Способ поддержания свободным проточного канала шиберных затворов

 

Использование: в литейном производстве при непрерывном литье для поддержания свободным проточного канала шиберных затворов. Сущность изобретения: поддержание проточного канала для расплава свободным от отложений на дроссельных кромках шиберного затвора достигается посредством осуществляемого в согласовании с регулированием заданного уровня хода открывания затвора задвижки из дросселирующего положения в новое дросселирующее положение с целью улучшения качества заготовки, полученной способом непрерывной разливки металла. 3 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к поддержанию свободным проточного канала для расплава при регулируемой разливке, стали из промежуточного устройства через шиберный затвор в литейную форму для непрерывной разливки, в которой устанавливается контролируемый заданный уровень посредством регулирующих движений шиберного затвора, который удерживается в расширяющемся дросселирующем положении при отложениях в проточном канале.

Известен способ освобождения проточного канала шиберных затворов на промежуточных устройствах установок непрерывной разливки от отложений путем вводимого в действие закрытия шиберного затвора для понижения уровня расплава в литейной форме и тем самым создания свободного пространства, которое после полного открытия затвора поглощает волну литья, смывающую отложения.

Однако освобождение проточного канала для расплава в шиберном затворе предпринимают с большими промежутками времени, вследствие чего ухудшается качество непрерывной разливки. Прежде всего различия уровней при понижении уровня расплава в литейной форме могут снова и снова быть причиной дефектов поверхностей на заготовке, полученной способом непрерывной разливки металла.

Целью изобретения является устранение сужающих отложений в проточном канале шиберного затвора простыми, осуществляемыми в диапазоне регулирования заданного уровня мероприятиями при остающемся одинаковом качестве непрерывной разливки.

Поставленная цель в соответствии с изобретением решается посредством того, что затвор задвижки устанавливается из одного дросселирующего положения в новое дросселирующее положение плавно осуществляемым ходом открывания со скоростью, согласованной относительно поступления дополнительного количества расплава с регулированием заданного уровня.

При осуществлении хода открывания особенно целесообразно приводить затвор задвижки из одного дросселирующего положения в дросселирующее положение, противоположное на проточном канале шиберного затвора. Благодаря этому дополнительно к импульсу разлива, создаваемому ходом открывания, вследствие зеркально изменяющегося поворотного потока расплава на шиберном затворе возникает эрозионно действующее на отложения давление потока, которое благоприятствует промывке проточного канала. Кроме того, достигается равномерный износ материала затвора задвижки на дроссельных кромках проточного канала для расплава, что в свою очередь увеличивает срок службы затворов. При различных картинах износа в противоположных дросселирующих положениях образуются различные позиции затвора задвижки при одинаковом количестве протекающего расплава. Согласование скорости хода открывания затвора задвижки с регулированием заданного уровня является функцией двух факторов: во-первых, импульс разлива, создаваемый с помощью полного открытия затвора задвижки, должен быть в состоянии промывать и при известных условиях захватывать с собой имеющиеся отложения, но, во-вторых, продвигаемое этим импульсом количество расплава не должно поднимать уровень расплава в литейной форме сверх диапазона регулирования заданного уровня.

В зависимости от рода производственных условий, в частности расплава, подлежащего разливке, в соответствии с изобретением действуют таким образом, что открывание затвора задвижки осуществляется периодически, а именно через заданные равные промежутки времени, которые согласованы со смазочной характеристикой расплава и, например, при разливе обычного расплава в зависимости от поперечного сечения литейной формы могут измеряться 1-10 мин. Альтернативно этому ход открывания затвора задвижки может осуществляться в установленной максимальной степени открывания в пределах регулирования заданного уровня. В этом случае начало хода открывания привязано только к степени сужения проточного канала для расплава.

Далее способ, соответствующий изобретению, предусматривает, чтобы в дросселирующих положениях по меньшей мере перед ходом открывания на дросселирующие движения затвора задвижки накладывалось колебание. Благодаря этому облегчается освобождение проточного канала шиберного затвора. Далее предлагается, чтобы по меньшей мере во время хода открывания в сливное отверстие (приемную гильзу) и/или разливочную трубу вводился газ для продувки, что делает эффективнее гидродинамический импульс в потоке расплава, вызванный посредством хода открывания прежде всего в отношении промывки отложений в сливном отверстии и разливочной трубе.

На фиг. 1 схематически изображена установка непрерывной разливки, оснащенная шиберным затвором, с принципиальной системой коммутации; на фиг.2 разрез затвора с отложениями; на фиг.3 то же, промывание затвора; на фиг.4 то же, без отложений.

Установка содержит промежуточную емкость 1, имеющую на сливном отверстии 2 шиберный затвор 3, находящийся в дросселирующем положении. Этот шиберный затвор регулирует количество расплава, протекающего от промежуточной емкости 1 через общий проточный канал 7, образованный проточными отверстиями неподвижной верхней пластины 4, переставляемого затвора задвижки 5, неподвижной нижней пластины 6, а также через разливочную трубу 8 к литейной форме 9. Для регулирования количества протекающего расплава затвор задвижки 5 механически соединен с исполнительным органом 10, соответствующую рабочую позицию которого идентифицирует измеритель 11 положения.

Литейная форма 9, в которую свободным концом вдается разливочная труба 8, имеет установленный для нормального режима заданный уровень 12, который контролируется излучателем 13 и приемником 14 измеренных значений. Отвод заготовки 15, полученной способом непрерывной разливки металла, отвердевшей в литейной форме 9 снаружи, производится с помощью отводного привода 17, имеющего тянущие валки 16, которому приданы регулятор 18 и соединенный техникой регулирования с ним измеритель 19 скорости отвода. Последний выдает данные дополнительно на процессор 20, который, кроме того, принимает и обрабатывает данные измерителя 11 положения и приемника 14. Получающиеся команды управления система 21 управления, интегрированная в процессоре 20, передает на исполнительный орган 10 шиберного затвора 3 и на регулятор 18.

В этом примере скорость отвода заготовки, полученной способом непрерывной разливки металла, установлена в качестве постоянной, а это означает, что заданный уровень 12 в литейной форме 9 регулируется только с подводящей стороны с помощью шиберного затвора 3. Для этого затвор задвижки 5 занимает дросселирующее положение, которое посpедством управления открытием и закрытием позволяет подводить больше или меньше расплава, чтобы поддерживать равновесие между поступающим за единицу времени количеством расплава и выходящей из литейной формы 9 заготовки 15, полученной способом непрерывной разливки металла.

Поток расплава (фиг.1) при дросселированном шиберном затворе 3 поворачивается два раза, а именно на стороне входа и на стороне выхода затвора задвижки 5. Там существует повышенная опасность эрозии для жаростойкого материала затвора задвижки и, кроме того, на обеих сторонах возникают преимущественно отложения окислов и/или сульфидов. При эрозионном износе и увеличивающемся поперечном сечении проходного канала 7 с одной стороны затвор задвижки 5 перемещается дальше в сторону закрытия, с другой стороны перемещается дальше в сторону открытия, если поперечное сечение сужается вследствие отложений 22. Именно такие сужения поперечного cечения создают значительные проблемы для разливки, так как при достижении полной степени открытия, т.е. при совпадении пластины 4, затвора задвижки 5 и пластины 6 движение шиберного затвора 3 на открытие заканчивается, так что количество расплава, требуемое контролем заданного уровня за единицу времени, больше предоставляться не может.

С целью предотвращения таких отложений, существенно затрудняющих режим разливки, начинающихся в большинстве случаев над выступающими кромками проточного канала 7 и принуждающих шиберный затвор 3 ко все большему открытию, процессором 20 вводится такое протекание процесса, которое вызывает автоматическую перестановку затвора задвижки 5 из дросселирующего положения, изображенного на фиг.2 с отложениями 22, в новое, противоположное дросселирующее положение, в котором непрерывно продолжается регулирование заданного уровня 12.

Переставленный таким образом затвор задвижки 5 проточным отверстием переходит через положение полного открытия, в котором проточные отверстия всех трех деталей пластины 4, затворы задвижки 5 и пластины 6 располагаются коаксиально, так что полностью эффективный разливочный поток смывает или промывает свободно висящие в проточном канале 7 отложения 22 во время поворота разливочной струи, зеркально изменяющегося при продвижении в новое дросселирующее положение. Осуществляемый без задержки за одно движение ход открывания затвора задвижки 5 в новое дросселирующее положение согласно фиг. 4 происходит со скоростью, которая обеспечивает, чтобы кратковременно увеличенный подвод расплава в литейную форму 9 мог без всяких затруднений компенсироваться регулированием заданного уровня.

Для осуществления хода открывания, во время которого дроссельная кромка затвора задвижки 5 перемещается на противоположную кромку проточного канала 7, изготовлены исполнительный орган затвора задвижки 10 и его измеритель 11 для обеих дросселирующих положений. Однако существует также возможность производить ход открывания с помощью лишь односторонне действующего режима дросселирования, в то время как затвор задвижки 5 без задержки открывается и немедленно снова возвращается в исходное занятое дросселирующее положение.

Ход открывания может повторяться через равные промежутки, чтобы предотвратить зарастание проточного канала 7, или он производится тогда, когда измеритель 11 показывает установленную максимальную степень открытия шиберного затвора 3, т.е. в проточном канале имеются уже значительные отложения 22. В каждом случае для поддержки промывного действия при открывании могут предусматриваться подводы газа для продувки к сливному отверстию 2 и к разливочной трубе 8. Кроме того, для усиления указанного действия на регулирующие движения затвора задвижки 5 эти подводы газа для продувки могут накладывать колебание.

Изобретение действительно как для задвижек с затвором из двух, так и из трех щек на вращающихся, поворотных или линейных системах. Кроме того, оно может использоваться для установок непрерывной разливки с комбинированным регулированием притока и отвода, а также для шиберных затворов, размещенных на ковшах, которыми заполняется промежуточное устройство в зависимости от уровня расплава в нем.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОДДЕРЖАНИЯ СВОБОДНЫМ ПРОТОЧНОГО КАНАЛА ШИБЕРНЫХ ЗАТВОРОВ на установках непрерывной разливки, включающий поддержание уровня расплава металла в кристаллизаторе посредством установки задвижки шиберного затвора в дросселирующее положение с эксцентриситетом относительно оси канала затвора, отличающийся тем, что в процессе разливки контролируют уровень расплава металла в кристаллизаторе и регулируют его путем плавного перемещения задвижки шиберного затвора из исходного дросселирующего положения через полностью открытое положение в другое дросселирующее положение, расположенное на стороне исходного дросселирующего положения или на противоположной стороне относительно канала затвора, причем перемещение задвижки осуществляют периодически.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что открывание затвора начинают при достижении максимальной степени дросселирующего открытия затвора задвижки, установленной для данного дросселирующего положения.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при перемещении задвижки затвора или по меньшей мере перед ним задвижку затвора подвергают вибрации.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере во время перемещения задвижки затвора в проходной канал и/или разливочную трубу подают газ.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4