литейный ковш

Формула изобретения

1. Литейный ковш, содержащий емкость и огнеупорный футеровочный слой, выполненные со сквозными отверстиями, и затвор, содержащий опорные элементы, закрепленные на днище емкости, огнеупорный подвижный затворный элемент со сквозным отверстием и привод огнеупорного подвижного затворного элемента, отличающийся тем, что сквозное отверстие в емкости выполнено диаметром, большим диаметра сквозного отверстия огнеупорного футеровочного слоя, и вертикальная ось его не совпадает с вертикальной осью сквозного отверстия огнеупорного футеровочного слоя, при этом опорные элементы расположены вокруг сквозного отверстия емкости, а огнеупорный подвижный затворный элемент выполнен в виде диска с отверстием, смещенным от его вертикальной оси вращения, и расположен в сквозном отверстии емкости с возможностью вращения вокруг своей вертикальной оси и обеспечения совпадения сквозного отверстия со сквозным отверстием огнеупорного футеровочного слоя, причем затвор содержит установленную в опорных элементах планшайбу со сквозным отверстием, совпадающим со сквозным отверстием огнеупорного подвижного диска, и соединенную посредством штифтов с огнеупорным подвижным диском, имеющим возможность перемещения вверх, при этом привод кинематически связан с планшайбой, а между огнеупорным подвижным диском и планшайбой установлена пружина.

2. Ковш по п.1, отличающийся тем, что между огнеупорным футеровочным слоем и огнеупорным подвижным диском расположены соответственно жестко соединенный с огнеупорным футеровочным слоем огнеупорный графитовый диск с отверстием, совпадающим со сквозным отверстием огнеупорного футеровочного слоя, и жестко соединенная с огнеупорным подвижным диском огнеупорная графитовая прокладка со сквозным отверстием, совпадающим со сквозным отверстием огнеупорного подвижного диска.

3. Ковш по п.1, отличающийся тем, что планшайба установлена на опорных элементах через графитовую прокладку.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относиться к литейному производству, в частности к литью металлов и прочих материалов, и может быть использовано в литейных емкостях (литейных ковшах) для разливки расплавленного металла, например в вертикальные центробежные литейные машины.

Известен литейный ковш, содержащий емкость с огнеупорным футеровочным слоем, выполненные со сквозными отверстиями, и затвор, содержащий опорный элемент в виде рамы, жестко прикрепленной к днищу емкости, огнеупорную неподвижную плиту со сквозным отверстием, закрепленную на раме таким образом, что ее сквозное отверстие совпадает со сквозным отверстием емкости, корпус, закрепленный в раме, огнеупорный подвижный затворный элемент со сквозным отверстием, выполненный в виде плиты и установленный в корпусе непосредственно под огнеупорной неподвижной плитой с возможностью прямолинейных возвратно-поступательных перемещений и обеспечения совпадения своим сквозным отверстием со сквозным отверстием огнеупорной неподвижной плиты, механизм прижима огнеупорного подвижного затворного к огнеупорной неподвижной плите, содержащий симметрично расположенные двуплечие рычаги с пружинной опорой на одном плече, закрепленные на раме, и привод огнеупорного подвижного затворного элемента (SU № 550238, B22D 41/08, опубликовано 15.03.1977).

Известен также литейный ковш, содержащий емкость с огнеупорным футеровочным слоем, выполненные со сквозными отверстиями, и затвор, содержащий опорный элемент в виде рамы, закрепленной на днище емкости, корпус, установленный внутри рамы и подпружиненный к ней нижней частью, огнеупорную неподвижную плиту со сквозным отверстием, установленную в корпусе и подпружиненную к его верхней части таким образом, что ее сквозное отверстие совпадает со сквозным отверстием емкости, огнеупорный подвижный затворный элемент со сквозным отверстием, выполненный в виде плиты и установленный на нижней части корпуса непосредственно под огнеупорной неподвижной плитой с возможностью прямолинейных возвратно-поступательных перемещений и обеспечения совпадения ее сквозным отверстием со сквозным отверстием огнеупорной неподвижной плиты, и привод огнеупорного подвижного затворного элемента (RU № 2145534, B22D 41/22, опубликовано 20.02.2000, фиг.2).

Однако известные литейные ковши обладают следующими недостатками: недостаточно высокой надежностью работы из-за высокой вероятности заклинивания затвора, повышенный износ поверхностей скольжения, а также достаточно сложная конструкция затвора, что обуславливает достаточно высокую металлоемкость и трудоемкость в изготовлении, трудоемкость обслуживания ковша из-за того, что очистка отверстий от остатков металла и шлака после разливки расплава является затруднительной из-за их труднодоступности.

Задача изобретения состоит в повышении надежности работы литейного ковша за счет устранения возможности заклинивания затвора и значительного снижения износа поверхностей скольжения затвора, снижение металлоемкости и трудоемкости изготовления затвора за счет упрощения его конструкции, повышение ремонтопригодности и снижение трудоемкости обслуживания ковша путем обеспечения легкого доступа к отверстиям для их очистки от остатков металла и шлака после разливки расплава.

Сущность изобретения заключается в том, что для решения поставленной задачи путем указанного технического результата, литейный ковш, содержащий емкость с огнеупорным футеровочным слоем, выполненные со сквозными отверстиями, и затвор, содержащий опорные элементы, закрепленные на днище емкости, огнеупорный подвижный затворный элемент со сквозным отверстием и привод огнеупорного подвижного затворного элемента, отличается тем, что емкость выполнена со сквозным отверстием, диаметр которого больше диаметра сквозного отверстия огнеупорного футеровочного слоя, а вертикальная ось которого не совпадает с вертикальной осью сквозного отверстия огнеупорного футеровочного слоя, опорные элементы расположены вокруг сквозного отверстия емкости, огнеупорный подвижный затворный элемент выполнен в виде диска с отверстием, смещенным от его вертикальной оси вращения, и расположен в сквозном отверстии емкости с возможностью вращения вокруг своей вертикальной оси и обеспечения совпадения своим сквозным отверстием со сквозным отверстием огнеупорного футеровочного слоя, причем затвор содержит установленную в опорных элементах планшайбу со сквозным отверстием, совпадающим со сквозным отверстием огнеупорного подвижного диска, и соединенную с огнеупорной подвижным диском с возможностью перемещения его вверх, привод кинематически связан с планшайбой, а между огнеупорным подвижным диском и планшайбой установлена пружина. При этом между огнеупорным футеровочным слоем и огнеупорным подвижным диском расположены соответственно жестко соединенный с огнеупорным футеровочным слоем огнеупорный графитовый диск с отверстием, совпадающим со сквозным отверстием огнеупорного футеровочного слоя, и жестко соединенная с огнеупорным подвижным диском огнеупорная графитовая прокладка со сквозным отверстием, совпадающим со сквозным отверстием огнеупорного подвижного диска, а планшайба установлена на опорных элементах через графитовую прокладку.

Изобретение поясняется чертежами: фиг.1 - литейный ковш с закрытым затвором, поперечное сечение по диаметру затвора; фиг.2 - литейный ковш с открытым затвором, поперечное сечение по диаметру затвора.

Литейный ковш содержит емкость 1 со сквозным отверстием 2, огнеупорный футеровочный слой 3 со сквозным отверстием 4 и затвор. При этом отверстие 2 емкости 1 выполнено с диаметром, больше диаметра отверстия 4 огнеупорного футеровочного слоя 3, а их вертикальные оси не совпадают друг с другом.

Затвор содержит опорные элементы 5, закрепленные на днище емкости 1 вокруг отверстия 2, огнеупорный подвижный диск 6 с отверстием 7, выполненным со смещением от его вертикальной оси вращения, и расположенный в сквозном отверстии 2 емкости 1 с возможностью вращения вокруг своей вертикальной оси и обеспечения совпадения своим сквозным отверстием 7 со сквозным отверстием 4 огнеупорного футеровочного слоя 3, планшайбу 8 с отверстием 9, установленную на опорных элементах 5 и соединенную с огнеупорным подвижным диском 6 с совпадением своим сквозным отверстием 9 со сквозным отверстием 7 огнеупорного подвижного диска 6 и с возможностью перемещения огнеупорного подвижного диска 6 вверх, и привод огнеупорного подвижного диска 6 (на чертежах не показан), кинематически связанный с планшайбой 8.

Между огнеупорным футеровочным слоем 3 и огнеупорным подвижным диском 6 расположены соответственно жестко прикрепленный к огнеупорному футеровочному слою 3 огнеупорный графитовый диск 10 с отверстием (на чертежах не показан), совпадающим со сквозным отверстием 4 огнеупорного футеровочного слоя 3, и жестко прикрепленная к огнеупорному подвижному диску 6 огнеупорная графитовая прокладка 11 с отверстием 12, совпадающим со сквозным отверстием 7 огнеупорного подвижного диска 6. Между огнеупорным подвижным диском 6 и планшайбой 8 установлена пружина 13. Планшайба 8 установлена в опорных элементах 5 через огнеупорную графитовую прокладку 14 в виде плоского кольца и соединена с огнеупорным подвижным диском 6 посредством штифтов 15 с возможностью перемещения огнеупорного подвижного диска 6 вверх.

Изобретение используют следующим образом.

В исходном положении для заливки расплава в литейный ковш затвор закрывают. Для этого огнеупорный подвижный диск 6 посредством привода поворачивают вокруг его вертикальной оси в положение, когда его отверстие 7 не совпадает со сквозным отверстием 4 огнеупорного футеровочного слоя 3 (фиг.1). Из плавильной печи (на чертежах не показана) в ковш заливают расплав и перемещают к литейному устройству, например к вертикальной центробежной литейной машине (на чертежах не показана). Затем осуществляют заполнение расплавом литейного устройства. Для этого посредством привода огнеупорный подвижный диск 6 поворачивают вокруг его вертикальной оси в положение, когда его сквозное отверстие 7 совпадает полностью или частично со сквозным отверстием 4 огнеупорного футеровочного слоя 3 (фиг.2). Через отверстия 4, 7 и 9 расплав выливается из ковша. Конструкция затвора позволяет регулировать скорость заливки металла путем частичного совпадения отверстия 7 огнеупорного подвижного диска 6 с отверстием 4 огнеупорного футеровочного слоя 3.

Огнеупорный графитовый диск 10 и огнеупорная графитовая прокладка 11 обеспечивают статическое и динамическое уплотнение и значительное снижение силы трения.

Пружина 13 обеспечивает плотное прижатие графитовой прокладки 11 к графитовому диску 10. Благодаря тому, что огнеупорный подвижный диск 6 свободно установлен на штифтах 15, жестко закрепленных на планшайбе 8, он может перемещаться вверх.

Графитовое плоское кольцо 14 обеспечивает снижение силы трения между планшайбой 8 и опорными элементами 5.

Данными конструктивными признаками достигается возможность устранения заклинивания затвора и этим значительно повышается надежность работы литейного ковша, снижается металлоемкость и трудоемкость изготовления ковша, снижается трудоемкость обслуживания за счет упрощения конструкции затвора и обеспечивается легкий доступ к отверстиям для их очистки от остатков металла и шлака после разливки расплава.