Устройство подачи и замены разливочной трубы

 

Изобретение относится к металлургии. Устройство подачи и замены разливочной трубы, отнесенной к подвижной плите, скользящей по направляющим, способным передавать усилие толчка вверх, содержит опрокидыватель, приводящий в действие рычаг, так, что последний придает подвижной плите движения опрокидывания вокруг фронтальной горизонтальной кромки подвижной плиты, введенной в герметичную зону, окружающую разливочное отверстие основной плиты. Это движение опрокидывания делает подвижную плиту строго параллельной внутренней части основной верхней плиты, улучшает герметичность взаимодействия двух плит и мешает любой инфильтрации металла между двумя плитами. 5 з. п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к металлургии, а более точно к устройству подачи и замены разливочной трубы.

Свое главное применение изобретение находит в области черной металлургии в установках непрерывного литья для размещения по одной линии оси разливочного отверстия металлургической емкости под последней взаимозаменяемых разливочных труб.

Разливочные трубы, предназначенные для направления расплавленного металла в изложницу или шахту кокиля, являются сильно нагруженными изнашиваемыми деталями. Они являются таковыми до такой степени, что их срок службы ограничивает время разливки.

Известно устройство подачи и замены разливочной трубы с плитой, установленной подвижно, для емкости, используемой в черной металлургии или металлургической емкости, закрываемой через днище с помощью стопора или шиберного затвора [1] Устройство подачи и замены содержит огнеупорную подвижную плиту, способную скользить под действием цилиндра вдоль верхней основной плиты от положения загрузки до рабочего положения или до положения закрытия по линии оси разливочного отверстия.

Направляющие рельсы подводят подвижную плиту в герметичное соприкосновение с верхней плитой под действием толчка вверх, переданного первым концом рычагов, на которых работают по направлению вниз к противоположному концу, винтовые пружины, опирающиеся на раму устройства подачи и замены.

Направляющие рельсы параллельны между собой и образуют плоскость, слегка наклонную под углом от 5 до 10^о по отношению к плоскости отсчета (основной). Такое устройство позволяет легко заменять разливочную трубу, соотнесенную с подвижной огнеупоpной плитой, без снятия распределителя.

Двойной пневмоцилиндр обеспечивает линейное перемещение подвижной плиты, несущей разливочную трубу. Трубу для замены подводят в изложницу или шахту кокиля путем поворота вокруг горизонтальной оси для того, чтобы обеспечить замену разливочной трубы без снятия распределителя.

В этом известном устройстве подвижная плита, предназначенная скользить по прямолинейной траектории вдоль верхней основной плиты, образует по отношению к последней поверхность, расположенную под наклоном, причем наклон определен крутизной траектории направляющих рельс.

Наклон направляющих рельс по отношению к плоскости верхней основной плиты позволяет получить постепенное закрепление (зажатие) подвижной плиты по отношению к разливочной трубе, когда последнюю подводят для выравнивания с отверстием разливки, но имеет недостаток, заключающийся в негерметичном соединении двух плит поблизости от разливочного отверстия.

В действительности параллельность плиты днища и подвижной плиты, несущей разливочную трубу, не является строгой во время входа подвижной плиты в зону герметичности, окружающую разливочное отверстие. В этом случае может произойти инфильтрация жидкого металла между основной верхней плитой и подвижной плитой. Застывая, инфильтрованный металл образует корку, которая изменяет плоскостность поверхностей контакта, и рискует вызвать заклинивание подвижной плиты и быть причиной негерметичности зоны контакта двух плит при непосредственной близости различного отверстия.

Целью изобретения является создание устройства, обеспечивающего параллельность заменяющей подвижной плиты с основной верхней плитой, начиная с перекрытия разливочного отверстия указанной подвижной плитой, приведенной в непосредственное соседство с разливочным отверстием с помощью пневмоцилиндра.

Цель достигается тем, что в устройстве подачи и замены разливочной трубы, содержащем подвижную плиту с прикрепленной к ней разливочной трубой и установленную с возможностью скольжения вдоль направляющих рельс под действием двойного пневматического цилиндра в направлении, перпендикулярном оси разливочного отверстия, выполненного в основной плите, от положения загрузки до рабочего положения и от рабочего положения до положения съема, имеется опрокидыватель, включающий рычаг для перемещения подвижной плиты, расположенной в герметичной зоне вокруг разливочного отверстия, вокруг фронтального горизонтального ребра подвижной, плиты. Целесообразно, чтобы рычаг был установлен с возможностью поворота на часть круга и воздействия в рабочем положении на заднюю часть подвижной плиты, расположенной в герметичной зоне вокруг разливочного отверстия. Рычаг может быть выполнен в виде части направляющих рельсов.

Конец рычага, удаленный от разливочного отверстия, может быть соединен с опрокидывателем, при этом опрокидыватель выполнен имеющим цапфу кривошипа, шарнирно закрепленную вокруг горизонтального вала с возможностью взаимодействия с поршнем и винтовой пружиной для обеспечения скольжения подвижной плиты вдоль направляющих рельсов.

Опрокидыватель может представлять собой рычаг, установленный с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси и взаимодействия с цапфой кривошипа, установленной с возможностью перемещения в угловом направлении под действием двойного пневматического цилиндра для скольжения подвижной плиты вдоль направляющих от рабочего положения до положения загрузки навстречу винтовой пружине для возвращения рычага в исходное положение.

Опрокидыватель может представлять собой двуплечий рычаг, плечи которого расположены перпендикулярно относительно друг друга, причем первое плечо закреплено перпендикулярно поверхности цилиндрического кольца, установленного на горизонтальном валу, вокруг которого расположена пружина кручения, закрепленная одним концом в кольце, а вторым в фиксированном основании, при этом кольцо установлено с возможностью перемещения в угловом направлении вокруг вала навстречу пружине кручения под действием подвижной от двойного пневматического цилиндра рамы на второе плечо рычага.

На фиг. 1 изображено устройство подачи и замены разливочной трубы, вид спереди; на фиг. 2 устройство подачи и замены при расположении направляющих в положении загрузки, вид сбоку; на фиг. 3- то же, направляющие в снятом положении; на фиг. 4 то же, вид снизу; на фиг. 5 то же, снабженное опрокидывателем в первом варианте его заполнения, показанным в нижнем положении ожидания; на фиг. 6 устройство по фиг. 1 при воздействии опрокидывателя на направляющие в поднятом положении; на фиг. 7 второй вариант выполнения опрокидывателя; на фиг. 8 опрокидыватель по фиг. 5, занимающий низкое положение; на фиг. 9 опрокидыватель по фиг. 6 в приподнятом положении.

На фиг. 1 показано устройство 1 подачи и замены разливочной трубы, установленное на распределителе 2 разливки по соседству с разливочным отверстием 3.

Распределитель в случае необходимости может быть уже снабжен устройством шиберного затвора. Обычно затвором является просто стопор (не показан). Устройство 1 предназначено для осуществления подачи запасной разливочной трубы 4, прикрепленной к подвижной плите 5, в положении загрузки 6, а также замены использованной трубы 4' прикрепленной к подвижной плите 5' в положении 6' работы (фиг.2).

Разливочные трубы 4, 4' прикрепленные каждая к подвижной плите 5, 5' скользят вдоль основной верхней плиты 7, установленной под распределителем 2 разливки, напротив внутреннего разливочного стакана 8, удерживаемого на месте с помощью гнездового кирпича 9. Герметичность между внутренним разливочным стаканом и основной плитой обеспечивается герметичной муфтой 10.

Верхняя основная плита 7 образована в случае необходимости многочисленными огнеупорными независимыми элементами. Огнеупорный элемент, окружающий разливочное отверстие, в случае необходимости снабжен на внутренней поверхности вокруг разливочного отверстия 11 канавкой 12, соединенной с трубопроводом 13 подачи аргона.

Два направляющих рельса 14 расположены под наклоном по отношению к основной плите 7.

Направляющие рельсы 14 разделены на два участка фиксированных рельс 14' объединенных рамой, предназначенной для установки под распределителем 2 разливки по соседству с разливочным отверстием 3, и на три участка подвижных рельс 14'' расположенных между двумя участками фиксированных соответствующих рельс в их взаимном продолжении.

Участки подвижных рельс 14'' установлены на конце рычага, вращающегося вокруг оси АА' Каждый рычаг подвержен на своем противоположном конце действию пружины 15, которая, отталкивая этот противоположный конец вниз, направляет участки подвижных рельс вверх.

Сила, оказываемая подвижными направляющими рельсами 14'' на каждую из подвижных плит, соединенную с разливочной трубой 4, при перемещении вдоль указанных фиксированных направляющих рельс 14' и подвижных направляющих рельс 14'' постепенно увеличивается по мере того, как указанные плиты приближаются к разливочному отверстию.

Наклон направляющих pельс 14 выполнен таким образом, что получают постепенное зажатие подвижной плитой 5 разливочной трубы 4 к верхней основной плите 7, когда любая из разливочных труб 4, 4' близка к разливочному отверстию 3. Это зажатие уменьшается по мере отдаления подвижной плиты 5, позволяя осуществить достаточное удаление вышеуказанной плиты в положении 16 съема с другой стороны разливочного отверстия 3.

Во время входа подвижной плиты 5 в герметичную зону, окружающую разливочное отверстие 3, подвижная плита 5 остается на направляющих рельсах 9 и располагается по отношению к верхней плите 7 под небольшим, но достаточным наклоном для того, чтобы вызывать инфильтрацию жидкого металла между основной верхней плитой 7 и подвижной плитой 5.

Подвижная плита 5, будучи прижата вверху к основной верхней плите 7, под действием рычагов 17, 17' каждый из которых подвержен действию пружин 15, 15' установленных на достаточном расстоянии от разливочного отверстия 3 для их защиты от воздействия горячего расплавленного металла, не обеспечивает достаточной герметичности так же, как и параллельности подвижной плиты 5 и верхней основной плиты 7.

Только к концу операции подвода и замены разливочной трубы 4 получают отличную параллельность плит, а сила воздействия направляющих рельс 14 на подвижную плиту, соотнесенную к разливочной трубе 4' при перемещении вдоль указанных направляющих рельс 14 достаточна, поскольку она возрастает по мере того, как подвижные плиты подходят к разливочному отверстию 3. Этот толчок вверх обеспечивает герметичное соединение подвижных плит 5 и 5' использованной разливочной трубы 4 и запасной разливочной трубы 4 с плоскостью скольжения основной плиты 7 только в тот момент, когда отверстие, выполненное в подвижной плите 5' находится на одной прямой оси LL' разливочного отверстия 3 (фиг. 3).

Как показано на фиг. 4, линейное перемещение подвижных плит 5, 5' обеспечивается съемным штоком 18, приводимым в действие парой пневмоцилиндров 18, 19' расположенных параллельно, для того, чтобы сообщить необходимую силу для обеспечения быстрой загрузки разливочной трубы 4 с наилучшим использованием имеющегося наверху пространства. Штоки 20 и 20' цилиндров 19 и 19' соединены между собой подвижной рамой 21, несущей съемный шток толкателя 18.

Целью изобретения является обеспечение параллельности подвижной плиты 5 и основной верхней плиты 7 с момента начала операции подачи и замены запасной разливочной трубы 4.

С этой целью устройствo по изобретению содержит опрокидыватель 22. Опрокидыватель 22 содержит раму 23, укрепленную на основании 24 устройства подачи и замены разливочной трубы, в продолжении одного из цилиндров толкателя 19, 19' предпочтительно цилиндра 19, наиболее близкого к направляющим рельсам 14.

Рама 23 защищает цилиндрический корпус 25, в котором расположена винтовая пружина 26, сжатая под действием головки поршня 27, подверженная действию подвижной рамы 21, которая соединяет штоки двойного пневматического цилиндра 19, 19', предназначенного для обеспечения скольжения подвижной плиты 5 вдоль направляющих от положения 6 загрузки к рабочему положению 61.

Перед введением новой разливочной трубы 4 в устройство подачи и загрузки двойной цилиндр толкателя 19, 19' приведенный в положение растяжения, перемещает подвижную раму 21, которая опирается на головку поршня 27 опрокидывателя 22. Головка поршня 27 опрокидывателя 22 сжимает винтовую пружину 26 в корпусе 25 и позволяет цапфе кривошипа 28, объединенной с коленчатым рычагом 29, вращаться вокруг горизонтальной оси НН' и опускать рычаг 29 в положение загрузки в продолжении небольшого наклона направляющих рельсов. Съемный кронштейн-толкатель 15 убирают и новую разливочную трубу 4 помещают на направляющие рельсы 14 (фиг. 5). Новую разливочную трубу затем помещают в положение 6 загрузки, а съемный кронштейн-толкатель 18 извлекают из подвижной рамы 21. Во время подачи трубы, начиная с положения 6 загрузки до положения 6' работы в оси разливочного отверстия 3, под действием двойного пневмоцилиндра 19, 19' подвижная рама 21 удаляется от опрокидывателя 22 и освобождает шток 27 поршня опрокидывателя 22. Шток 27 поршня отталкивается винтовой пружиной 26 к упорному винту 30 рычага 29, который поворачивается на часть поворота вокруг горизонтального вала НН' опрокидывателя 22 таким образом, что поднимает коленчатый рычаг 29 вверх (фиг. 6).

Поднятие коленчатого рычага 29 придает подвижной плите движение опрокидывания вокруг фронтального горизонтального ребра подвижной плиты 5, введенной в герметичную зону, окружающую разливочное отверстие 11. Это движение опрокидывания делает подвижную плиту 5 строго параллельной нижнему торцу верхней основной плиты 7 (фиг. 6).

Устройство перемещает в горизонтальное положение подвижную плиту 5, поднимая наиболее удаленную от разливочного отверстия 27 часть подвижной плиты, сразу же после размещения разливочной трубы 4, прикрепленной к подвижной плите в положении 6 загрузки, перед или в то время, когда подвижная плита 3 скользит в рабочее положение 6' на прямой оси разливки LL' разливочного отверстия 3.

Движение опрокидывания имеет своим преимуществом то, что позволяет прижать подвижную плиту 5 во время перемещения под действием пневмоцилиндров 19, 19' герметичным образом к основной верхней плите 7 во время замены трубы. Это движение позволяет предупредить любую утечку жидкого металла между подвижной плитой 5 и основной верхней плитой 7 в начале операции замены трубы.

Второй вариант выполнения устройства подачи и загрузки разливочной трубы представлен на фиг. 7. Он включает опрокидыватель 22, содержащий два плеча 31 и 32: первое плечо является рычагом, простирающимся в направлении, перпендикулярном к поверхности цилиндрического кольца 33, а второе плечо 32 является держателем, простирающимся в направлении, касательном к поверхности кольца 33, т.е. в радиальной плоскости кольца 33 и перпендикулярно плечу 31. Цилиндрическое кольцо 33 защищает пружину 34 кручения, концы которой закреплены на кольце 33 и на раме (основании 24) устройства подачи.

Подвижная рама 21 двойного пневматического цилиндра 19 отталкивает первое плечо 31 вниз навстречу пружине 34 кручения и возвращает путем поворота вокруг вала 35 в направлении стрелки Х рычаг 29 вниз к положению, при котором облегчено выделение новой разливочной трубы 4. Рычаг 29 установлен на валу 35 с помощью болта 36 (фиг. 8).

Во время введения новой разливочной трубы 4 путем линейного перемещения к и в зону герметичности вокруг разливочного отверстия 11 основной плиты 7 подвижная рама 21 двойного пневмоцилиндра 19, 19' удаляется от кольца 33 и освобождает первое плечо 31, которое под действием пружины 34 кручения поворачивается одновременно с вторым плечом 32 и рычагом 29 в направлении стрелки Y. Движение поворота второго плеча 32 ограничено упорным винтом 37 (фиг. 9). Поворачиваясь, рычаг 29 перемещает вверх заднюю часть подвижной плиты 5, противоположную фронтальному ребру, уже введенному в герметичную зону, окружающую разливочное отверстие 11. Это движение опрокидывания подвижной плиты 5 вокруг своего фронтального горизонтального ребра делает плиту 5 строго параллельной основной верхней плите 7 и улучшает герметичность между частями поверхности контакта двух вышеуказанных плит.

Формула изобретения

1. Устройство подачи и замены разливочной трубы, содержащее подвижную плиту с прикрепленной к ней разливочной трубой, установленную с возможностью скольжения вдоль направляющих рельсов под действием двойного пневматического цилиндра в направлении, перпендикулярном оси разливочного отверстия, выполненного в основной плите, от положения загрузки до рабочего положения и от рабочего положения до положения съема, отличающееся тем, что оно снабжено опрокидывателем, включающим рычаг для перемещения подвижной плиты, расположенной в герметичной зоне вокруг разливочного отверстия, вокруг фронтального горизонтального ребра подвижной плиты.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рычаг установлен с возможностью поворота на часть круга и воздействия в рабочем положении на часть подвижной плиты, расположенной в герметичной зоне вокруг разливочного отверстия.

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что рычаг выполнен в виде части направляющих рельсов.

4. Устройство по п. 1, или 2, или 3, отличающееся тем, что конец рычага, удаленный от разливочного отверстия, соединен с опрокидывателем, при этом опрокидыватель выполнен имеющим цапфу кривошипа, шарнирно закрепленную вокруг горизонтального вала с возможностью взаимодействия с поршнем и винтовой пружиной для обеспечения скольжения подвижной плиты вдоль направляющих рельсов.

5. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что опрокидыватель представляет собой рычаг, установленный с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси и взаимодействия с цапфой кривошипа, установленной с возможностью перемещения в угловом направлении под действием двойного пневматического цилиндра для скольжения подвижной плиты вдоль направляющих от рабочего положения до положения загрузки навстречу винтовой пружине для возвращения рычага в исходное положение.

6. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что опрокидыватель представляет собой двуплечий рычаг, плечи которого расположены перпендикулярно относительно друг друга, причем первое плечо закреплено перпендикулярно поверхности цилиндрического кольца, установленного на горизонтальном валу, вокруг которого расположена пружина кручения, закрепленная одним концом в кольце, а вторым в фиксированном основании, при этом кольцо установлено с возможностью перемещения в угловом направлении вокруг вала навстречу пружине кручения под действием подвижной от двойного пневматического цилиндра рамы на второе плечо рычага.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9