Ківш для розливу металу

Изобретение относится к металлургии, в частности к устройствам для продувки и разливки стали. Известен металлургический ковш, снабженный пористым огнеупорным кирпичом в виде усеченного конуса, боковая поверхность и основание которого заключены в металлический кожух, установленный в специально выполненное в днище ковша гнездо и соединенный с газоподводящей трубой [Заявка ФРГ № 3606322, кл. С 21 С 5/48, опублик. 03.09.87]. Недостатком указанного ковша является то, что для монтажа пористого огнеупорного кирпича необходимо выполнять дополнительное отверстие в броне ковша и футеровке его днища, а это приводит к снижению безопасности эксплуатации всего агрегата как в процессе продувки стали, так и при последующей ее разливке. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является ковш для разливки металла, оборудованный стопором, установленным над разливочным стаканом, в канале которого размещено металлическое сопло, соединенное с газоподводящим трубопроводом и снабженное уплотнительным элемлентом, а также механизмом фиксации, представляющим собой специальные клещи, имеющие храповое устройство [Fachberichte Huttenpraxis Metallweiterverarbeitung. - 1985. - Vol. 23, -№ 5. - S. 382-384]. Общими признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются; - стопор, установленный над разливочным стаканом; - металлическое сопло, размещенное в канале разливочного стакана, соединенное с газоподводящим трубопроводом и снабженное уплотнительным элементом, механизм фиксации сопла. К недостаткам данного ковша следует отнести низкую стойкость уплотнительного элемента (не более 15 продувок), одновременно подвергающегося в процессе эксплуатации двум видам деформации - сжатию и кручению, что связано с конструкцией механизма фиксации сопла. В основу предполагаемого изобретения поставлена задача путем изменения конструкции механизма фиксации сопла в канале разливочного стакана повысить ресурс работы уплотнительного элемента. Поставленная задача решается тем, что в ковше для разливки металла, оборудованном стопором, установленным над разливочным стаканом, в канале которого размещено металлическое сопло, соединенное с газоподводящим трубопроводом и снабженное уплотнительным элемлентом, а также механизмом фиксации, согласно изобретению, сопло в нижней своей части имеет направляющую втулку и опорный вкладыш, а механизм фиксации сопла выполнен в виде шарнирно установленного на опорном вкладыше двойного кулачка, имеющего возможность контакта с основанием направляющей втулки и кинематически связанного С поворотным рычагом, закрепленным на газоподводящем трубопроводе. Предлагаемый ковш для разливки металла представлен чертежами. На фиг.1 и 2 показано положение частей ковша соответственно при подготовке его к работе и во время продувки металла; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2. Металлическое сопло 1, имеющее в верхней части буртик, установлено в канале разливочного стакана 2 ковша 3, оборудованного стопором 4, размещенным над разливочным стаканом. Сопло снабжено направляющей втулкой 5 и опорным вкладышем 6, соединенным с газоподводящим трубопроводом 7. Между буртиком сопла 1 и его направляющей втулкой 5 размещен уплотнительный элемент 8, выполненный из упругого материла. Для фиксации сопла 1 в канале стакана 2 служит механизм, состоящий из двойного кулачка 9, находящегося в контакте своими рабочими поверхностями с основанием направляющей втулки 5. Кулачок с помощью двух цапф 10 шарнирно установлен на опорном вкладыше 6 и посредством тяг 11 и пальцев 12,13 связан с рычагом 14, закрепленным с возможностью поворота на газоподводящем трубопроводе 7 с помощью пальцев 15. Подготовка ковша к работе осуществляется в следующей последовательности. Перед началом продувки металла в ковше поворотный рычаг 14 переводят в крайнее верхнее положение и металлическое сопло 1 с уплотнительным элементом 8 и направляющей втулкой 5 вводят в канал разливочного стакана 2 ковша 3. Относительное положение частей устройства в этот момент показано на фиг.1. Затем рычаг 14 поворачивают относительно газоподводящего трубопровода 7. При повороте рычага усилие от него через тяги 11 передается двойному кулачку 9, который под воздействием этого усилия повернется на цапфах 10 относительно опорного вкладыша 6 и переместит вверх вдоль сопла 1 направляющую втулку 5. Втулка 5 при своем перемещении давит на нижний торец уплотнительного элемента 8, верхний торец которого упирается в буртик сопла 1, в результате чего уплотнительный элемент, изготовленный из упругого материала, будет одновременно уменьшаться по высоте и увеличиваться в поперечном сечении. Когда втулка 5 займет верхнее положение, внутренняя и наружная цилиндрические поверхности элемента 8 окажутся плотно прижатыми соответственно к наружной цилиндрической поверхности сопла 1 и внутренней цилиндрической поверхности канала стакана 2. При этом обеспечивается не только надежная фиксация продувочного узла в разливочном канале, но и достигается герметичность соединений. Во время наполнения ковша жидким металлом включают подачу газа, который под избыточным давлением по каналу сопла поступает в свободную верхнюю часть канала разливочного стакана 2. Под воздействием силы давления газа на поверхности пробки стопора 4 последняя открывается от поверхности посадочного гнезда стакана, в результате чего между ними образуется кольцевая щель, сквозь которую газ поступает в полость разливочного ковша 3, преодолевая давление столба жидкого металла (см.фиг.2). Всплывая, газовые пузыри перемешивают расплав, способствуя интенсификации процессов протекающих при взаимодействии газовых и металлических потоков. По окончании продувки в момент прекращения подачи газа, когда сила давления газа на пробку стопора 4 станет меньшей усилия, развиваемого пружиной стопорного механизма, пробка окажется прижатой к гнезду разливочного стакана и перекроет лоскут металлу в его канал. Рычаг 14 переводят в верхнее положение. При этом кулачок 9 повернется относительно опорного вкладыша 6, а втулка 5 переместится вдоль сопла 1 в нижнее положение, освобождая уплотнительный элемент 8, который, разжимаясь, уменьшит свое поперечное сечение и позволит извлечь из канала стакана 2 сопло. Далее ковш 3 с металлом подается к месту разливки. Благодаря предлагаемой системе фиксации сопла в разливочном канале стакана ковша уплотнительный элемент в процессе эксплуатации подвергается только одному виду деформации - сжатию, что позволяет минимум в 2 раза повысить кратность его использования.