шиберный затвор литейного ковша

Формула изобретения

Шиберный затвор литейного ковша, содержащий монтажную раму, подвижную и неподвижную огнеупорные плиты с отверстиями, поджатые одна к другой посредством регулируемых прижимов, расположенных попарно по обе стороны продольной оси подвижной плиты и несущих опорные ролики, каретку, имеющую направляющие, взаимодействующие с опорными роликами, установленную с возможностью схода с опорных роликов и поворота в направлении, перпендикулярном рабочим поверхностям огнеупорных плит, механизм перемещения каретки, отличающийся тем, что он снабжен по крайней мере двумя осями поворота каретки, закрепленными на одной из внешних боковых сторон монтажной рамы, и кронштейнами, закрепленными на каретке, имеющими на свободных концах отверстия, соосные осям, и образующими с ними шарниры, причем каждый кронштейн закреплен на каретке в проекции на расстоянии от схода направляющей с опорного ролика большем, чем расстояние от заходного торца оси шарнира до оси соответствующего опорного ролика.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к шиберным затворам для литейных ковшей, и предназначено для разливки стали и жидких металлов.

Известен шиберный затвор металлоразливочной емкости [1] содержащий несущую раму с корпусом, в котором расположены неподвижная плита и каретка с размещенными на ней подвижной плитой и прижимным механизмом; при этом каретка смонтирована на оси, установленной параллельно плоскости днища емкости и кантователю, с возможностью поворота вокруг нее. Данное устройство, хотя и позволяет облегчить и ускорить ремонт и обслуживание при смене огнеупорных плит, однако имеет сложный запирающий механизм. Кроме того, поскольку поворот вокруг оси осуществляется всей опорной рамой с кареткой и прижимным механизмом, то неподвижная ось накладывает ограничения по регулировке усилия прижима огнеупорных плит.

Известен затвор сталеразливочного ковша [2] содержащий монтажную плиту, шарнирно соединенную с ней раму, упорные втулки с монтажными болтами, размещенные между монтажной плитой и рамой, подвижную и неподвижную огнеупорные плиты с отверстиями, упруго поджатые одна относительно другой посредством регулируемых прижимов, смонтированных на раме по обе стороны продольной оси подвижной плиты. На корпусах прижимов закреплены оси роликов, взаимодействующие с направляющими, выполненными на обойме подвижной плиты, связанной с механизмом перемещения. К недостаткам конструкции можно отнести повышенную трудоемкость сборки и разборки затвора при смене огнеупорных плит из-за сложности всей конструкции, а именно необходимости раскручивания и закручивания монтажных болтов. Кроме того, расположение оси шарнира перпендикулярно оси перемещения подвижной огнеупорной плиты (оси гидроцилиндра механизма перемещения) обусловливает определенное положение затвора на дне ковша, а именно размещение продольной оси затвора перпендикулярно кантователю, что не всегда представляется возможным. Расположение же продольной оси затвора параллельно кантователю из-за значительного веса рамы усложняет технологическое обслуживание затвора.

В качестве прототипа выбран наиболее близкий к заявленному затвору шиберный затвор [3] содержащий верхнюю рамку с неподвижной огнеупорной плитой, имеющей сливное отверстие, закрепленную на днище ковша, подвижную огнеупорную плиту, размещенную в каретке с роликами, скользящими по направляющим, выполненным на нижней раме, и поджатую к верхней раме пружинным механизмом, механизм перемещения каретки, связанный с ней осью, параллельной рабочим плоскостям рам и перпендикулярной направлению перемещения каретки. При этом шаг установки направляющих и расстояние между роликами больше длины направляющих на величину не менее диаметра ролика для обеспечения схода каретки с направляющих, поворота вокруг оси в направлении, перпендикулярном рабочим поверхностям огнеупорных плит, и прохода в окне нижней рамы, для обеспечения смены огнеупорных плит. При этом ось поворота закреплена в механизме перемещения (например, в штоке гидроцилиндра). Недостатком данного затвора является сложность обслуживания в случае расположения продольной оси затвора параллельно кантователю ковша. Так как ось поворота каретки перпендикулярна продольной оси затвора, то при сходе каретки с направляющих для смены огнеупорных плит каретку опускают вниз или поднимают вверх, что из-за значительного веса усложняет технологическое обслуживание затвора.

Настоящее изобретение решает задачу повышения удобства обслуживания затвора при смене огнеупорных плит и прижимных механизмов без снятия самого затвора в случае расположения затвора на днище ковша, когда его продольная ось параллельна кантователю.

Поставленная задача решается тем, что в шиберном затворе литейного ковша, содержащем монтажную раму, установленную на днище ковша параллельно кантователю, подвижную и неподвижную огнеупорные плиты с отверстиями, поджатые одна относительно другой посредством регулируемых прижимов, расположенных попарно по обе стороны от продольной оси подвижной плиты и несущих опорные ролики, взаимодействующие с направляющими выступами каретки, шаг установки которых больше расстояния между роликами на величину не менее диаметра ролика, а также механизм перемещения каретки, на одной из внешних боковых сторон рамы параллельно направлению перемещения каретки закреплены по крайне мере две оси шарнира поворота каретки в направлении, перпендикулярном рабочим поверхностям огнеупорных плит, а на каретке закреплены кронштейны по числу осей шарнира, на свободном конце которых выполнены соосно осям шарнира отверстия. Каждый кронштейн закреплен на каретке в проекции на расстоянии от края схода направляющей с ролика, большем чем расстояние от заходного торца оси шарнира до оси соответствующего ролика. При этом каретка соединена с механизмом ее перемещения разъемным соединением.

На фиг. 1 изображены варианты расположения затвора на днище ковша относительно кантователя; на фиг. 2 продольный разрез затвора; на фиг. 3 - поперечный разрез затвора по оси разливочного стакана; на фиг. 4 вид снизу, при закрытом положении затвора; на фиг. 5 то же, при открытом положении затвора; на фиг. 6 то же, в момент схода каретки с опорных роликов; на фиг. 7 то же, с выведенной кареткой из затвора; на фиг. 8 то же, со снятой кареткой, для технологического обслуживания; на фиг. 9 общий вид затвора на дне ковша в аксонометрии с положением каретки для технологического обслуживания.

Шиберный затвор 1 располагают на днище 2 литейного ковша таким образом, что его продольная ось 3 расположена параллельно кантователю 4, и при обслуживании затвора его ось занимает вертикальное положение. Сам шиберный затвор 1 состоит из монтажной рамы 5. В монтажной раме 5 размещена неподвижная огнеупорная плита 6. Кроме того, на монтажной раме 5 посредством прижимных механизмов 7 консольно попарно закреплены четыре опорных ролика 8. Каретка 9, несущая подвижную огнеупорную плиту 10 с коллектором 11, установлена на опорных роликах 8 посредством направляющих выступов 12, при этом расстояние между выступами 12 больше диаметра опорного ролика 8, а расстояние L1 между кромками 13 схода направляющих выступов 12 с опорных роликов 8 равно расстоянию между осями 14 опорных роликов 8. Каретка 9 связана с механизмом ее перемещения 15 разъемным соединением.

На внешней боковой стенке 17 монтажной рамы 5 параллельно направлению перемещения каретки 6 закреплены две оси 18 с опорными плоскостями 19. Число осей может быть больше двух. На внешней части каретки 6 закреплены два кронштейна 20, по числу осей 18, на свободных концах которых выполнены отверстия 21 соосно соответствующим осям 18. Каждый кронштейн 20 закреплен на каретке 9 таким образом, что в плане расстояние L2 (L"2) между его поверхностью со стороны заходной части до кромки схода 13 направляющего выступа 12 больше, чем расстояние L3 (L"3) между осью 14 соответствующего опорного 8 и заходного творца 22 соответствующей оси.

Позицией 23 показан тепловой экран, закрепленный на кронштейнах 20.

Работает затвор 1 следующим образом. Для выпуска жидкого металла из ковша механизмом 15 осуществляют перемещение каретки 9, несущей подвижную плиту 10; при этом боковые направляющие выступы 12 каретки 9 перемещаются по опорным роликам 8, закрепленным на раме 5 посредством прижимных механизмов 7. Шлифованная поверхность подвижной плиты 10 скользит по шлифованной поверхности неподвижной плиты 6, установленной в монтажной раме 5, закрепленной, в свою очередь, на днище 2 литейного ковша. В этом случае в зоне сливных отверстий двух плит 6 и 10 в пределах рабочего хода механизма перемещения 15, равного H1 от базовой линии 0-0, проходящей через центр отверстия неподвижной плиты 6, происходит либо полное совмещение отверстия для прохода струи жидкого металла, либо дросселирование, либо закрытие затвора (фиг. 4). Для исключения проникновения жидкого металла в разъем между плитами 6 и 10 используются прижимные механизмы 7 на каждый опорный ролик 8, обеспечивающие полный контакт обращенных друг к другу поверхностей огнеупорных плит 6 и 10 с заданным усилием. Конструктивное исполнение прижимных механизмов может быть различным, например в виде блока пружин, закрепленных посредством стержня на раме 5 (не показано).

В процессе разлива металла кронштейны 20 не взаимодействуют с осями 18 и не препятствует нормальной работе прижимных механизмов 7.

При обработке необходимого количества циклов слива жидкого металла производят замену огнеупорных плит 6 и 10.

Для этого кантователем 4 ковш заваливают на бок, при этом продольная ось 3 затвора занимает вертикальное положение, такое же положение занимают ось 18 шарнира поворота каретки 9.

При расположении привода 15 перемещения каретки 8 со стороны, противоположной кантователю 4 (вариант I), обратным ходом механизма перемещения 15 от базовой линии О-О, равным H2, отверстия 21 кронштейнов 20 совмещают с соответствующими осями 18, образуя поворотный шарнир. За счет того, что расстояние L3(L"3) в плане между соответствующими заходными торцами 22 осей 18 и осей 14 опорных роликов 8 меньше расстояния L2 (L"2) между поверхностью кронштейна 20, обращенной к оси 18, и кромкой схода 13 направляющего выступа 12 с опорного ролика 8, оси 18 войдут во взаимодействие с отверстиями 21 раньше, чем направляющие выступы 12 каретки 9 сойдут с опорных роликов 8 (фиг. 5, 6).

Образовавшиеся посредством осей 18 и кронштейнов 20 с отверстиями шарниры после освобождения разъема 16 обеспечивают свободный поворот каретки 9 вокруг осей 18 в направлении, перпендикулярном рабочим поверхностям огнеупорных плит 6 и 10 (фиг. 7). В таком положении каретки 9 проводят смену огнеупорных плит 6 и 10 и технологическое обслуживание всего затвора. Для смены каретки 9 или ремонта производят съем каретки 9 с осей 18 (фиг. 8).

При расположении привода 15 перемещения каретки 9 со стороны кантователя 4 (вариант II) прямым ходом механизма перемещения 15 от базовой линии О-О, равного H1+H2, совмещают отверстия 21 кронштейнов 20 с соответствующими осями 18, образуя шарнир аналогично вышеописанному варианту. Дальнейшие действия по обслуживанию затвора аналогичны вышеприведенным.

Таким образом, заявленная конструкция затвора при расположении его на днище ковша параллельно кантователю, позволяет значительно упростить и облегчить обслуживание затвора при смене огнеупорных плит. Простым продольным перемещением каретки происходит раскрытие затвора, что обеспечивает доступ ко всем конструктивным элементам затвора для их технологического обслуживания.