PL163968B1 - Sposób utrzymywania w stanie wolnym kanalu przeplywowego zamkniecia zasuwowegow urzadzeniach do odlewania ciaglego PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób utrzymywania w stanie wol- nym kanalu przeplywowego zamkniecia za- suwowego w urzadzeniach do odlewania ciaglego, zwlaszcza do przeplywu cieklego metalu z kadzi posredniej do krystalizatora, w którym nastawia sie zadany poziom napel- niania, z zachowywaniem kontrolowanego zadanego stanu napelnienia za pomoca dzia- lajacego w polozeniu dlawienia zamkniecia zasuwowego, którego kanal przeplywowy jest przeplukiwany za pomoca procesu otwierania, znamienny tym, ze plyte zasu- wowa (5) przesuwa sie nieprzerwanym su- wem z polozenia dlawiacego poprzez polozenie pelnego otwarcia, dla doplywu do- datkowej ilosci cieklego metalu, do drugiego polozenia dlawiacego z predkoscia dostoso- wana do ukladu regulacji zadanego stanu na- pelniania (12). PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób utrzymywania w stanie wolnym kanału przepływowego zamknięcia zasuwowego w urządzeniach do odlewania ciągłego, zwłaszcza do przepływu ciekłego metalu i kadzi pośredniej do krystalizatora, w którym nastawia się zadany poziom napełnienia za pomocą ruchów regulacyjnych zamknięcia zasuwowego, które w przypadku powstawania zakrzepów w kanale przepływowym pozostaje w stanie coraz większego dławienia.

Z opisu patentowego RFN nr 3 422 901 znane jest uwalnianie kanału przepływowego zamknięcia zasuwowego w naczyniach pośrednich urządzeń do odlewania ciągłego od narastających zaikrzepów za pomocą inicjującego zamykania zamknięcia zasuwowego, w celu obniżenia poziomu kąpieli w krystalizatorze, a w tym samym wytworzenia w nim wolnej przestrzeni, do której po całkowitym otwarciu zaniknięcia zasuwowego wpływa dość burzliwie większa porcja ciekłego metalu, która spłukuje narosłe zakrzepy.

Tego rodzaju postępowanie powoduje często to, że zwolnienie kanału przepływowego następuje w zamknięciu zasuwowym ze stosunkowo dużym opóźnieniem, co ujemnie wpływa na jakość odlewania. Przede wszystkim różnicę poziomów podczas obniżania ciekłego metalu w krystalizatorze mogą zawsze stanowić przyczynę powstawania wad powierzchniowych odlewanego pasma.

Zadaniem wynalazku jest umożliwienie usuwania zakrzepów zwężających kanał przepływowy zamknięcia zasuwowego za pomocą prostych środków, wchodzących w zakres regulacji zadanego stanu napełnienia, przy stałej jakości odlewanego pasma.

Zadanie to rozwiązuje się w myśl wynalazku dzięki temu, że płytę zasuwową przesuwa się nieprzerwanym suwem z położenia dławiącego poprzez położenie pełnego otwarcia, z uwzględnieniem uderzeniowego dopływu dodatkowej ilości ciekłego metalu, do drugiego położenia dławiącego z prędkością dostosowaną do układu regulacji zadanego stanu napełniania.

W ten sposób osiąga się efektywne przepłukiwanie lub przemywanie kanału do przepływu ciekłego metalu w zamknięciu zasuwowym podczas regulacji zadanego stanu napełnienia. Oznacza to, że zadany stan napełnienia krystalizatora podlega wahaniom w dopuszczalnych granicach i nie występują tu niekorzystne różnice wysokości poziomu ciekłego metalu w krystalizatorze. Dzięki temu spełnione są przesłanki dobrej jakości odlewanego pasma. Przy wykonywaniu suwu otwierającego okazało się szczególnie celowe, jeśli płytę zasuwową przemieszcza się od danego położenia dławienia do przeciwległego położenia dławienia w kanale przepływowym zamknięcia zasuwowego. Dzięki temu oprócz impulsu odlewniczego, wytwarzanego za pomocą suwu otwierania, powstaje wskutek zmieniającego się jak w odbiciu lustrzanym przepływu zwrotnego ciekłej masy przy płycie zasuwowej w specjalne, działające erozyjnie na powstałe zakrzepy ciśnienie przepływu, które sprzyja przemywaniu kanału przepływowego. Ponadto można osiągnąć równomierne zużywanie materiału płyty przy krawędziach dławiących kanału przepływowego, co zwiększa z kolei trwałość płyt. W przypadku nierównomiernego zużycia materiału płyty w przeciwległych położeniach dławienia następują różne ustawienia płyty zasuwowej przy tym samym natężeniu przepływu. Dopasowanie prędkości suwu otwierania płyty zasuwowej do regulacji zadanego stanu napełnienia stanowi funkcję dwóch czynników: z jednej strony impuls odlewniczy, wytwarzany za pomocą całkowitego, bezzwłocznego otwarcia płyty zasuwowej, powinien być w stanie usunąć w danym przypadku oderwać powstałe zakrzepy, z drugiej zaś strony ilość ciekłej masy, przenoszona za pomocą impulsu, nie powinna podnosić zwierciadła kąpieli w krystalizatorze poza zakres regulacji zadanego poziomu napełnienia.

W zależności od charakteru warunków roboczych, zwłaszcza od rodzaju odlewanego metalu, postępuje się w myśl wynalazku w ten sposób, że otwieranie płyty zasuwowej następuje okresowo, mianowicie w zadanych, regularnych odstępach czasu, które są dostosowane do właściwości smarowych ciekłego metalu i np. w przypadku odlewania zwykłej ciekłej stali mogą wynosić od 1do 10 minut w zależności od przekroju poprzecznego krystalizatora. Alternatywnie może suw otwierania płyty zasuwowej odbywać się przy nastawionym maksymalnym stopniu otwarcia w ramach regulacji zadanego poziomu napełniania. W tym przypadku zainicjowanie suwu otwierania jest związane jedynie ze stopniem zwężenia kanału przepływowego.

Prócz tego sposób według wynalazku polega na tym, że co najmniej przed każdorazowym suwem na położenie dławienia i/lub ruchy dławiące płyty zasuwowej nakłada się ruch drgający płyty zasuwowej. Dzięki temu ułatwione zostaje zwolnienie kanału przepływowego zamknięcia zasuwowego. Dalej proponuje się, aby co najmniej podczas suwu otwierania doprowadzić gaz płuczący do wylewu i/lub tulei wypływowej, co czyni bardziej efektywnym w przepływającej masie impuls przepływowy, wywołany przez suw otwierania, przede wszystkim odnośnie do wymywania odłożonych osadów z wylewu i rury odlewniczej.

Sposób według wynalazku jest bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie do odlewania ciągłego, wyposażone w zamknięcie zasuwowe, wraz z ideowym schematem połączeń, a fig. 2,3 i 4 przedstawiają w powiększonej skali zamknięcie zasuwowe w poszczególnych położeniach płyty zasuwowej.

Na fig. 1 kadź pośrednia 1, mieszcząca ciekły metal, zawiera przy wylewie 2 zamknięcie zasuwowe 3, znajdujące się w położeniu dławienia. Zamknięcie to reguluje natężenie przepływu ciekłego metalu, przepływającego do krystalizatora 9 z kadzi pośredniej 1 przez wspólny kanał przepływowy 7, utworzony przez otwory przepływowe stacjonarnej płyty górnej 4, przestawnej płyty zasuwowej 5 i -znowu stacjonarnej płyty dolnej 6, a także poprzez tuleję wypływową 8. W celu umożliwienia regulacji natężenia przepływu, pita zasuwowa 5jest sprzęgnięta mechanicznie

163 968 z organem wykonawczym 10, którego każdorazowe położenie robocze kontroluje miernik położenia 11.

Krystalizator 9, do którego wchodzi tuleja wypływowa 8 swym swobodnym końcem, ma nastawiony na normalną pracę żądany stan napełnienia 12, który jest kontrolowany przez nadajnik (promiennik) 13 i odbiornik wartości mierzonej 14. Wyciąganie zakrzepłego pasma 15 na zewnątrz krystalizatora 9 następuje za pomocą zawierającego walce ciągnące 16 napędu wyciągającego 17, któremu przyporządkowane są: regulator 18 oraz przyrząd 19 do pomiaru prędkości wyciągania, sprzęgnięty regulacyjnie z tym ostatnim. Przyrząd 19 przekazuje dodatkowo swoje dane do procesora 20, który prócz tego odbiera i przetwarza dane miernik położenia 11 i odbiornika wartości mierzonej 14. Rozkazy sterujące, powstające tam, przesyła układ sterujący, zintegrowany z procesorem 20, do członu nastawczego 10 zamknięcia zasuwowego 3 oraz do regulatora wyciągania 18.

W przedstawionym przykładzie wykonania prędkość wyciągania pasma jest przyjęta jako stała, co oznacza, że zadany stan napełnienia 12 krystalizatora 9 jest regulowany jedynie za pomocą zamknięcia zasuwowego 3 od strony dopływu. W tym celu płyta zasuwowa 5 zajmuje położenie dławienia, które umożliwia przez odpowiednie wysterowanie doprowadzanie większej lub mniejszej ilości ciekłego metalu, w celu zachowania równowagi pomiędzy ilością tego metalu, dopływającą w jednostce czasu, a wychodzącym z krystalizatora pasmem.

Jak to jest uwodocznione w szczególności na fig. 1, strumień ciekłego metalu zmienia dwukrotnie kierunek przy zdławionym zamknięciu zasuwowym, a mianowicie od strony wlotu i wylotu płyty zasuwowej 5. Istnieje tam podwyższone niebezpieczeństwo erozji żaroodpornego materiału płyty, a ponadto w wymienionych miejscach występują częściej niż gdzie indziej zakrzepy. Z jednej strony płyta zasuwowa 5 zamyka się dalej przy zużyciu erozyjnym i powiększającym się przekroju poprzecznym kanału przepływowego 7, z drugiej zaś strony otwiera się dalej, gdy tylko przekrój poprzeczny ulegnie zwężeniu wskutek powstałych zakrzepów 22. Takie przewężenie przekroju poprzecznego stwarzają szczególnie duże problemy odlewnicze, ponieważ po osiągnięciu pełnego stopnia otwarcia, tj. przy pokrywających się płytach 4,5,6, otwierania się zamknięcia zasuwowego 3 jest zakończone, tak, że ilość ciekłego metalu, doprowadzana przez układ kontrolny 13,14 do kontrolowania zadanego stanu napełnienia 12 w jednostce czasu, nie może już przepłynąć przez zwężony kanał przepływowy 7. W celu zapobieżenia takiemu powstawaniu zakrzepów 22, zakłócającemu znacznie proces odlewania, które to zakrzepy najczęściej zaczynają się na wystających krawędziach kanału przepływowego 7 i wymuszają coraz szersze otwieranie zamknięcia zsuwowego 3, zostaje zainicjowany przez proces 20 przebieg sterowniczy, który powoduje automatyczne przestawienie płyty zasuwowej 5 od położenia dławienia, uwidocznionego na fig. 2 wraz z zakrzepami 22, do nowego, przeciwległego położenia dławienia (fig. 3), w którym dalej odbywa się w sposób ciągły regulacja zadanego stanu napełnienia 12. Przedstawiona w ten sposób płyta zasuwowa 5 nasuwa się swym otworem przepływowym do położenia pełnego otwarcia, w którym otwory przepływowe wszystkich trzech płyt 4,5,6 są współosiowe, tak, iż w pełni efektywny strumień ciekłego metalu spłukuje (fig. 4) lub zmywa zakrzepy 22, wiszące swobodnie w kanale przepływowym 7, podczas zmiany kierunku tego strumienia, następującej według odbicia zwierciadlanego przy przejściu do nowego położenia dławienia. Przeprowadzony bezzwłocznie i w ramach ruchu ciągłego suw otwierania płyty zasuwowej 5 i jej przejścia do nowego położenia dławienia według fig. 3 zachodzi z prędkością, która gwarantuje, iż krótkotrwale zwiększone doprowadzenia ciekłego metalu do wlewnicy może być bez trudności skompensowane przez układ regulacji zadanego stanu napełnienia.

W celu wykonywania suwu otwierania, podczas którego krawędź dławiąca płyty zasuwowej 5 zmienia się na przeciwległą krawędź kanału przepływowego 7, człon nastawczy 10 płyty zasuwowej oraz jego miernik położenia 11 są rozwiązane na obydwa położenia dławienia. Istnieje jednak również możliwość realizacji suwu otwierania za pomocą funkcjonującego tylko jednostronnego dławienia, przy czym wówczas płyta zasuwowa 5 jest otwierana bezzwłocznie i natychmiast doprowadzana z powrotem do zajmowanego wyjściowo położenia dławienia.

W celu uniknięcia zatkania kanału przepływowego 7, można powtarzać suw otwierania w regularnych odstępach czasu lub wykonuje się go wtedy, gdy miernik położenia 11 sygnalizuje

163 968 ustalony maksymalny stopień otwarcia zaniknięcia zasuwowego 3, tj. gdy w kanale przepływowym 7 występują już znaczne zaczepy 22. W celu wspomagania działania wymywającego, wytwarzanego przez suw otwierania, można w każdym razie stosować przy wylewie 2 i przy tulei wypływowej 8 znane jako takie doprowadzenia gazu płuczącego. Ponadto w celu wzmocnienia wymienionego działania, można na ruchy regulacyjne płyty zasuwowej 5 nakładać okresowo znany również jako taki ruch drgający.

Wynalazek dotyczy zarówno dwu-, jak i trójpłytowych zasuw w systemach obrotowych, wychylnych lub liniowych. Prócz tego wynalazek dotyczy urządzeń do odlewania ciągłego z kombinowaną regulacją dopływu ciekłego metalu i wyciągania wlewka, a także zamknięć zasuwowych, które są umieszczone w kadziach, za pomocą których napełnia się kadzie pośrednie w zależności od zwierciadła ciekłego metalu w zbiorniku głównym.

163 968

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób utrzymywania w stanie wolnym kanału przepływowego zamknięcia zasuwowego w urządzeniach do odlewania ciągłego, zwłaszcza do przepływu ciekłego metalu z kadzi pośredniej do krystalizatora, w którym nastawia się żądany poziom napełniania, z zachowywaniem kontrolowanego żądanego stanu napełnienia za pomocą działającego w położeniu dławienia zamknięcia zasuwowego, którego kanał przepływowyjest przepłukiwany za pomocą procesu otwierania, znamienny tym, że płytę zasuwową (5) przesuwa się nieprzerwanym suwem z położenia dławiącego poprzez położenie pełnego otwarcia, dla dopływu dodatkowej ilości ciekłego metalu, do drugiego położenia dławiącego z prędkością dostosowaną do układu regulacji żądanego stanu napełniania (12).
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że za pomocą suwu otwierania płytę zasuwową (5) doprowadza się od jednego położenia dławienia do przeciwległego położenia dławienia względem kanału przepływowego (7) zamknięcia zasuwowego (3).
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że suw otwierania płyty zasuwowej (5) przeprowadza się okresowo.
4. 4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że suw otwierania rozpoczyna się przy osiągnięciu zadanego dla położenia dławienia maksymalnego stopnia otwarcia dławiącego płyty zasuwowej (5).
5. 5. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że co najmniej przed każdorazowym suwem otwierania na położenie dławienia i/lub ruchy dławiące płyty zasuwowej (5) nakłada się ruch drgający płyty zasuwowej (5).
6. 6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że co najmniej podczas suwu otwierania płyty zasuwowej (5) wprowadza się gaz płuczący do wylewu (2) i/lub do rury odlewniczej (8).