Пристрій для безперервної дозованої подачі шлакоутворювальної суміші в кристалізатор слябової машини безперервного лиття заготовок

Реферат: Винахід належить до металургії. Пристрій включає бункер для сипучої суміші, приймальну камеру, яка пов'язана гнучким металевим трубопроводом з похилим подавальним носком, двигун з редуктором для обертання вертикального шнека, при цьому бункер для сипучої суміші жорстко закріплений на металоконструкції, яка встановлена на розливальному майданчику, верхня частина шнека виконана конічною, трансмісійний вал верхньою своєю частиною пов'язаний з хвостовиком тихохідного вала редуктора за допомогою знижуючої зубчастої передачі, в гнучкому металевому трубопроводі по всій його довжині розміщена з можливістю відносного обертання сталева кручена пружина, одним кінцем жорстко прикріплена до торця нижньої частини другого вертикального вала, коаксіально розміщеного в поздовжньому каналі трансмісійного вала і верхнім хвостовиком пов'язаного з проміжним валом редуктора, при цьому похилий подавальний носок закріплений на каретці, яка має можливість зворотнопоступального переміщення по горизонтально розташованій балці, шарнірно закріпленій в UA 107731 C2 (12) UA 107731 C2 середній своїй частині на кінці несучої поворотної консолі із забезпеченням можливості плоскопаралельного руху в горизонтальній площині відносно широкої стінки кристалізатора. Технічний результат: підвищення експлуатаційних та економічних характеристик пристрою дозування. UA 107731 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до металургії, зокрема до конструкції пристроїв для дозованої подачі сипучих порошкоподібних і гранульованих сумішей в кристалізатор слябової машини безперервного лиття заготовок (МБЛЗ). Відомо пристрій для дозованої подачі порошкоподібної шлакоутворювальної суміші, що містить герметичний бункер з заданим обсягом шлакоутворювальної суміші, дозована видача якої здійснюється за допомогою живильника, змонтованого всередині бункера і який складається з привідного електродвигуна і редуктора, тихохідний вал якого за допомогою муфти пов'язаний з хвостовиком вертикального вала, встановленого в підшипникових опорах і несучого на нижньому кінці шнек, причому частина гвинтів шнека знаходиться в бункері, а решта - у примикаючій до нього змішувальній камері, яка з'єднана з транспортуючим пневмоприводом [ОАО "Черметинформация". Бюлл. "Черная металлургия", 2011. - № 11. - С. 39]. Недоліком даного пристрою є те, що за його допомогою можна забезпечити подачу шлакоутворювальної суміші тільки в кристалізатори для відливання заготовок малого перерізу (сортові та блюмові МБЛЗ). При цьому система подачі припускає використання двох енергоджерел: електричного і пневматичного, що ускладнює її експлуатацію та обслуговування через необхідність спеціальних пристроїв для осушення транспортуючого газу. Крім того, при її функціонуванні відбувається підвищене пиловиділення, а це виключає можливість подачі дрібнодисперсних сумішей, які широко використовуються при безперервному розливанні сталі. Найбільш близьким за технічною суттю до технічного рішення, що заявляється, є пристрій для випуску металу з розливного ковша, який містить ковзаючий затвор з рухомою обоймою, бункер для введення сипучих реагентів, розміщений на боковій стінці ковша і забезпечений в нижній частині камерою, яка пов'язана гнучким трубопроводом з клапаном, що встановлений на рухомій обоймі, механізм пневмоподачі сипучих реагентів, який включає двигун і редуктор, що обертають вертикальний шнек, нижня частина якого співвісно розміщена в камері, а верхня частина за допомогою вертикального трансмісійного вала, встановленого в підшипниках ковзання і що має поздовжній канал, кінематично пов'язана з тихохідним валом редуктора [Патент UA, № 28023 МПК B22D41/08 опубл. 16.10.2000 г.]. Істотні ознаки відомого пристрою, що збігаються з ознаками пропонованого пристрою: 1. Бункер з приймальною камерою. 2. Гнучкий трубопровід з похилим подавальним носком. 3. Двигун і редуктор для обертання вертикального шнека. 4. Вертикальний трансмісійний вал з поздовжнім каналом. Недоліком цього пристрою є те, що він має обмеження по застосуванню, так як не дозволяє вводити суміші в кристалізатори для відливання заготовок великого перерізу у зв'язку з тим, що його регулюючий клапан жорстко закріплений на обоймі ковзаючого затвора, що не дозволяє рівномірно подавати шлакоутворювальні суміші на всю площу перерізу відливаної заготовки. Застосована в ньому система пневматичної подачі матеріалу викликає інтенсивне пилоутворення при наявності в ньому дрібнодисперсних часток тим самим, викликаючи запиленість робочої зони, що негативно відбивається на здоров'ї персоналу, а також вимагає застосування системи осушення робочого газу, що тягне за собою додаткову витрату електроенергії. Крім того, виконання вертикального шнека циліндричної форми сприяє при роботі дозатора підвисання в нижній конічній частині бункера сумішей, що мають низьку плинність. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення пристрою дозованої подачі дрібнодисперсних матеріалів у кристалізатор слябової машини безперервного лиття заготовок, в якому за рахунок введення нових конструктивних елементів та їх зв'язків забезпечується додаткова механічна подача шлакоутворювальної суміші в кристалізатор, що призводить до можливості розширення діапазону використання пристрою для слябової машини безперервного лиття заготовок, економії електроенергії, поліпшення умов праці при збереженні рівномірності подачі шлакоутворювальної суміші в кристалізатор. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для безперервної дозованої подачі шлакоутворювальної суміші в кристалізатор слябової машини безперервного лиття заготовок, що включає бункер для сипучої суміші, забезпечений в нижній своїй частині приймальною камерою, яка пов'язана гнучким металевим трубопроводом з похилим подавальним носком, двигун з редуктором для обертання вертикального шнека, нижня частина якого виконана циліндричною і співвісно розміщена у приймальній камері, а верхня частина за допомогою трансмісійного вала, встановленого в підшипникових опорах і що має поздовжній канал, кінематично пов'язана з тихохідним валом редуктора, згідно з винаходом, бункер для сипучої суміші жорстко закріплений на металоконструкції, яка встановлюється на розливальному 1 UA 107731 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 майданчику, верхня частина шнека виконана конічною, трансмісійний вал верхньою своєю частиною пов'язаний з хвостовиком тихохідного вала редуктора за допомогою знижуючої зубчастої передачі, в гнучкому металевому трубопроводі по всій його довжині розміщена з можливістю відносного обертання сталева кручена пружина, одним кінцем жорстко прикріплена до торця нижньої частини другого вертикального вала, коаксіально розміщеного в поздовжньому каналі трансмісійного вала і верхнім хвостовиком пов'язаного з проміжним валом редуктора, при цьому похилий подавальний носок закріплений на каретці, яка має можливість зворотно-поступального переміщення по горизонтально розташованій балці, шарнірно закріпленої в середній своїй частині на кінці несучої поворотній консолі із забезпеченням можливості плоско-паралельного руху в горизонтальній площині відносно широкої стінки кристалізатора. На фіг. 1 показаний вид збоку пристрою для безперервної дозованої подачі сипучої шлакоутворювальної суміші в кристалізатор слябової машини безперервного лиття заготовок. На фіг. 2 показаний вид спереду пристрою для безперервної дозованої подачі сипучої шлакоутворювальної суміші в кристалізатор слябової машини безперервного лиття заготовок. На фіг. 3 показаний вид зверху пристрою для безперервної дозованої подачі сипучої шлакоутворювальної суміші в кристалізатор слябової машини безперервного лиття заготовок. На фіг. 4 показаний розріз А-А на фіг. 3. На фіг. 5 показаний розріз Б-Б на фіг. 3. Пристрій, що пропонується включає бункер 1 з сипучою сумішшю 2, жорстко закріплений на металевій конструкції 3 і забезпечений в нижній частині камерою 4, яка пов'язана гнучким трубопроводом 5 з похилим подавальним носком 6. Всередині бункера 1 в підшипникових опорах 7 і 8 встановлено вертикальний трансмісійний вал 9 зі шнеком 10, нижня циліндрична частина якого співвісно розміщена в камері 4, а верхня конічна частина розташована в порожнині бункера. На бункері 1 зверху встановлено електродвигун 11, який за допомогою муфти 12 пов'язаний з швидкохідним валом редуктора 13, тихохідний вал якого за допомогою зубчастої пари 14 пов'язаний з вертикальним трансмісійним валом 9. У поздовжньому каналі цього вала коаксіально розміщений другий вал 15, верхнім своїм хвостовиком з'єднаний за допомогою муфти 16 із проміжним валом редуктора 13. До нижнього хвостовика вала 15 жорстко прикріплена сталева кручена пружина 17, яка розміщена з можливістю відносного обертання всередині гнучкого трубопроводу 5 по всій його довжині. Похилий подавальний носок 6 закріплений на каретці 18, що має можливість зворотно-поступального переміщення на роликах 19 по горизонтально розташованій балці 20, яка являє собою зубчасту рейку. Переміщення каретки 18 забезпечує закріплений на ній мотор-редуктор 21 із закріпленою на вихідному валу зубчастою шестірнею 22, яка перебуває в зачепленні з зубцями рейки, на кінцях якої розміщені розсувні фіксатори 23 і 24 для обмеження ходу каретки 18. Балка 20 за допомогою жорстко пов'язаного з нею кронштейна 25 з вертикальним валом 26 шарнірно закріплена в середній своїй частині на одному кінці несучої поворотної консолі 27, другий кінець якої за допомогою вертикальної осі 28 прикріплений до металоконструкції 3. До хвостовика вертикального вала 26 жорстко прикріплений важіль 29, який за допомогою тяги 30 пов'язаний з елементом 31 металоконструкції 3. Розміри елемента 31, тяги 30, важеля 29 і поворотній консолі 27 підібрані таким чином, що вони в сукупності утворюють паралелограмний механізм, завдяки якому балка 20 має можливість плоскопаралельного руху в горизонтальній площині відносно широкої стінки кристалізатора 32, в який з проміжного ковша 33 через заглибний стакан 34 надходить рідка сталь. Пристрій працює наступним чином. Перед початком розливання бункер 1 заповнюють шлакоутворювальною сумішшю 2 і здійснюють налаштування положення похилого подавального носка 6 відносно передньої широкої стінки кристалізатора 32 з таким розрахунком, щоб носок не зачіпав заглибний стакан 34, який знаходиться в кристалізаторі проміжного ковша 33. вказане налаштування виконується за рахунок повороту консолі 27 на вертикальній осі 28 відносно елемента 31 металоконструкції 3. Завдяки тому, що жорстко пов'язаний з металоконструкцією 3 елемент 31, тяга 30, поворотна консоль 27 і важіль 29 утворюють паралелограмний механізм, при повороті несучої консолі 27 важіль 29 і жорстко пов'язаний з ним за допомогою вертикального вала 26 кронштейн 25 разом з балкою 20 виконують плоскопаралельне переміщення в горизонтальній площині відносно широкої стінки кристалізатора 32 і тим самим забезпечують можливість розташування паралельно їй на необхідному видаленні балки 20 в залежності від заданої товщини слябової заготовки, яку передбачається відливати. Потім розсувні фіксатори 23 і 24 встановлюють на балці 20 навпроти вузьких стінок кристалізатора 32. 2 UA 107731 C2 5 10 15 20 25 30 35 Після запуску струмка машини безперервного лиття заготовок, коли рівень рідкої сталі в кристалізаторі 32 підніметься до встановленої позначки, здійснюють пуск електродвигуна 11, який передає обертання через муфту 12 швидкохідному валу редуктора 13. При цьому одночасно, але з різними швидкостями почнуть обертатися встановлений в підшипникових опорах 7 і 8, і за допомогою зубчастої пари 14 пов'язаний з тихохідним валом редуктора 13 вертикальний трансмісійний вал 9 і коаксіально розміщений в його поздовжньому каналі вал 15, за допомогою муфти 16, з'єднаний з проміжним валом редуктора. Разом з валами 9 і 15 будуть обертатися жорстко пов'язані з ними відповідно шнек 10 і сталева кручена пружина 17. Шнек 10, що обертається, витками конічної частини знаходиться в порожнині бункера 1 і здійснює забір шлакоутворювальної суміші, і передає її витками нижньої циліндричної частини в камеру 4, з якої вона по каналу гнучкого трубопроводу 5 за допомогою сталевої крученої пружини 17, що обертається всередині нього, транспортується до похилого подавального носка 6. У момент початку надходження шлакоутворювальної суміші з подавального носка 6 на дзеркало металу в кристалізатор 32 запускають мотор-редуктор 21. При цьому починає обертатися закріплена на його вихідному валу зубчаста шестерня 22, яка, обкатуючись по зубцям рейки, змусить переміщатися на роликах 19 уздовж горизонтально розташованої балки 20 каретку 18 і закріплений на ній похилий подавальний носок 6. Завдяки встановленим на кінцях балки 20 розсувним фіксаторам 23 і 24, відстань між якими відповідає ширині слябової заготовки, яка відливається, і кінцевого перемикача, закріпленого на каретці 18 (умовно не показаний), мотор-редуктор 21 реверсують в момент знаходження каретки в крайніх положеннях, в результаті чого вона здійснює зворотно-поступальне переміщення уздовж широкої стінки кристалізатора, забезпечуючи подачу в його порожнину шлакоутворювальної суміші в безперервному режимі з заданою витратою. Таким чином, завдяки наявності в пристрої, що заявляється, шнека з конічною верхньою частиною і сталевою крученою пружиною в гнучкому трубопроводі, які одночасно обертаються з різними кутовими швидкостями в заданому співвідношенні від одного приводу, запобігається підвисання в нижній частині бункера порошкоподібної шлакоутворювальної суміші та інтенсивне пилоутворення і тим самим стабілізується процес її подачі на дзеркало металу в кристалізатор. Крім того, наявність паралелограмного механізму в кінематичному ланцюзі пристрою, що забезпечує плоскопаралельне переміщення відносно кристалізатора балки, яка несе каретку з похилим подавальним, полегшує і спрощує налаштування пристрою при його підготовці до роботи, а також при зміні розмірів поперечного перерізу слябової заготовки, що відливається. Використання запропонованого пристрою для безперервної дозованої подачі шлакоутворювальної суміші у кристалізатор слябової машини безперервного лиття заготовок забезпечує можливість розширення діапазону використання пристрою для слябової машини безперервного лиття заготовок, економію електроенергії, поліпшення умов праці при збереженні рівномірності подачі шлакоутворювальної суміші в кристалізатор. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 45 50 55 Пристрій для безперервної дозованої подачі шлакоутворювальної суміші в кристалізатор слябової машини безперервного лиття заготовок, що включає бункер для сипучої суміші, забезпечений в нижній своїй частині приймальною камерою, яка пов'язана гнучким металевим трубопроводом з похилим подавальним носком, двигун з редуктором для обертання вертикального шнека, нижня частина якого виконана циліндричною і співвісно розміщена у приймальній камері, а верхня частина за допомогою трансмісійного вала, встановленого в підшипникових опорах і що має поздовжній канал, кінематично пов'язана з тихохідним валом редуктора, який відрізняється тим, що бункер для сипучої суміші жорстко закріплений на металоконструкції, яка встановлена на розливальному майданчику, верхня частина шнека виконана конічною, трансмісійний вал верхньою своєю частиною пов'язаний з хвостовиком тихохідного вала редуктора за допомогою знижуючої зубчастої передачі, в гнучкому металевому трубопроводі по всій його довжині розміщена з можливістю відносного обертання сталева кручена пружина, одним кінцем жорстко прикріплена до торця нижньої частини другого вертикального вала, коаксіально розміщеного в поздовжньому каналі трансмісійного вала і верхнім хвостовиком пов'язаного з проміжним валом редуктора, при цьому похилий подавальний носок закріплений на каретці, яка має можливість зворотно-поступального переміщення по горизонтально розташованій балці, шарнірно закріпленій в середній своїй частині на кінці несучої поворотної консолі із забезпеченням можливості плоскопаралельного руху в горизонтальній площині відносно широкої стінки кристалізатора. 3 UA 107731 C2 4 UA 107731 C2 5 UA 107731 C2 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6