Розподільний пристрій для розподілу сипкого матеріалу по круговій поверхні і спосіб його експлуатації

Реферат: Розподільний пристрій (10) для розподілу сипкого матеріалу по круговій поверхні, що містить: розподільну плиту (12), установлену з можливістю обертання навколо центрального вала (14), щонайменше один проріз, що простягається радіально (16), розташований в розподільній плиті (12), і скребковий пристрій (24) для розподілу сипкого матеріалу по всій довжині прорізу (16). Переважно, сипкий матеріал є гранульованим або порошкоподібним покривним матеріалом на верхньому шарі форми для лиття, що містить розплавлену сталь або метал. Згідно з даним винаходом на розподільній плиті (12) встановлений прямокутний розподільний жолоб (22), причому проріз (16) розташований в розподільному жолобі (22). Крім цього, живильна труба (30) розташована так, щоб подавати сипкий матеріал у розподільний жолоб (22) в область, що відповідає центру (18) обертання розподільної плити. Проріз (30) простягається від центра (18) обертання розподільної плити (12) до її крайки (20). Насамкінець, скребковий пристрій (24) містить щонайменше один виконаний з можливістю лінійного переміщення скребок (28), розташований у розподільному жолобі (22) так, щоб подавати сипкий матеріал через розподільний жолоб (22) радіально назовні від центра (18) обертання розподільної плити (12). UA 113340 C2 (12) UA 113340 C2 Також, винахід стосується способу нанесення однорідного шару матеріалу на кругову поверхню з використанням такого розподільного пристрою (10). UA 113340 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Галузь техніки Загалом, даний винахід відноситься до пристрою для рівномірного розподілу сипкого матеріалу по круговій поверхні, насамперед гранульованого або порошкоподібного покривного матеріалу по верхньому шару форми для лиття або розливного ковша, що містять розплавлену сталь або метал, для одержання гомогенного захисного й ізолювального покривного шару. Насамперед, винахід призначений для запобігання втрат тепла в розливних ковшах і ливарних формах для сталевого лиття. Ізолювальний шар також служить для запобігання об'єднання з розплавленою сталлю шкідливих елементів, що містяться в навколишньому повітрі. Рівень техніки Як відомо, для запобігання втрат тепла випромінюванням гранульований покривний матеріал поміщають на верхній шар форми для лиття або розливного ковша. Використовуваним матеріалом можуть бути ошурки, скло, силікат натрію або вермікуліт. Можуть бути також використані регенеровані матеріали, такі як оксид алюмінію (Al2O3), оксид кальцію (СаО) або алюмінієві краплі. У той час як висипання гранульованого або порошкоподібного матеріалу на верхній шар розливного ковша спочатку виконувалося досить грубим чином за допомогою піднімального механізму й жолоба, невдовзі стало зрозумілим, що необхідно знайти більш акуратне рішення. Справді, бажано домогтися точності у вимірі необхідної кількості для одержання заздалегідь заданої товщини шару й рівномірного розподілу сипкого матеріалу по всій поверхні, яка підлягає покриттю. Вдосконалений розподільний пристрій був запропонований в EP 0 389 918, причому пристрій містить нерухому частину, з якої звисає кожух зі скребками, і обертову частину, розташовану під скребками. Обертова частина містить серію прорізів, які рівномірно розподілені навколо центрального валу. Прорізи розширюються радіально у напрямку від центрального валу. За допомогою обертового руху обертової частини й вирівнювальної дії, нерухомих скребків сипкий матеріал рівномірно розподіляється по прорізах розподільного бункера. Підйом і опускання кожуха уможливлюють обробку змінюваних обсягів сипкого матеріалу. У той час як цей пристрій забезпечує рівномірний захисний та ізолювальний покривний шар на верхньому шарі розливного ковша, що містить розплавлену сталь, він також має декілька недоліків. Дійсно, через наявність центрального валу матеріал не може бути нанесений безпосередньо в середину поверхні, яка підлягає покриттю. Однак ця проблема частково може бути вирішена використанням відхильних пристосувань для сипкого матеріалу. Іншим недоліком пристрою є те, що після кожної операції розподільний бункер повинен бути знову заповнений сипким матеріалом, що може викликати деяку затримку між двома операціями заповнення. Подібна затримка може, наприклад, викликати небажане охолодження розплавленої сталі або металу, що міститься в наступному розливному ковші, що підлягає нанесенню покриття. Крім того, слід також зазначити, що конструкція пристрою є досить громіздкою, і потребує істотного обсягу попереджувальної й коригувальної роботи з технічного обслуговування. Хоча пристрій з EP 0 389 918 забезпечує гомогенний шар на верхньому шарі розливного ковша, що містить розправлену сталь, все ж таки є можливість для покращення. Технічна проблема Таким чином, метою винаходу є розробка поліпшеного розподільного пристрою для нанесення однорідного шару матеріалу по круговій поверхні. Ця мета досягнута за допомогою розподільного пристрою за п. 1 формули винаходу. Ще однією метою винаходу є розробка способу нанесення однорідного шару матеріалу на кругову поверхню. Ця мета досягнута за допомогою способу за п. 14 формули винаходу. Загальний опис винаходу Розподільний пристрій для розподілу сипкого матеріалу по круговій поверхні містить розподільну плиту, установлену з можливістю обертання навколо центрального валу, щонайменше один проріз, що простягається, розташований в розподільній плиті, скребковий пристрій для розподілу сипкого матеріалу по всій довжині прорізу. Сипкий матеріал, переважно, є гранульованим або порошкоподібним покривним матеріалом, що підлягає нанесенню як ізолювальний шар на верхній шар ливарної форми, що містить розплавлену сталь або метал. Згідно з даним винаходом на розподільній плиті встановлена розподільний жолоб із прорізом, розташованим усередині розподільного жолоба. Крім того, живильна труба розташована так, щоб подавати сипкий матеріал у розподільний жолоб в область, що відповідає центру обертання розподільної плити. Проріз простирається від центра обертання розподільної плити до її крайки. Насамкінець, скребковий пристрій містить щонайменше один 1 UA 113340 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 переміщуваний лінійно скребок, розташований у розподільному жолобі так, щоб подавати сипкий матеріал через розподільний жолоб радіально від центра обертання розподільної плити. Завдяки тому, що сипкий матеріал подається в область, що відповідає центру обертання розподільної плити, і проріз простирається від центра обертання до крайки розподільної плити, матеріал може бути нанесений на всю площу розплавленого металу в розливному ковші. Через конструктивні обмеження в пристроях відповідно до рівня техніки, насамперед EP 0 389 918, неможливо подавати матеріал до центра розливного ковша. Таким чином, даний розподільний пристрій уможливлює нанесення однорідного захисного й ізолювального шару на розплавлену сталь у розливному ковші. Крім того, даний розподільний пристрій дозволяє досягнення цього з меншим часом простою на технічне обслуговування, ніж пристрою відповідно до рівня техніки. Переважним чином скребковий пристрій містить лінійний конвеєр з декількома встановленими на ньому скребками, досягаючи цим більш швидкий і більш рівномірний розподіл сипкого матеріалу по довжині прорізу. Для одержання рівномірного покриття сипким матеріалом і приймаючи до уваги той факт, що поверхня, яка підлягає покриттю збільшується з відстанню від центра обертання, проріз, переважно, розширюється в напрямку до крайки розподільної плити. Проріз може мати параболічну форму або бути Y-подібним. Переважно, для додання обертового руху розподільній плиті передбачений перший двигун. Такий перший двигун може бути встановлений для обертання центрального валу й розподільної плити відносно розподільного пристрою. Однак, переважно, перший двигун розташований між центральним валом і розподільною плитою для обертання розподільної плити відносно центрального валу. Оскільки сипкий матеріал подається на розподільну плиту в розподільному жолобі, то область за межами цього розподільного жолоба доступна для прикріплення будь-яких сполучних засобів до розподільної плити. Дійсно, розподільна плита може містити серію ребер, прямо або опосередковано з'єднаних з підвісним кільцем, розташованим навколо центрального валу. Такий сполучний засіб уможливлює від'єднання центрального валу від розподільної плити. Для додання лінійного руху щонайменше одному скребку або скребковому пристрою може бути передбачений другий двигун. Однак, переважно, виходячи з обертового руху розподільної плити, для додання такого лінійного руху передбачений редуктор, усуваючи в такий спосіб необхідність у другому двигуні. Переважно, усередині центрального валу розташована живильна труба для подачі сипкого матеріалу на розподільну плиту. Подібна конструкція дозволяє подавати сипкий матеріал в область, що відповідає центру обертання розподільної плити. Переважно, під розподільною плитою розташований тепловий екран і може бути нерухомо з'єднаний з нею. Тепловий екран, переважно, конфігурується й розміщений так, щоб не перекривати отвори, створені прорізом у розподільній плиті. Тепловий екран, переважно, має діаметр, що відповідає по суті діаметру кругової поверхні, що підлягає покриттю сипким матеріалом. Переважно, лінійний конвеєр містить нижню частину, причому скребки рухаються в напрямку до периферійної стінки розподільного жолоба, причому периферійна стінка розташована безпосередньо у крайки розподільної плити, верхню частину, причому скребки рухаються у напрямку від периферійної стінки, і відхильну пластину, розташовану між нижньою частиною й верхньою частиною в області під живильною трубою, причому відхильна пластина розташована так, щоб приймати сипкий матеріал і так, щоб сипкий матеріал, прийнятий відхильною пластиною захоплювався скребками у верхній частині у напрямку від периферійної стінки. Така відхильна пластина має передню крайку, що дозволяє передавати сипкий матеріал з відхильної пластини на розподільну плиту, причому скребки в нижній частині розташовані так, що сипкий матеріал, отриманий розподільною плитою, захоплюється скребками в нижній частині в напрямку до периферійної стінки. Подібна конструкція гарантує, що на розподільну плиту наноситься регульована кількість сипкого матеріалу й що цей сипкий матеріал розподіляється по всій довжині прорізу. Даний винахід також відноситься до способу розподілу сипкого матеріалу по круговій поверхні з використанням розподільного пристрою, як описано вище. Такий спосіб містить у собі подачу сипкого матеріалу в розподільний жолоб в область, що відповідає центру обертання розподільної плити, з одночасним доданням обертового руху розподільній плиті й доданням лінійного руху щонайменше одному скребку. 2 UA 113340 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Для регулювання однорідності й/або товщини нанесеного на кругову поверхню сипкого матеріалу спосіб, переважно, містить подальший крок регулювання швидкості обертання розподільної плити й лінійної швидкості щонайменше одного скребка. Короткий опис фігур Тепер переважний варіант здійснення винаходу буде описаний як приклад з посиланням на додані фігури, на яких: Фіг. 1 представляє вигляд у перспективі деяких елементів розподільного пристрою відповідно до винаходу, Фіг. 2 представляє вигляд у перспективі розподільного жолоба й скребкового пристрою, Фіг. 3 представляє вигляд у перспективі сполучного засобу для з'єднання розподільної плити із центральним валом, і Фіг.4 представляє розріз через підвісне кільце, що з'єднує сполучний засіб із центральним валом, і Фіг. 5 представляє вигляд у перспективі переважного варіанта здійснення розподільного пристрою, Фіг. 6 представляє схематичний розріз через пристрій на фіг. 5. Опис переважного варіанта здійснення Розподільний пристрій відповідно до винаходу в даному контексті представлений як розподільний пристрій для нанесення шару гранульованого матеріалу на поверхню розплавленого металу, поміщеного в розливний ківш так, щоб утворити ізолювальний шар на розплавленому металі. Подібний розподільний пристрій 10 містить розподільну плиту 12, установлену з можливістю обертання навколо центрального валу 14. Розподільна плита 12 має радіус або довжину, що відповідають по суті внутрішньому радіусу розливного ковша. Проріз 16 розташований у розподільній плиті 12 і простирається радіально від центра 18 обертання розподільної плити до крайки 20 розподільної плити 12. Проріз 16 дозволяє гранульованому матеріалу падати через розподільну плиту 12 і, таким чином, наноситися на поверхню розплавленого металу в розливному ковші. Розподільний пристрій 10, крім того, містить розподільний жолоб 22, установлений на розподільній плиті 12 таким чином, що він охоплює весь проріз 16. Розподільний жолоб 22 є по суті прямокутною коробкою, розташованою на розподільній плиті 12 і відкритою зверху. Скребковий пристрій розташований у розподільному жолобі 22 для переміщення завантаженого гранульованого матеріалу в центральну область розподільної плити 12 над прорізом 16 у напрямку крайки 20. Скребковий пристрій містить лінійний конвеєр 26, переважно лінійний ланцюговий конвеєр, що має декілька встановлених на ньому скребків 28. Через численність скребків 28, установлених на такому лінійному конвеєрі 26, гранульований матеріал безупинно подається від центра 18 обертання до крайки 20. На фіг. 1 також показаний центральний вал 14, навколо якого розподільна плита 12 може обертатися. Слід зазначити, що центральний вал 14 є порожнім і служить як живильна труба 30 для гранульованого матеріалу. Це особливо важливо, тому що дозволяє подавати гранульований матеріал в область 32, що відповідає центру обертання розподільної плити 12. За допомогою прорізу 16, що починається в центрі 18 обертання розподільної плити 12, даний розподільний пристрій 10 дозволяє подавати гранульований матеріал до центральної області поверхні розплавленого металу. Підвіска розподільної плити 12 на центральному валу 14 буде пояснена більш докладно нижче. На фіг. 2 представлений збільшений вигляд розподільного жолоба 22 і скребкового пристрою 24 з фіг. 1. Розподільний жолоб 22 має центральну стінку 34 і протилежну периферійну стінку 36 і дві бічні стінки 38, 40, що простираються між ними. Центральна, периферійна й бічна стінки 34, 36, 38, 40 утворюють прямокутну коробку, що містить у собі скребковий пристрій 24. Розподільний жолоб 22 установлений на розподільній плиті 12 (від якої на фіг. 2 показана тільки частина) і оточує весь проріз 16. Скребковий пристрій 24 містить лінійний конвеєр 26 із двома паралельними ланцюгами 42, 44, установленими між двома барабанами 46, 48 поблизу центральної й периферійної стінок 34, 36, відповідно. Барабан 46 поблизу центральної стінки 34 має вал 50, що проходить через бічну стінку 40 і, що має на своєму кінці шестірню 52. Для приведення в дію лінійного конвеєра 26 шестірня 52 з'єднана або із двигуном, або редуктором (не показані). Кілька скребків 28 розташовані між двома паралельними ланцюгами 42, 44 і встановлені так, щоб бути по суті перпендикулярними до їх напрямку руху, який є радіальним відносно розподільної плити 12. Скріпки 28 мають довжину, яка по суті відповідає відстані між двома бічними стінками 38, 40. 3 UA 113340 C2 5 10 15 20 25 30 35 Підвіска розподільної плити 12 на центральному валу 14 тепер може бути описана більш докладно з посиланням на фіг. 3. Сполучний засіб містить чотири сполучні кронштейни 54, з'єднані з центральним тілом 56. Центральне тіло 56 має встановлений на ньому виконаний у вигляді лійки елемент 58, що сформований так, щоб розподіляти гранульований матеріал по ширині розподільного жолоба 22. Виконаний у вигляді лійки елемент 58, у свою чергу, з'єднаний з підвісним кільцем 60 для з'єднання із центральним валом 14. Підвісне кільце 60, яке можна більш докладно розглянути на фіг. 4, усередині містить підшипники 62, що з'єднують його із центральним валом 14. У той час як центральний вал 14 залишається нерухомим, підвісне кільце 60, виконаний у вигляді лійки елемент 58 і центральне тіло 56 можуть обертатися навколо центрального валу 14. Обертання центрального тіла 56 втягує в рух сполучні стрижні 54 і, що найбільш важливо, розподільну плиту 12 і розподільний жолоб 22, установлений на ній. На фіг. 3 також показаний отвір 64 у центральному тілі 56, що дозволяє розподільній ринві 22 проходити в центральне тіло 56 для досягнення центральної області 32 розподільної плити, у яку подається гранульований матеріал. На фіг. 3, крім того, показані два підтримувальні кронштейни 66, що простираються назовні від центрального тіла 56. Ці підтримувальні кронштейни 66 виконані й розташовані так, щоб підтримувати й сприймати навантаження розподільного жолоба 22. На фіг. 5 і 6 показаний переважний варіант здійснення розподільного жолоба 22 і лінійного конвеєра 26. Розподільний жолоб виконаний так, щоб виходити за центр 28 обертання розподільної плити 12 (вісь обертання позначена посилальним позначенням 68) так, щоб проходити під усім поперечним перерізом живильної труби 30. Лінійний конвеєр 26 має нижню частину 70 і верхню частину 72. У нижній частині 70 скребки 28 переміщаються над прорізом 16 радіально назовні до периферійної стінки 36, тобто до крайки 20 розподільної плити 12. У верхній частині 72, з іншого боку, скребки 28 переміщаються в протилежному напрямку до центральної стінки 34. Відхильна пластина 74 розташована між верхньою й нижньою частинами 70, 72 в області під живильною трубою 30. Така відхильна пластина 74 запобігає падінню гранульованого матеріалу 76 безпосередньо на розподільну плиту 12 і безпосередньо в проріз 16. Замість цього гранульований матеріал 76 спочатку попадає на відхильну пластину, 74. Внаслідок руху скребків 28 у верхній частині 72 у напрямку до центральної стінки 34, гранульований матеріал 76 на відхильній пластині, 74 захоплюється до центральної стінки 34. На передній крайці 78 відхильної пластини 74 гранульований матеріал 76 потім може падати (як показано стрілкою 80) з відхильної пластини 74 на розташовану під нею розподільну плиту 12. Гранульований матеріал 76, нанесений на розподільну плиту 12, потім захоплюється скребками 28 у нижній частині 70 до периферійної стінки 36. Завдяки тому, що гранульований матеріал 76 спочатку переміщається до центральної стінки 34 через центр18 обертання розподільної плити 12, гранульований матеріал 76 потім утягується в рух уздовж всього прорізу 16, через яку гранульований матеріал 76 потім може наноситися (як показано стрілкою 82) на поверхню розплавленого металу в розливному ковші. ПЕРЕЛІК ПОСИЛАЛЬНИХ ПОЗНАЧЕНЬ 10 розподільний пристрій 20 крайка 12 розподільна плита 22 розподільний жолоб 14 центральний вал 24 скребковий пристрій 16 проріз 26 лінійний конвеєр 18 центр обертання 28 шкребок 30 живильна труба 58 виконаний у вигляді лійки елемент область, що відповідає центру 32 60 підвісне кільце обертання 34 центральна стінка 62 підшипник 36 периферійна стінка 64 отвір у центральному тілі 38 бічна стінка 66 підтримувальні кронштейни 40 бічна стінка 68 вісь обертання 42 паралельний ланцюг 70 нижня частина 44 паралельний ланцюг 72 верхня частина 46 барабан 74 відхильна пластина 48 барабан 76 гранульований матеріал 50 вал 78 передня крайка 52 шестірня 80 стрілка 54 сполучний кронштейн 82 стрілки 56 центральне тіло 40 4 UA 113340 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1. Розподільний пристрій для розподілу сипкого матеріалу по круговій поверхні, насамперед гранульованого або порошкоподібного покривного матеріалу по верхньому шару форми для лиття, що містить розплавлену сталь або метал, що містить: розподільну плиту, встановлену з можливістю обертання навколо центрального вала, щонайменше один проріз, що простягається радіально, розташований в розподільній плиті, скребковий пристрій для розподілу сипкого матеріалу по всій довжині прорізу, який відрізняється прямокутним розподільним жолобом, установленим на розподільній плиті, причому проріз розташований у розподільному жолобі, живильною трубою, розташованою так, щоб подавати сипкий матеріал у розподільний жолоб в область, що відповідає центру обертання розподільної плити, причому проріз простягається від центра обертання розподільної плити до її крайки, і причому скребковий пристрій містить щонайменше один виконаний з можливістю лінійного переміщення скребок, розташований у розподільному жолобі так, щоб подавати сипкий матеріал через розподільний жолоб радіально назовні від області, що відповідає центру обертання розподільної плити. 2. Розподільний пристрій за п. 1, причому скребковий пристрій містить лінійний конвеєр з декількома встановленими на ньому скребками. 3. Розподільний пристрій за п. 1 або п. 2, причому проріз розширюється в напрямку до крайки розподільної плити. 4. Розподільний пристрій за п. 3, причому проріз має параболічну форму. 5. Розподільний пристрій за п. 3, причому проріз має Y-подібну форму. 6. Розподільний пристрій за будь-яким з пп. 1-5, причому для додання обертового руху розподільній плиті передбачений перший двигун. 7. Розподільний пристрій за п. 6, причому перший двигун розташований для обертання центрального вала й розподільної плити відносно розподільного пристрою. 8. Розподільний пристрій за п. 6, причому перший двигун розташований між центральним валом і розподільною плитою для обертання розподільної плити відносно центрального вала. 9. Розподільний пристрій за будь-яким з пп. 1-8, причому для додання лінійного руху щонайменше одному скребку скребкового пристрою передбачений другий двигун. 10. Розподільний пристрій за будь-яким з пп. 6-8, причому, виходячи з обертового руху розподільної плити, для додання лінійного руху щонайменше одному скребку скребкового пристрою передбачений редуктор. 11. Розподільний пристрій за будь-яким з пп. 1-8, причому живильна труба розташована усередині центрального вала. 12. Розподільний пристрій за будь-яким з пп. 1-11, причому під розподільною плитою розташований тепловий екран. 13. Розподільний пристрій за будь-яким з пп. 2-12, причому лінійний конвеєр містить: нижню частину, причому скребки переміщаються в напрямку до периферійної стінки розподільного жолоба, причому периферійна стінка розташована поблизу крайки розподільної плити, верхню частину, причому скребки переміщаються у напрямку від периферійної стінки, відхильну пластину, розташовану між нижньою частиною й верхньою частиною в області під живильною трубою, причому відхильна пластина розташована так, щоб приймати на себе сипкий матеріал, і так, щоб сипкий матеріал, прийнятий відхильною пластиною, захоплювався скребками у верхній частині у напрямку від периферійної стінки, причому відхильна пластина має передню крайку, що дозволяє передавати сипкий матеріал із відхильної пластини на розподільну плиту, причому скребки в нижній частині розташовані так, що сипкий матеріал, отриманий розподільною плитою, захоплюється скребками в нижню частину в напрямку до периферійної стінки. 14. Спосіб розподілу сипкого матеріалу по круговій поверхні, насамперед для розподілу гранульованого або порошкоподібного покривного матеріалу по верхньому шару форми для лиття, що містить розплавлену сталь або метал, що включає: підготовку розподільного пристрою за будь-яким з попередніх пунктів, подачу сипкого матеріалу в центральну область розподільної плити в розподільний жолоб, одночасно надаючи обертового руху розподільній плиті й надаючи лінійного руху щонайменше одному зі скребків. 5 UA 113340 C2 15. Спосіб за п. 14, що включає подальший крок регулювання швидкості обертання розподільної плити й лінійної швидкості щонайменше одного скребка. 6 UA 113340 C2 7 UA 113340 C2 8 UA 113340 C2 9 UA 113340 C2 Комп’ютерна верстка Т. Вахричева Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10