Ковзкий затвор сталерозливного ковша

Винахід відноситься до металургії, зокрема до пристроїв для розливання металу, і може бути використаний для дозованого випуску сталі з розливних ковшів. Відомий шиберний затвор для сталерозливних ковшів, що містить нерухому раму з нерухомою вогнетривкою плитою, з'єднану з нею стяжними болтами відкидну раму, рухливу обойму з вогнетривкою плитою, установлену між нерухомою і відкидною рамами, балансири для рівномірного розподілу навантаження між вогнетривкими плитами, виконані у виді пружних елементів, з'єднаних своїми кінцями зі стяжними болтами через коромисла [А.С. СРСР №1271649, МПК В22D41/08, опубл. 23.11.1986р. Бюл. №3]. Недоліком даної конструкції затвора є його велика довжина, обумовлена розміщенням стяжних болтів на поздовжній осі рухливої обойми, у зв'язку з чим відстань між цими болтами необхідно вибирати рівним сумі довжини обойми і її повного робочого ходу. У свою чергу збільшення лінійних розмірів затвора приводить до зростання металоємності конструкції, і її вартості. Найбільш близьким до пропонованого винаходу по технічній суті є ковзкий затвор сталерозливного ковша, що містить нерухому і рухливу вогнетривкі плити, розміщені в сталевих обоймах, притискні елементи з балансирами, лінійні сепаратори з тілами котіння, установлені між полозами рухливої обойми і балансирами, і обмежники переміщення рухливої обойми [Патент РФ 2047421, МПК В22D41/08, опубл. 10.11.1995р. Бюл. №31]. Недоліком цієї конструкції затвора є те, що ковзкий затвор може використовуватися тільки в блоковому варіанті, тому що заміна його відпрацьованих вогнетривких плит здійснюється лише в спеціальної майстерні після зняття розливного пристрою з днища сталерозливного ковша, оскільки через відсутність фіксації рухливої обойми і лінійних сепараторів щодо балансирів при розкритті затвора відбувається їхнє випадання. У зв'язку з цим застосування даного затвора зв'язано з високими експлуатаційними витратами, обумовленими необхідністю виконання великої кількості трудомістких операцій по його зняттю з ковша, розбиранню, зборці, сушінню в електропечі і транспортуванні. Крім того, через збільшену тривалість підготовки до роботи такого затвора (не менш 3-х годин) погіршується оборотність сталерозливних ковшів і умов служби їх футеровки, що піддається впливу різких перепадів температур під час заміни розливного пристрою. Загальними суттєвими ознаками найближчого аналога і пропонованого ковзкого затвора сталерозливного ковша є: - нерухома і рухлива вогнетривкі плити, розміщені в сталевих обоймах; - притискні елементи з балансирами; - лінійні сепаратори з тілами котіння, установлені між полозами рухливої обойми; - обмежники переміщення рухливої обойми. В основу винаходу поставлена задача шляхом виконання фіксації рухливої обойми і лінійних сепараторів у крайніх положеннях щодо балансирів і притискних елементів забезпечити можливість експлуатації затвора в касетному варіанті з метою здійснення заміни відпрацьованих вогнетривких плит без його зняття з корпуса сталерозливного ковша, що дозволить знизити тривалість операцій по заміні зношених вогнетривких плит до 15 хв. За рахунок чого підвищиться обертальність сталерозливного ковша і покращаться умови служби його футеровки, яка не встигає охолонути за час підготовки розливного пристрою до роботи. Поставлена задача вирішується тим, що в ковзкому затворі сталерозливного ковша, що містить нерухому і рухливу вогнетривкі плити, розміщені в сталевих обоймах, притискні елементи з балансирами, лінійні сепаратори з тілами котіння, установлені між полозами рухливої обойми і балансирами, і обмежники переміщення рухливої обойми, згідно винаходу обмежники виконані у виді накладок, нерухомо закріплених на балансирах і охоплюючих полози рухливої обойми, а також мають поздовжні прорізи, усередині яких розміщені виступи, розташовані на полозах рухливої обойми. Доцільно, але не обов'язково тіла котіння виконувати у виді кульок, розміщених у поздовжніх направляючих пазах опорних поверхонь полозів рухливої сталевої обойми і балансирів, поперечний переріз поздовжніх направляючих пазів представляє дугу окружності, радіус якої дорівнює 1,05 -1,10 радіуса кульки, а глибина пазів складає 0,25 - 0,30 його діаметра. На Фіг.1 приведений загальний вид ковзкого затвора; на Фіг.2 - розріз А-А на Фіг.1; на Фіг.3 - розріз Б-Б на Фіг.2; на Фіг.4 - положення частин затвора при заміні відпрацьованих вогнетривких плит. Ковзкий затвор сталерозливного ковша містить нерухому сталеву обойму 1 із встановленою в ній верхньою вогнетривкою плитою 2, нижню рухливу сталеву обойму 3 з розміщеними в ній нижньою вогнетривкою плитою 4 і стаканом-колектором 5. Вогнетривкі плити укладені в металеві обичайки і зафіксовані в сталевих обоймах притискними гвинтами 6 і 7. Нерухома сталева обойма 1 за допомогою 4-х болтів 19 закріплена на днищі сталерозливного ковша 8, а рухлива сталева обойма своїми поздовжніми полозами 9 установлена на кульки 10, що знаходяться в направляючих пазах, виконаних на опорних поверхнях полозів 9 і балансирів 11, і укладені в два лінійних сепаратори 12, розміщених між подовжніми полозами 9 і балансирами 11. Балансири за допомогою осей 13 зв'язані з притискними елементами 14, кожний з яких виконаний у виді Г-образного важеля і закріплений на нерухомій сталевій обоймі Іза допомогою пальця 15 і гвинтової стяжки 16. Затвор постачений обмежниками переміщення рухливої обойми 3, що включають накладки 17, які нерухомо закріплені на балансирах 11 і охоплюють полози 9 обойми 3. Накладки мають поздовжні прорізи, у яких розміщені виступи 18, розташовані на полозах 9. Поперечний переріз поздовжніх направляючих пазів полозів 9 і балансирів 11 представляє дугу окружності, радіус якої дорівнює 1,05-1,10 радіуса розміщених в них їх кульок 10, глибина пазів складає 0,25-0,30 діаметра кульки. Зазначені співвідношення розмірів поперечного переріза направляючих пазів і кульок обрані з умови забезпечення надійної фіксації від поперечного зсуву рухливої сталевої обойми щодо балансирів і нерухомої сталевої обойми при переміщенні нижньої вогнетривкої плити з одного крайнього положення в інше. Якщо радіус поперечного переріза направляючих пазів буде менше 1,05 радіуса кульки, можливе заклинювання останнього через появу двох крапок контакту й утворення зазору між тілом котіння і дном паза. Однак радіус поперечного переріза направляючих пазів не повинний перевищувати 1,10 радіуса кульки, оскільки в цьому випадку збільшується люфт у рухливих з'єднаннях подовжніх полозів і балансирів і як наслідок росте поперечний зсув при їх відносному поздовжньому переміщенні. Глибина направляючих пазів не може бути менше 0,25 діаметра кульки через можливість виходу тіл котіння з них у випадку ослаблення зусилля затягування в процесі роботи затвора через температурні деформації його елементів. Верхня межа глибини направляючих пазів обмежений товщиною лінійного сепаратора, що повинний надійно утримувати ув'язнені в нього тіла котіння. При першій установці затвора його нерухому обойму 1 закріпляють чотирма болтами 19 до дна ковша 8. Операції по обслуговуванню затвора при необхідності заміни його відпрацьованих вогнетривких плит виконують у наступній послідовності. Ківш 8 після закінчення розливання укладають на бік на підлозі робочої площадки цеху, за допомогою ключа послабляють дві пружні стяжки 16 і виводять їх із зачеплення з кінцями притискних елементів 14. Потім, використовуючи спеціальний важіль (умовно не показаний), повертають на 90 градусів навколо пальців 15 щодо нерухомої сталевої обойми 1 притискні елементи 14 і з'єднані з ними за допомогою осей 13 балансири 11, що утримують рухливу сталеву обойму 3 з розміщеними нижньою вогнетривкою плитою 4 і стаканом-колектором 5. Під час. повороту рухливий частин затвора, завдяки тому, що балансири 11 постачені накладками 17, що охоплюють полози 9 сталевої обойми 3, у поздовжніх прорізах яких розміщені виступи 18 полозів, а між поздовжніми пазами цих полозів і балансирів розміщені кульки 10 з зазначеними вище співвідношеннями розмірів, укладені в лінійні сепаратори 12, відносного роз'єднання рухливих частин затвора не відбудеться і вони займуть горизонтальне положення як показане на Фіг.4, полегшуючи доступ до відпрацьованих верхньої 2 і нижньої 4 вогнетривкими плитами. Для їхнього витягу зі сталевих обойм 1 і З необхідно послабити затягування притискних гвинтів 6 і 7. Після заміни зношених вогнетривів новими і фіксації їх в обоймах здійснюють зборку затвора, виконуючи операції в зворотній послідовності. Завдяки зазначеній конструктивній схемі затвора касетного типу, що заявляється, тривалість операцій по заміні зношених вогнетривких плит не перевищує 15 хвилин, що дозволяє не тільки підвищити оборотність сталерозливного ковша, а і поліпшити умови служби його футеровки, що не встигає охолонути за час підготовки разливного пристрою до роботи.