеразливочного ковша его нижний фланец приходит в контакт с 39 защитной трубой, являющейся удлиненным огнеупорным стаканом, который погружак под уровень металла в промежуточном ковше. Внутри защитной трубы образуется закрытый объем для струи металла, выходящей из сталерЕ13ливочного ковша в промежуточный. В этот закрытый объем подается инертный газ, обеспечивающий безокислительную атмосферу внутри защитной трубы на участке прохождения струи. На мениске металла в промежуточном ковше в этом случае наводятся шлаки, предотврашающие окисление верхних слоев металла- Таким образом, в данном варианте расход инертного газа невелик. Для обеспечения такой технологии консоль, несущая защитную трубу, снабжена механизмом подъема, необходимым для поджатия защитной трубы к ниж нему фланцу сталеразливочного ковша, и механизмом ее поворота, служащим для отведения защитной трубы из зоны струи металла и. введения ее в эту зоНУ и . Недостаток известного устройства сое тоит в малой плотности стыковки защит- .ной трубы с выпускным стаканом сталерааливочного ковша из-за отклонений положения ковша на стенде относительно какого-то точного положения в силу необходимых технологических , а таюке в связи с. отклонениями попожейий вьтускного стакана сталеразливочного ковша после его футеровки. Кроме того, при использовании сталеразливочных ковшей с шиберными затворами узел сты ковки защитной трубы с нижним фланцем шиберного затвора подвергается воздействию брызг жидкого металла из-за отклонений струи при перекрытии или регулировке истечения. Цель изобретения - повышение надежности защиты металла. Указанная цель достигается тем, что в устройстве.для защиты металла от вторичного окисления на машине непрерывного литья между сталеразливочным и промежуточным ковшами, содержащем поджимаемую к выпускному стакану сталеразливочного ковша защитную трубу, -становленную в держателе на конце консоли, имеющей механизм ее подъема и поворота, вьшускной стакан сталеразливочного ковша снабжен охватывающим его кольцевым экраном, открытым с нижней сторо п 1, а держатель вьшолнен в виде конического заходника, охватываюшего защитную трубу и обращенного кверху ме 1ьи1им своим диаметром, при 04 этом консоль выполнена из двух частей, шарннрно связанных между собой двумя разнесенными по горизонтали вертикальными параллельными звеньями. На фиг. 1 показано устройство для защиты струи металла от вторичного окисления на машине непрерывного литья, с положением защитной трубы в резервной позиции; на фиг. 2 - то же, с положением защитной трубы в рабочей позиции; на фиг. 3 - то же, вид в плане; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 и 7 - узел стыковки выпускного коллектора сталеразливочного ковша и защитной трубы, разрез. Устройство для защиты металла от вторичного окисления на машине непрерывного литья между сталеразливочным ковшом 1, установленным на подъемноповоротном стенде 2, и промежуточным ковшом 3, распределяющим металл по кристаллизаторам 4 ручьев машины, содержит защитную огнеупорную трубу 5, установленную в держателе 6 на конце консоли, вьтолненной из двух частей, 7 и 8, шарнирно связанных между собой двумя разлесенньп,1и по горизонтали вертикальными параллельнь1ми звеньями 9 и 10. Вторая часть 8 консоли шарнир подвешена на дополнительном звене 11, щарнирно закрепленном другим своим концом кронштейне 12 полой вертикальной колон„ы 13, и на одном конце рычага 14. опорный шарнир которого также закреплен кронштейне 12 полой вертикальной копонны 13 Другой конец рычага 14 шарнирно связан через подпружиненную тягу 15, проходяшую через отверстие в колонне 13, со штоком 16 гидроцилиндра 17, корпус 18 которого закреплен неподвижно болтами на верхнем торце колонны 13. Сила предварительного сжатия пружин 19 тяги 15 превышает пересчитанный в соответствии с плечами рычага 14 и массой вес защитной трубы 5 вместе с держателем 6 и частями 7 и 8 консоли, но не превьш1ает усилия, развиваемого гидрошнппцфом 17. Оси опорного шарнира рычага 14, а также оси шарниров, соединяклцих рычаг 14 и подпружиненную тягу 15, и оси звеньев 9 и 1О и дополнительного звена 11 горизонтальнь и параллельны между собой. Полая вертикальная колонна 13 установлена на втутжах 20 скольжения в корпусе 21, закрепленном на консоли стенда 2. Для осуществления поворота колонны 13 вокруг вертикальной оси в средней части ее вьшрлнена зубчатая нарезка, которой она связана с зубчатой рейкой 22. Прот тоположные концы рейки вьто нены в виде гидравлических плунжеров, вставленных в корпуса 23 и 24 с соответствующими гидравлическими уплотнен ями 25 и 26. Ход плунжеров о/ обеспечивает поворот колонны 13 на уголос +|3 и перевод защитной трубы 5 в резервно положение. Вьшускной стакан 27 сталеразпивочного ковща 1 снабжен кольцевым экрано 28, прикрепленным к его металлической облицовке 29. Держатель 6 вьшолнен в виде- конического заходника, обращенного меныпим своим диаметром кверху. Половина разности диаметров коническог заходника превышает ожидаемую погрещ- ность поперечного отклонения положения сталеразливочного ковща 1 на стенде 2, склддьюающегося из зазора (Ь) между ковщом 1 и траверсой стевда 2 и колебаний положения вьшускного стакана 27 в ковще 1 после футеровки , а также те пературных деформаций. Выпускной стакан 27 закреплен в ниж ней подвижной плите шиберного затвора 30. Вьшуск жидкого металла из сталера ливочного ковща в промежуточный и регулировка его осуществляются перемещением нижней плиты щиберного затвора 30 (направлетше ее движения показано стрелками). Устройство работает следующ гм обра зом. Перед началом рабочего процесса раз ливки на мащине сталеразливочный ковщ 1 установлен на стенде 2, находящемся в крайнем верхнем положении. Защитная труба 5 НЕ1ХОДИТСЯ в резервном отведенном положении (фиг. 1). Открывают выпускное отверстие сталеразливочного ковша и, добивщт.сь того, чтобы струя, выходящая из выпускного стакана 27, стала равномерной и организованной, на Время закрывают шиберным затвором выпускное отверстие. Затем включают плун жер зубчатой рейки 22, подводят защитную трубу 5 под выпускной стакан 27 сталеразливочного ковша 1 и ходом вниз штока 16 гидроцилиндра 17 через рычаг 14 поднимают защитную трубу в верхнее положение . При этом- конический заходник держателя 6 входит снизу в кольцевой экран 28 и при наличии их несоосности (6) центрируется относитель но оси выпускного стакана 27 горизонтальным перемещением части 7 консоли относительно части 8 с поворотом звеньев 9 и 10. УГОЛ их поворота у соот ветствует несоосности выпускного стакана 27 и защитной трубы 5 в плоскости звеньев 9 и 1О. Уситгае горизонтального перемещения создается в контакте конического заходника с кольцевым экраном 28 в результате разложения вертикального усилия прижима на его проек- шга в соответствии с углом конусности заходника. Несоосность в перпендикутшрной плоскости также компенсируется при подъеме защитной трубы благодаря контакту конического заходника с кольцевым экраном поворотом защитной трубы 5 в плане относительно оси колонны 13. При этом часть рабочей хподкости перетекает в схеме гвдравлики через золотник со средним положением из полости одного плунжера в полость другого. После плотного прижима кольцевого экрана 28 к держателю 6 открывают, выпускное отверстие сталеразливочного копша 1 и опуск;ают стенд 2 в нижнее ра- бочее положение . Защитная труба 5 погружается в промежуточный ковщ 3 и при его наполнешш жидким металлом до рабочего уровня остается погруженной. При этом на поверхности жидкого металла в промежуточном ковще наводятся шлаки, препятствующие окислению верхних слоев, а во внутренний объем защит ной трубы 5 через распределитель держателя подается инертный газ. Таким образом, обеспечивается безокислитепьная атмосфера для жи/Жого металла, выходящего из сталеразливочного ковша 1 и находящегося в промежЗточггам ковше 3. Полученная центровка вьп1ускного стакана 27 и защитной трубы 5 coxpaimется на протяжении процесса разливю и при необходимости регулирования выпуска металла из сталерааливочного ковша 1. Работа предлагаемого механизма при движении шиберного затвора на ход И по направлениям 31 заключается в повороте на. угол } вместо с выпускным коллектором защитной трубы 5 относительно центра колонны 13 и одновременном поперечном движения части 7 KOHCojn относительно части Я с поворо- том звеньев 9 и 1О для кокшоисащга разностной величины Л . По окончании разливки или при необходимости замены защитной трубы 5 стенд 2 поднимают в крайнее верхнее положение, выводя защитную тпубу 5 из

79

промежуточного ковша 3, ходом ВБерос штока 16 гидроцилинпра 17 отжимают держатель 6 от кольцевого экрана 28 сталеразливочного ковша 1 и ходом плунжера зубчатой рейки 22 поворачивают зашитную трубу 5 в резервное положение, в котором производят ее замену.

Повышение надежности герметизации участка прохождения струи между стале:разливочным и промежуточным ковшами дсхггигается в предлагаемом устройстве благодаря точной центровке защитной трубы относительно выпускного коллектора сталеразливочного ковша.Конструкцией обеспечивается также регулирование шиберным затвором истечения без смещения струи относительно защитной трубы, что также повышает надежность процесса литья с защитной струи.

Технико-экономический аффект изобретекия достигается повышением надежности защиты металла от вторичного окисления в начале процесса разливки и во время его, что улучшает качество не,1Прерывнолитых слитков с точки зрения неметаллических окисных включений.

Эффект от использования изобретения можно вычислить, исходя из того, что вероятность недостаточной герметичности защиты вследствие отклонений положения вьшускного коллектора сталеразфвочного

6О8

Kowua составляет 50%. Экономический.,.

эффект составит 13786О руб.

Формула изобретения

- ч

Устройство для защиты металла от вторичного окисления на машине непрерывного литья между сталеразливочным и промежуточным ковшами, содержащее поджимаемую к выпускному стакану сталеразливочного ковша защитную трубу, установленную в держателе на ко1ще консоли, имеющей механизмы ее подъема и поворота, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности защиты, вьтускной стакан сталеразливочного ковша снабжен охватывающим его кольцевым экраном, открытым с нижней стороны, а держатель вьтолнен в виде конического заходника, охватывающего зашитную трубу и обращенного кперху меньшим своим диаметром, при этом консоль вьтолнена из двух частей, шарнирно связанных между собой двумя разнесенными по горизонтали вертикальными параллельными звеньями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Японии, № 53-6991, кл. В 22 D 11/1О, опубггак. 1973.

2.Заявка Франции № 7532688, кл.В 22 D 11/10, опублик. 1977.

а