Кристалізатор для безперервного розливу з пристроєм хитання

1. Кристалізатор для безперервного розливу, який містить: гільзу (12) кристалізатора, яка утворює ливарний канал (18) вздовж ливарної осі (20), при цьому згадана гільза (12) має верхній кінець і нижній кінець; сорочку (24) кристалізатора, що оточує гільзу (12), при цьому згадана сорочка (24) кристалізатора має верхній кінець і нижній кінець; систему охолоджування (26) всередині згаданої сорочки (24) кристалізатора для охолоджування гільзи (12); коливальний важіль (40), що оточує згадану гільзу (12) кристалізатора, при цьому коливальний важіль (40) здатний здійснювати коливання навколо поворотної осі (45), по суті перпендикулярної ливарній площині, яка містить вищезгадану ливарну вісь (20), для передачі механічних коливань гільзі (12) кристалізатора, який відрізняється тим, що додатково передбачений хитний кожух (30) кристалізатора, сполучений з верхнім кінцем згаданої сорочки (24) кристалізатора, при цьому гільза (12) ливарної форми підтримується на своєму верхньому кінці хитним кожухом (30) кристалізатора, при цьому хитний кожух кристалізатора (30) з можливістю повороту підтримується коливальним важелем (40) зовні сорочки (24) кристалізатора; причому передбачений ущільнювальний елемент (90, 130), який забезпечує ущільнення між вищезгаданим хитним кожухом (30) кристалізатора і вказаним верхнім кінцем сорочки (24) кристалізатора. 2. Кристалізатор за п. 1, в якому згаданий хитний кожух (30) кристалізатора підтримується колива 2 (19) 1 3 85726 4 8. Кристалізатор за п. 7, в якому опорний фланець (34) формує масивний блок, який утворює аналог центральної вхідної лійки (35). 9. Кристалізатор за будь-яким з пп. 1-8, в якому система охолоджування являє собою систему (26) розпилювального охолоджування. 10. Кристалізатор за п. 9, в якому ущільнювальний елемент являє собою кільцеве манжетне ущільнення (90). 11. Кристалізатор за п. 10, в якому вказане кільцеве манжетне ущільнення прикріплене до хитного кожуха (30) кристалізатора і має вільний пружний обід, який радіально притиснутий до циліндричної внутрішньої стінки вищезгаданої сорочки (24) кристалізатора. 12. Кристалізатор за пп. 9, 10 або 11, який додатково містить: кільцевий елемент (80), прикріплений до вказаного нижнього кінця гільзи (12) кристалізатора; донну пластину (82), приєднану до нижнього кінця вказаної сорочки (24) кристалізатора, при цьому вказана донна пластина має центральний отвір, в якому розташований кільцевий елемент (80); і графітове кільце (84), яке утворює всередині вказаного центрального отвору кільцевий контакт і напрямну поверхню між вказаним кільцевим елементом (80) і вказаною донною пластиною (82). 13. Кристалізатор за будь-яким з пп. 1-8, в якому система охолоджування являє собою проточну систему охолоджування. 14. Кристалізатор за п. 13, в якому ущільнювальний елемент являє собою кільцеву діафрагму (130), встановлену герметично між хитним кожухом (30) кристалізатора і вказаним верхнім кінцем сорочки (24) кристалізатора. Даний винахід належить до кристалізатора для безперервного розливу з пристроєм хитання. Кристалізатор для безперервного розливу, як правило, складається з гільзи кристалізатора для спрямовування розплавленого металу, циліндричної сорочки кристалізатора, що обмежує камеру охолоджування навколо гільзи кристалізатора, і системи охолоджування, сформованої всередині цієї камери охолоджування для охолоджування гільзи кристалізатора. У процесі безперервного лиття розплавлений метал затвердіває в контакті з внутрішньою поверхнею охолодженої гільзи кристалізатора і утворює зовнішню обводову кірочку заготовки. Приєднання або прилипання затверділої кірочки до внутрішньої поверхні гільзи кристалізатора веде до проривів кірочки. Добре відоме рішення для зниження такого ризику полягає в забезпеченні коливань кристалізаторів для безперервного розливу вздовж осі лиття. Для створення коливального руху кристалізатора для безперервного розливу відоме встановлення останнього на коливальний стіл. Отже, весь кристалізатор, включаючи гільзу кристалізатора, сорочку кристалізатора з системою охолоджування, і, можливо, електромагнітним індуктором, тобто значна маса, повинна здійснювати коливання з частотою близько 5Гц і вище, і амплітудою в декілька міліметрів. Для зниження коливної маси відоме приєднання пристрою хитання безпосередньо до гільзи кристалізатора, і хитання останнього всередині сорочки кристалізатора, яка залишається нерухомою. Таке рішення описане, наприклад, в [Патенті США 5676194]. У цьому відомому кристалізаторі пристрій хитання приєднаний безпосередньо до гільзи кристалізатора за допомогою двоплечого коливального важеля. Ущільнювальні діафрагми приєднані між нерухомою сорочкою і гільзою кристалізатора, з тим, щоб забезпечити можливість осьового коливання гільзи кристалізатора, в той же час забезпечуючи герметичність камери охолоджування, розміщеної навколо гільзи кристалі затора і працюючої при підвищеному тиску. Коливальний важіль, який підтримується сорочкою кристалізатора, підтримує одним плечем гільзу кристалізатора всередині сорочки, а іншим плечем приєднаний до гідравлічного циліндра, розташованого поза сорочкою кристалізатора. Недолік останнього рішення полягає в тому, що коливальний важіль повинен бути введений через герметичний прохід в сорочці кристалізатора в камеру охолоджування. Більше того, коливальний важіль, що перетинає камеру охолоджування, перешкоджає охолоджуванню верхнього кінця гільзи кристалізатора. Задачею даного винаходу є створення поліпшеного кристалізатора для безперервного розливу з механізмом хитання. Дана задача вирішується за допомогою кристалізатора для безперервного розливу відповідно до п. 1 формули. Кристалізатор для безперервного розливу відповідно до винаходу містить по суті відому гільзу кристалізатора, яка утворює ливарний канал вздовж ливарної осі, сорочку кристалізатора, що оточує гільзу кристалізатора, систему охолоджування всередині сорочки кристалізатора для охолоджування гільзи кристалізатора, і коливальний важіль, який підтримує гільзу кристалізатора. Для передачі механічних коливань гільзі кристалізатора, коливальний важіль виконаний з можливістю коливання навколо поворотної осі, по суті перпендикулярної площині лиття, яка містить ливарну вісь. Відповідно до даного винаходу, кристалізатор для безперервного розливу додатково містить кожух кристалізатора, сполучений з верхнім кінцем сорочки кристалізатора. Гільза кристалізатора підтримується на своєму верхньому кінці хитним кожухом кристалізатора, який з можливістю повороту підтримується коливальним важелем зовні сорочки кристалізатора. Ущільнювальний елемент забезпечує ущільнення між хитним кожухом кристалізатора і верхнім кінцем сорочки кристалізатора. Очевидно, що в кристалізаторі для безперервного розливу відповідно до винаходу коливна маса 5 85726 знижена до загальної маси гільзи кристалізатора і згаданого кожуха кристалізатора. Більше того, оскільки коливальний важіль приєднаний до хитного кожуха кристалізатора зовні сорочки кристалізатора, охолоджування верхнього кінця гільзи кристалізатора не порушується, і немає необхідності в складному герметизованому проході в сорочці кристалізатора для коливального важеля. Хитний кожух кристалізатора переважно підтримується коливальним важелем так, щоб мати можливість повертатися навколо поворотної осі, яка по суті паралельна поворотній осі коливального важеля, за допомогою чого хитний кожух кристалізатора залишається паралельним самому собі, коли коливальний важіль повертається навколо своєї поворотної осі. Досягається дуже компактна і ефективна конструкція кристалізатора для безперервного розливу, якщо хитний кожух кристалізатора розташовується над сорочкою кристалізатора і коливальний важіль має центральну кільцеподібну частину, в якій з можливістю повороту підтримується хитний кожух кристалізатора. Цей коливальний важіль, отже, має, з одного боку центральної кільцеподібної частини, підтримуючі плечі, і, з іншого її боку, привідне плече. Шарнірні опори розташовані по боках сорочки кристалізатора, при цьому підтримуючі плечі механічно сполучені з шарнірними опорами, для того, щоб обмежувати вісь повороту для коливального важеля. Пристрій хитання розташований зовні сорочки кристалізатора на протилежній стороні відносно шарнірних опор і приєднаний до привідного плеча коливального важеля. Пристрій хитання переважно являє собою лінійний привідний пристрій, який з можливістю повороту підтримується зовні сорочки кристалізатора і приєднаний за допомогою шарнірного з'єднання до привідного плеча коливального важеля. У переважному варіанті, кожух кристалізатора містить кільцеву опору для кристалізатора, яка з можливістю повороту підтримується коливальним важелем і опорним фланцем, до якого прикріплений верхній кінець гільзи кристалізатора. Цей опорний фланець розташований в центральній порожнині кільцевої опори кристалізатора і з можливістю розняття прикріплений до неї. Опорний фланець переважно містить масивний блок, який формує щось на зразок центральної вхідної лійки для гільзи кристалізатора. Якщо система охолоджування являє собою систему розпилювального охолоджування, ущільнювальний елемент переважно являє собою кільцеве манжетне ущільнення. Вищезгадане кільцеве манжетне ущільнення переважно прикріплене до хитного кожуха кристалізатора і має вільний пружний обід, який радіально притискається до циліндричної внутрішньої стінки сорочки кристалізатора. Альтернативно, кільцеве манжетне ущільнення може також бути прикріплене до сорочки кристалізатора і мати вільний пружний обід, який радіально притискається до циліндричної поверхні хитного кожуха кристалізатора. На своєму нижньому кінці такий кристалізатор для безперервного розливу переважно містить кільцевий елемент, приєднаний до нижнього кінця 6 гільзи кристалізатора, і донну пластину, приєднану до нижнього кінця сорочки кристалізатора, при цьому донна пластина включає в себе центральний отвір, в якому розташований кільцевий елемент. У переважному варіанті реалізації кристалізатора для безперервного розливу з розпилювальним охолоджуванням, графітне кільце формує, всередині центрального отвору, кільцевий контакт і напрямну поверхню між кільцевим елементом і донною пластиною. Якщо система охолоджування являє собою проточну систему охолоджування, ущільнювальний елемент переважно являє собою кільцеву діафрагму, встановлену герметично між кожухом кристалізатора і верхнім кінцем сорочки кристалізатора. Далі будуть описані переважні варіанти реалізації винаходу з посиланням на прикладені креслення, на яких: Фіг.1 зображує подовжній переріз першого варіанта виконання кристалізатора для безперервного розливу відповідно до винаходу; Фіг.2 зображує поперечний переріз кристалізатора для безперервного розливу за Фіг.1; Фіг.3 зображує подовжній переріз другого варіанта реалізації кристалізатора для безперервного розливу відповідно до винаходу. На Фіг.1-3 зображений кристалізатор 10, 10' для безперервного розливу, який використовується, наприклад, при безперервному розливі металевих заготовок, стальних заготовок і тому подібне. Такий кристалізатор містить гільзу 12, що має внутрішню поверхню 14 і зовнішню поверхню 16. Внутрішня поверхня 14 обмежує ливарний канал 18 для розплавленої сталі. Посилальна позиція 20 означає центральну вісь ливарного каналу 18. Ця ливарна вісь 20 міститься у вертикальній ливарній площині, яка відповідає площині за Фіг.1. Вона може бути прямою або зігненою; в останньому випадку, вона, як правило, являє собою дугу окружності з радіусом в декілька метрів. Гільза 12 кристалізатора, як правило, являє собою товстостінну мідну трубу. її вн утрішній поперечний переріз визначає поперечний переріз литого виробу. Стрілка з посилальною позицією 21 вказує напрям потоку розплавленої сталі через гільзу 12 кристалізатора. Посилальна позиція 24 загалом означає циліндричну сорочку кристалізатора, що оточує зігнену гільзу 12. На Фіг.1 ця сорочка 24 кристалізатора радіально оточує відому систему 26 розпилювального охолоджування для інтенсивного охолоджування гільзи 12 кристалізатора. Така система 26 розпилювального охолоджування містить ряд вертикальних труб 28 для охолоджуючої води, які проходять від кільцевого колектора (не показаного на Фіг.1) на нижньому кінці до верхнього кінця сорочки 24 кристалізатора. Кожна з цих труб 28 включає в себе ряд розпилювальних форсунок 29, які розпилюють охолоджуючу воду на гільзу 12 кристалізатора. Посилальна позиція 30 загалом означає кожух кристалізатора, який розташовується над верхнім кінцем сорочки 24 кристалізатора. Цей кожух 30 кристалізатора містить кільцеву опору 32 кристалізатора і опорний фланець 34 для гільзи 12 з фла 7 85726 нцем. Опорний фланець 34 розташований в центральній порожнині 36 кільцевої опори 32 кристалізатора і знімно приєднаний до неї, наприклад, за допомогою болтів 33. Верхній кінець гільзи 12 прикріплений до опорного фланця 34, який являє собою масивний блок, який формує аналог центральної вхідної лійки 35. Кристалізатор 10 для безперервного розливу додатково містить коливальний важіль 40, який підтримує кожух 30 кристалізатора разом з гільзою 12. Як найкращим чином показано на Фіг.2, коливальний важіль 40 містить центральну кільцеподібну частин у 41 на одному боці з двома парами симетрично розташованих опорних плечей 42, 42', і, на протилежному боці, з привідним плечем 44. Опорні плечі 42, 42' механічно приєднані до шарнірних опор 46, 46' з тим, щоб обмежувати поворотну вісь 45 для коливального важеля 40. Тепер, посилаючись одночасно на Фіг.1 і Фіг.2, буде зазначено, що поворотна вісь 45 перпендикулярна ливарній площині, і що шарнірні опори 46, 46' розташовані на зовнішній опорній рамі 48 збоку від сорочки 24 кристалізатора. Кристалізатор 10 для безперервного розливу додатково забезпечений лінійним приводом 50, наприклад, гідравлічним поршнем або лінійним електромотором. Останній розташовується зовні сорочки 24 кристалізатора, де він підтримується з можливістю повороту через шарнірне з'єднання 52 зовнішньою опорною рамою з протилежної сторони відносно шарнірних опор 46, 46'. Він містить шток 54 поршня, який приєднаний до привідного важеля 44 коливального важеля 40 за допомогою шарнірного з'єднання 56. Гідравлічний контур (який відомий сам по собі, і, тому, не показаний і не описаний) надає штоку 54 поршня зворотнопоступального руху з амплітудою в декілька міліметрів і частотою в декілька герц, таким чином хитаючи коливальний важіль 40 навколо його горизонтальної поворотної осі 45. Очевидно, що лінійний привід може бути заміщений ротаційним мотором, забезпеченим ексцентриком, що виробляє механічні коливання. Кільцева опора 32 кристалізатора підвішена всередині центральної кільцеподібної частини 41 коливального важеля 40, з можливістю повертання навколо поворотної осі 70. Ця поворотна вісь 70, паралельна поворотній осі 45, сформована двома шарнірними опорами 72, 72', які з'єднують кільцеву опору 32 кристалізатора з центральною кільцеподібною частиною 41 коливального важеля 40. Оскільки існує кільцевий зазор 75 між центральною кільцеподібною частиною 41 коливального важеля 40 і кільцевою опорою 32 кристалізатора, остання здатна повертатися навколо горизонтальної осі 70, якщо коливальний важіль 40 здійснює коливання навколо його горизонтальної поворотної осі 45. На Фіг.1 кожух 30 кристалізатора приєднаний герметично до верхнього кінця сорочки 24 кристалізатора за допомогою кільцевого манжетного ущільнення 90, прикріпленого до кільцевої опори 32 кристалізатора. Це кільцеве манжетне ущільнення 90 має вільний пружний обід 92, який радіально притиснутий до циліндричної внутрішньої 8 стінки 94 сорочки 24 кристалізатора, за допомогою чого манжетне ущільнення 90 по окружності ущільнює зазор між сорочкою 24 кристалізатора і кожухом 30 кристалізатора, в той же час дозволяючи кожуху 30 кристалізатора, який підтримує гільзу 12, здійснювати коливання вздовж ливарної осі 20. На нижньому кінці кристалізатора 10 для безперервного розливу, кільцевий елемент 80 прикріплений до нижнього кінця гільзи 12, і донна пластина 82 приєднана до нижнього кінця сорочки 24 кристалізатора. Донна пластина 82 включає в себе центральний отвір, в якому розташований кільцевий елемент 80. Графітне кільце 84 формує, всередині вищезгаданого центрального вирізу, кільцевий контакт і напрямну поверхню між кільцевим елементом 80 і донною пластиною 82. Це графітне кільце 84 виконує функцію ущільнення, а також направляє хитний кільцевий елемент 80, за допомогою чого створюється суворо окреслена траєкторія коливань на нижньому кінці гільзи 12 кристалізатора. На Фіг.3 зображений подовжній переріз іншого варіанта виконання кристалізатора 10' для безперервного розливу відповідно до винаходу. Даний варіант відрізняється від варіанта за Фіг.1 в основному системою охолоджування і ущільнювальними елементами. Система охолоджування на Фіг.3 являє собою проточну систему охолоджування замість системи розпилювального охолоджування, показаної на Фіг.1. Внутрішня сорочка 100 оточує гільзу 12 кристалізатора майже по всій її висоті і формує, навколо зовнішньої поверхні 16 гільзи 12 кристалізатора, перший кільцевий простір 102, який забезпечує канал з дуже вузьким кільцевим поперечним перерізом. Сорочки 24 ливарної форми 10 для безперервного розливу оточують внутрішню сорочку 100 і формують, з останньою, другий кільцевий простір 104, який оточує перший кільцевий простір 102 і обмежує канал зі значно більшим кільцевим поперечним перерізом. Стрілка 110 схематично зображує контур для подачі охолоджуючої рідини. Охолоджуюча рідина входить через кільцевий подавальний відсік 108, розташований на верхньому кінці сорочки 24 кристалізатора, і проходить в перший кільцевий простір 102. Вона протікає через останній з великою швидкістю до її викиду у др угий кільцевий простір 104. З останнього вона виводиться назовні з сорочки 24 кристалізатора, що схематично показано стрілкою 120. Для відділення кільцевого подавального відсіку 108 герметично від другого кільцевого простору 104, внутрішня сорочка 100 обладнана зовнішнім фланцем 124, який сполучається з внутрішнімсполучним фланцем 126 сорочки 24 кристалізатора. Замість манжетного ущільнення 90, кільцева діафрагма 130 з'єднує кожух 30 кристалізатора герметично з верхнім кінцем сорочки 24 кристалізатора. Зовнішній обід цієї кільцевої діафрагми 130 прикріплений герметично до кільцевого фланця 132 сорочки 24 кристалізатора, і її внутрішній обід прикріплений герметично до кільцевого фланця 134 кільцевої опори 32 кристалізатора. Кільцева діафрагма 130 здатна пружно деформуватися, і переважно виготовлена з гуми або матеріалу, 9 85726 схожого на гуму. Однак, металеві діафрагми або композитні діафрагми не виключаються. На нижньому кінці кристалізатора 10' для безперервного розливу, радіальний зазор, який існує Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 10 між кільцем 80 і донною пластиною 82, ущільнюється кільцевою діафрагмою 140. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601