Стопорний пристрій для регулювання потоку розплавленого металу і спосіб його відновлення

1. Моноблочний стопорний пристрій для регулювання потоку розплавленого металу з випускного отвору металургійної ємності, що включає: а) стрижнеподібний корпус (12) з поздовжньою віссю (А), виконаний з вогнетривкого керамічного матеріалу, б) подовжений висвердлений отвір (14), простягнений від верхньої поверхні вказаного корпусу (12) до його протилежного нижнього кінця, отвір закінчується, трохи не доходячи до нижнього вільного кінця (28) корпусу (12), причому в) вказаний висвердлений отвір (14) забезпечений щонайменше на своїй прилеглій до нижнього кінця корпусу (12) ділянці щонайменше одним закріплюючим засобом (16), який призначений для прийому відповідного закріплюючого засобу (18) вогнетривкої керамічної частини (20, 22, 38) для прикріплення її до нижнього кінця корпусу (12). 2. Стопорний пристрій за п.1, в якому закріплюючий засіб (16) в нижньому кінці висвердленого отвору (14) виконаний з можливістю прийому діля C2 2 (19) 1 3 перетину випускного отвору відповідної металургійної ємності. Стопорні стрижні використовувалися також для введення газу, наприклад, інертного газу, такого як аргон, в розплавлену сталь для видалення неметалічних включень з розплаву. У всіх випадках стопорний пристрій повинен витримувати години занурення в розплавлений метал. Він також повинен протистояти сильному тепловому удару, 9 кий виникає на початку розливу, а також механічним зусиллям, що прикладаються до нього. До теперішнього часу робилися численні спроби підвищити механічні і термічні властивості даного стопорного пристрою, а також поліпшити його характеристики в процесі експлуатації. Зазвичай стопорний стрижень має так звану головку в своєму нижньому кінці, яка служить для герметизації відповідного випускного отвору металургійної ємності, коли стопорний стрижень знаходиться в своєму найнижчому положенні, або для відкриття випускного отвору після того, як стопорний стрижень піднятий вертикально. У зв'язку з цим не дивно, що ця головка є тією частиною стопорного пристрою, яка схильна до максимального зносу. Після певного терміну експлуатації доводиться замінювати весь стопорний стрижень цілком, хоча тільки частика його нижнього кінця (головка) зношується до такого ступеня, що потрібна його заміна. Така заміна тягне за собою відповідні часові та матеріальні витрати. Робилися спроби забезпечити стопорний стрижень головкою з керамічного матеріалу підвищеної зносостійкості. Дійсно, такий моноблочний стопорний стрижень, виготовлений з двох різких керамічних матеріалів, підвищує термін його служби, але тягне за собою вищі витрати на його виробництво і виникнення технічних труднощів, обумовлених різними ступенями теплового розширення при різних температурах в процесі експлуатації. Метою даною винаходу є створення такого стопорного пристрою для потоку розплавленого металу з розливного пристрою, який виключив би вищезгадані недоліки скоротив би витрати при виробництві сталі. Винахід заснований на традиційному стопорному стрижні, що має стрижнеподібний корпус (з поздовжньою віссю А), виготовлений з вогнетривкого керамічного матеріалу, який далі включає подовжений просвердлений отвір що тягнеться від верхньої поверхні вищезгаданого корпусу до його нижнього кінця. Зазвичай усередині даного висвердленого отвору розташовуються, переважно, в першій третині всієї його довжини (якщо дивитися зверху вниз), засоби для закріплення одного кінця відповідного металевого стрижня, інший кінець якого прикріпляється до підіймального механізму. Можливі конструкції таких закріплюючих засобів можуть бути знайдені в рівні техніки, наприклад, в Європейському патенті ЕР 0 358 535 В2. Винахідницький задум направлений на ділянку нижнього кінця стопорного пристрою, який підда 87745 4 ється найбільш сильному механічному і термічному впливам в процесі експлуатації. Винахід не змінює поверхню і/або матеріал ділянки нижнього кінця, але передбачає усередині (нижньої) ділянки кінця вищезгаданого висвердленого отвору щонайменше один (додатковий) закріплюючий засіб, призначений для закріплення відповідного закріплюючого засобу тієї вогнетривкої керамічної частини, яка кріпиться до нижньої о кінця корпусу. Моноблочний стопорний пристрій даного винаходу включає ознаки п.1 формули винаходу. Як буде далі зрозуміло, головка повинна мати таку зовнішню форму, яка відповідає зовнішній формі корпусу керамічного стопору, так щоб поверхня по всій довжині стопорного стрижня була безперервною і гладкою. Винахід мас відношення до стопорнихстрижнів з центральним висвердленим отвором, який закінчується на відстані від найнижчої поверхні нижнього кінця стопорного стрижня (наприклад, нижнього кінця головки). Такий стопорний стрижень може бути використаний таким чином. Досягши певного ступеня зносу головки, зношена головка відрізується на такій осьовій довжині стопорного стрижня, щоб відкрити нижній кінець центрального висвердленого отвору. Тут лінія відрізу вибирається так, щоб висвердлений отвір мав в цій області такі вказані закріплюючі засоби, які сполучаються з відповідними закріплюючими засобами тієї вогнетривкої керамічної частини, яка кріпиться до цього нового нижнього кінця корпусу, що утворився. Стопорний стрижень робиться коротшим. Щоб уникнути пониження піднімаючого механізму, що є не завжди легко можливим, подальша замінена головка може потім мати більшу довжину чим початкова Ця операція заміни виконується краще якщо нова головка матиме довжину, яка забезпечена разом з різанням стопорного пристрою загальної довжини ідентичної довжині початкового стопорного пристрою. Подальші відрізання і заміни можуть проводитися так, як було описано вище. Весь стопорили стрижень може бути виготовлений з одного вогнетривкого керамічного матеріалу. Можна також використовувати різні матеріали для виготовлення замінюваних частин (голівок) і стопору, що залишається у використанні корпус). Також можна передбачати засоби герметизації між нижніми поверхнями стопорного стрижня і відповідними поверхнями замінюваних часток. Такі засоби герметизації повинні витримувати ті високі температури, які досягаються в цій зоні. Для цих цілей підходять засоби герметизації на основі графіту. Закріплюючі засоби в нижньому кінці висвердленого отвору можуть тягнутися на 1/3 всієї довжини стопорного пристрою, але вони також можуть розташовуватися по всій довжині висвердленого отвору. Якщо висвердлений отвір закінчується недалеко від нижнього вільного кінця корпусу, то стопорний стрижень може використовуватися без яких-небудь подальших маніпуляцій. Закрита нижня частина стопорного стрижня має так звану головку. Можна передбачити у вказаній голівці що 5 87745 найменше один газовий канал, один кінець якого виходить у відповідний нижній кінець висвердленого отвору, а інший кінець виходить в саму нижню поверхневу ділянку нижнього кінця корпусу. Такий газовий канал може бути присутнім в будь-якій з вищезгаданих замінюваних часток, що робить можливим тривале використання вказаного відновленого стопорного стрижня для газового дуття. Як було описано вище, справжній винахід також включає спосіб відновлення моноблочного стопорного пристрою, який був описаний в п.7 формули винаходу. Якщо загальна довжина стопорного стрижня буде такою ж перед тим, як нова головка 22 повинна мати довжину між цим фланцем 24 і нижнім кінцем (зовнішня поверхня) 28 попередньо заміненої головки додатково L, тобто відстань між зовнішньою частиною 26 та лінією розрізу В. Винахід описаний детальніше з посиланням на схематичну фігуру, що показує стопорний стрижень відповідно до винаходу. Змальований стопорний стрижень готовий до експлуатації, тобто включає головку 22, і виготовлений як моноблочний стопорний стрижень. На Фіг.1 показано нижній кінець (близько 20% від загальної довжини) стопорного стрижня з керамічним вогнетривким корпусом 12. Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 6 Проте, це абсолютно інша конструкція в порівнянні з відомими стопорними стрижнями, оскільки висвердлений отвір 14 має в своєму нижньому кінці 14l ділянку 1б стінок з нарізаним різьбленням, який тягнеться до головки 22 або навіть заходи .ъ в неї. Відповідно до рішень, описаних в рівні техніки, стопорний стрижень приходить в непридатність і підлягає заміні на абсолютно новий пристрій навіть у тому випадку, коли зношена тільки головка 22. Відповідно до винаходу головка 22 може бути відрізана на відстань від її нижнього кінця, що схематично показано на Фіг.2 лінією В-В і нова головка 22 як та, що показана на Фіг.2, може бути прикріплена до стопорного корпусу 12 нарізанням головки 22 з висунутою нарізаною частиною 20 у висвердлений отвір 14. Коли головка 22 повністю врізана у висвердлений отвір 14 зовнішній фланець головки 22 упирається у відповідну нижню зовнішню частину 26 корпусу 12. Між цими двома відповідними поверхнями 24, 26 знаходиться вогнетривка прокладка, наприклад, з графіту. Як правило, осьова довжина головки відповідно до відомих рішень складає від 80 до 120мм. її зовнішній діаметр зазвичай складає від 100мм до 150мм. Закріплюючі засоби можуть розташовуватися на 20% від загальної осьової довжини висвердленого отвору. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601