SU747614A1 - Машина дл подачи порошкообразных материалов в изложницы - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к разливке стали сверху одновременно в две изложницы одного р да, и может быть использовано дл  подачи утепл ющих материалов на зеркало металла. Известно, что дл  улучшени  тепловой работы прибыли верх ее обычно утепл ют различными теплоизол ционными или экзотермическими материалами, которые засыпают на зеркало металла вручную или с помощью специальных устройств немедленно после наполнени  изложницы спокойной сталью 1 и 2. Подача утепл ющих материалов в изложницы вручную с помощью лопаты или черпака довольно трудоемка  операци  и не обеспечивает быстрого ввода засыпок в необходимом количестве, особенно при слитках больщего развеса и двухр дной разливке, что приводит к резкому увеличению головной обрези. Этот недостаток может быть устранен при механизации операции подачи утепл ющих материалов. Известны различные устройства, содержащие бункера, течки и распредел ющие механизмы дл  подачи измельченных материалов 3 и 4. Однако подача порошкообразных материалов сжатым воздухом через сопла приводит к выдаче утеплител  с высокой скоростью , частичному глубокому внедрению в металл и значительному выдуванию его из прибыльной части слитка, что не обеспечивает должной изол ции зеркала металла, увеличивает степень его загр зненности и вызывает недопустимую запыленность окружающей атмосферы. Расположение подвижных и поворотных элементов устройства непосредственно в зоне высоких температур приводит к значительным тепловым нагрузкам в элементах, выгоранию смазки в опорах, заклиниванию деталей и снижению их стойкости, что не обеспечивает необходимой долговечности и надежности работы устройства, а также снижает качество утеплени - прибыльной части слитка. Наибо„1ее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  машина дл  засыпки утепл ющих смесей, например люнкерита, в изложницы . солерж та  бункер с лозатором и снабженна  затвором с течкой, а также приспособление , предотвращающее зависание смеси, и испо.чнительный механизм 5, Недостаток нзвестной машины заключаетс  в возможности подачи утепл ю1п,их материалов на зеркало металла одновременно в две изложницы, расположенные только перпендикул рно к разливочной площадке в разных р дах, и сложности своевременной подачи материалов после наполнени  одновременно двух изложниц одного р да, параллельного разливочной площадке нри разливке сверху через два стопора.

При этом в св зи с жестким креплением течек бункера при установке их в рабочее положение происходит локальное поступление утеил юплих .материалов и неравномерное распределение его по зеркалу материала. Подача утеил ющих материалов через течку и HJiieK приводит к разной скорости выдачи их в изложницы, нестандартным услови .м утеплени , ухудп1ает качество слитков второго р да, усложн ет дальнейшую их обработку и уменьп1ает выход годного.

Кро.ме того, наличие электродвигателей, врапдаюшихс  частей и специальных дозирующих механизмов, расположенных в зоне высоких температур, требует специальной их теплозаи1,иты, охлаждени  опор и особых .мер ио предотвращению выгорени  смазки и заклинивани  элементов, что усложн ет конструкцию машины, ее обслуживание и снижает надежность работы последней.

Следует также отметить, что известна  мапгина включает специальный подъемнотранспортирующий механизм, величина которого усложн ет работу основного существующего подъемно-транспортирующего оборудовани , размещенного на разливочной плоП1адке , и загромождает ее. При этом подъемно-транспортирующий механизм машины может быть использован только дл  обработки спокойной стали, что снижает коэффициент его использовани .

Цель изобретени  - улучшение качества металла и увеличение выхода годного, а также упрощение конструкции машины и повышение надежности ее работы.

Это достигаетс  тем, что машина предлагаемой конструкции выполнена переносной и снабжена желобом, подвешенным под течкойна упругих элементах, св занных гибкими св з ми с бункером и расположенных симметрично по обеим сторонам желоба в районе оси течки, при этом затвор течки соединен вилкообразным двуплечим рычагом и т гой с исполнительным механизмом, установленных на бункере, а на днище желоба укреплено приспособление, предотвращающее зависание смеси, которое св зано с исполнительным механизмом посредством распределительно-блокирующего органа, выход которого снабжен разъемным соединением .

Желоб выполнен в виде горизонтально расположенной емкости с сужающимс  носком , наклоненным к емкости на 10-24°.

В качестве приспособлени , предотвращающего зависание смеси, установлен возбудитель механических колебаний, например , пневмовибратор.

Пнев.мовибратор установлен на днище желоба нод углом 10-20° к горизонтально расположенной емкости.

В качестве исполнительного механизма затвора установлен пневмоцилиндр двустороннего действи .

На фиг. 1 изображена машина дл  подачи порошкообразных утепл ющих .материалов в изложницы; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - расположение машины при разливке; на фиг. 4 - вид по стрелке Б на фиг. 3.

Машина дл  подачи порошкообразных утепл ющих материалов в изложницы состоит из открытого бункера 1, в верхней части которого в направл ющих 2 установлена с возможностью перемещени  траверса 3 дл  навешивани  машина на крюковой захват грузонодъемного механизма. Траверса с помощью фиксаторов 4, расположенных с обеих сторон направл ющих 2, зафиксирована в необходимом положении, что исключает наклон мащмны в ту или иную сторону, обеспечивает удобство ее обслуживани  и повышает точность технологического режима подачи порошкообразных утепл ющих

материалов.

В нижней части бункера установлена течка 5 с секторным затвором б, закрепленны.м И1арнирно на станках течки.

Машина выполнена съемной и снабжена желобом 7, жестко закрепленным на нем возбудителем 8 механических колебаний. Желоб 7 подвешен под течкой 5 на упругих элементах 9, св занных через гибкие св зи 10 с бункером. Это позвол ет орг низовать

быстрое перемещение порошкообразных утепл ющих материалов по желобу в изложницу и равномерное распределение его по зеркалу металла, без выдувани  .материала из желоба и прибыльной части слитка. Это обеспечивает своевременное утепление зеркала металла, повышает качество слитков и увеличивает выход годного.

Хвостова  часть желоба 7 выполнена в виде мерного совка, расположенного горизонтально , емкость совка рассчитана на максимальную порцию утепл ющих материалов. При уменьшении объемной дозы или массы утепл ющих материалов хвостова  часть желоба может быть снабжена сменными мерными вкладышами, рассчитанными на тот

или иной объем материала. Это обеспечивает простое и точное дозирование без использовани  специальных дозирующих механиз.мов, а также стандартность условий утеплени . Исключение дозирующих .механиз.мов позвол ет отказатьс  от подвода электроэнергии к машине, улучшить услови  техники безопасности , повысить надежность и долговечность работы машины.

Передн   часть желоба выполнена в виде сужаюшегос  носка, изготовленного за одно целое с хвостовой частью желоба, наклоненного вниз по отношению к ней на угол, равный 10-24°. Это обеспечивает быстрое перемещение материала к изложнице и равномерное распределение его по зеркалу металла. Уменьшение угла наклона желоба приводит к значительному удлинению времени выдачи материала, а увеличение - к преждевременному ссыпанию материала с носка и неравномерному распределению его по зеркалу металла.

Возбудитель механических колебаний установлен в продольных направл ющих 11 днища желоба на рассто нии, равном 0,01 - 0,75 длины его от оси точки бункера со стороны носка. Возбудитель установлен под углом 10-20° и защищен экранирующим кожухом . Така  установка возбудител  механических колебаний обеспечивает, как показывают лабораторные и промыщленные исследовани , наиболее быструю выдачу утепл ющих материалов в изложницу и улучшает услови  утеплени . Смещение возбудител  колебаний в ту или иную сторону приводит к значительному раст жению времени выдачи материалов, а изменение угла его наклона приводит либо к перемещению материала перпендикул рно к днищу желоба без его горизонтального перемещени , либо к чрезмерному увеличению мощности вибратора его массы и габаритов. Защитный кожух обеспечивает снижение теплового потока на возбудитель колебаний, а также снижает шум при работе последнего до уровней , установленных действующими правилами . Возбудитель колебаний должен быть жестко зафиксирован в направл ющих в необходимом положении без каких-либо промежуточных прокладок. Это способствует более полной передаче механических колебаний к днищу и стенкам желоба, а следовательно , сокращению времени подачи утепл ющих материалов в изложницу.

Упругие элементы 9 и гибкие св зи 10 расположены симметрично по обеим сторонам желоба в районе оси течки и на рассто нии от нее, равном 0,2-0,5 длины носка желоба 7. В качестве упругих элементов могут быть использованы любые металлические пружины, а в качестве гибких св зей - отрезки троса или цепи, концы которых снабжены карабинами дл  быстрого зацеплени  с упругими элементами и соответствующими кронштейнами бункера и металлоконструкции . Така  подвеска желоба 7 исключает передачу механических колебаний остальным элементам машины и обеспечивает поворот желоба 7 вниз, ускорение выдачи утепл ющих материалов в изложницу и равномерное распределение их по зеркалу металла , что улучшает качество последнего и увеличива (т выход годного. Кроме того, это обеспечивает возможности изменени  угла наклона желоба 7 и регулирование производительности машины в широких пределах в зависимости от количества и свойств дозируемого материала. Изменение точек подвеса желоба 7 не обеспечивает оптимального режима подачи материалов в изложницы и равномерность его распределени  по зеркалу металла. Затвор 6 течки 5 соединен через вилкообразный двуплечий рычаг 12 и т гу 13 с исполнительным механизмом 14, установленным через шарнир 15 на опорном кронштейне 16 бункера 1 с противоположной желобу стороны. Така  установка исполнительного механизма 14 не требует специальной теплозащиты, охлаждени  опор и особых мер по предотвращению выгорани  смазки и заклинивани  подвижных элементов , что упрощает конструкцию машины, ее обслуживание и повышает надежность и точность дозировани  утепл ющих материалов, вли ющего на выход годного металла и его качество. Кро.ме того, такое расположение элементов машины обеспечивает возможность подачи утепл ющих материалов на зеркало металла последовательно в две изложницы одного р да параллельно разливочной площадке или в две изложницы, расположенной перпендикул рно к разливочной площадке в разных р дах.

В качестве возбудител  механических колебаний 8 желоба и исполнительного механизма 14 затвора использованы соответственно пневмовибратор и пневмоцилиндр двустороннего действи , пневматически св занные между собой гибки.мп шлангами 17 через распределительно-блокирующий орган 18, вход которого снабжен быстроразъемным соединением 19 дл  подключени  к магистрали сжатого воздуха.

Управление машиной может быть осуществлено оператором с помощью одного только распределительно блокирующего органа 19. выходы которого последовательно соединены с входами пневмоцилиндра, обеспечивающими открытие и закрытие затвора, и с пневмовибратором. Крайние, а также промежуточные положени  исключают поступление сжатого воздуха к исполнительным механизмам . Все это повышает надежность работы машины и ее быстродействие, что обеспечивает стандартные услови  утеплени  изложниц, своевременную подачу порошкообразных утепл юи-1их материалов на зеркало металла, повьииение качества металла и увеличение выхода годного.

Claims (5)

1. Бункер размещен на опорной раме 20, котора  снабжена съемной ручкой 21 дл  управлени  машиной оператором. Машина работает следующим образом. 11орошко()бразный материал, предназначенный дл  подачи на зеркало, загружают в .икер 1 . В качеетск утеп-т ющих материалов не пользу ют теплоизолирующие экзотермические или комбннирован1{ 11е смеей . rioe.te загрузкн майнику навешивают за травереу 3 на грузозахватный орган 22 нодъемно-тра не порти руюн1.его .Mexaiinswa 23, размещенного на разлнвочной площадке 24и перемегцают к ета.леразливочному KOBUjy 25. При этом отпадает необходимость в енеци а льном 11одъемно транеиортируюн1.ем механизме и HOBbJHjaeTeH коэффициент использовани  оеновного грузонодъемногч) оборудовани . Маптину с утепл юп ;им материалом размепдают у со стороны, обратной его неремещению вдоль 1) да изложииц. Управление маи1ипой оеун1ествл ет онератор, наход 1дийе  на разливочной нлощадке, за ручку 21, па которой размеп1ен раенределительпо-б .покирующий орган 18, пневматически св занный с исполнительными мехапизмами .машии1)1. После наиолнени  метал.том до заданной величины изложницы 26 KOBHI перемещают к следуюп1ей изложнипе 27, а зеркало металла в первой утепл ют нор01пкообраз1Н 1хт мате иалом . Дл  уменынеии  потерь тенла и;-; ,1учепием зеркало мета-тла нрибь ; Ь(С)й части слитка до;1жно быть покрытс.) как .можно быстрее. Однако дл  иеключе1Н5  з;пр зненпости металла утепл ющий материа; и;од т в из/южнииу только после окончани  нанолнени  прибыльной частд ( раз.аивкс сверху ) или ||ри папо;1ненни прибыли пс менее чем на 1/3 isbicoTiji при раз;и1вке спфо11Ом. Дозирование материала осупествл ют выдачей мерного порошка, который регулируют изменением рассто ни  от дна желоба 7 до выходного отверсти  течки 5 и объемом мерной части желоба. Удельный расход утепл ющих материалов составл ет 1,5--4,0 кг/т, а величина дозы (норпии) материа 1а , вводимого на зеркало одного слитка (23 т), .достигает 90 кг. Предлагаема  позвол ет осу1иествить ирисадку этого ко.1ичества засынки быстро, сразу после нанолнени  металла изложницы и в точно дозируемом количеетве, что увеличивает годного металла и улучшает его качество. Формирование дозы утенл юидих материалов осуществл ет оператор путем открывани  затвора 6. При этом часть материа.да высыпаетс  из бункера 1 машины через течку 5 и располагаетс  между стенками, днищем желоба 7 и выходным отверстием течки 5 в виде усеченной пирамиды е уклоном, равным углу еетествошого откоса. Затем закрывают затвор 6 с номоа1,ью исполнительного .механизма 14 и отдел ют необходи.мую дозу материала, оставшуюс  в мерной части желоба 7 от материала, наход щегос  в б л:кере в нерабочем ло.южении, сыпучий .материал удерживаетс  на желобе вследствие трени , iioc.ie окончани  нанолне1И1  металло .м очередной изложницы желоб 7 наирав;1 ют на зеркало .метал.ча и включают возбудитель 8 механических колебаний, который приводит желоб в колебательное движение . При работе в резу,г ьтате вибраций желоб 7 совершает возвратно-поетуиательиые движени , а с частотой 8000-14000 колебаний в миьуту материал приводитс  в псевдоожиженное состо ние, подвижность его резко увеличиваетс , и он под действием колебаний, направленных иод углом, гравитациоиных и инерционных сил начинает равномерным потоком иеремешатье  но желобу. Желоб совершает колебательные движени  под углом к траектории движени  материалов . При пр мом движении желоб движете  вперед и вверх, подаваемый утенл ющий материал прижимаетс  к днищу желоба и переменщете  вместе с ним вперед. При обратном ходе желоб опускаетс , материал отрываетс  от днища желоба и совершает свободный полет иод некоторым углом к горизонту в нанравлении перемещени  до новой встречи е желобом. В период своего «полета частицы материала остаютс  свободными и движутс  лишь иод действием гравиТс:циощ1ого нол . Перемещение материала в резу,чьтате воздействи  механических колебаний еоировождаете  уплотнением при его взлете и разрыхлением в период цадепи  на желоб. Перемеитение .материала по желобу приводит к изменению положени  центра т жеети еиетемы желоб-материал. Как только центр т жести указан -;ой системы переходит за цдоскоеть, ироход нтую через оси упругих элементов и гибких св зей, желоб начинает наклон тьс , отчего измен етс  (увеличиваетс ) его угол наклона, а движение материала резко уекор ете . Дальнейшее перемещение материала в сторону носка желоба приводит к его наклону, нревышающему угол естественного откоса. Вследетвие этого нроисходит сброс материала в изложницу , на зеркало металла, за весь.ма короткий иро.межуток времени. При сбросе материала в желобе возникают реактивные еилы, которые отклон ют желоб назад, поэтому ностуиаюгций в изложницу материал, как показывают исследовани , распредел етс  на зеркале металла довольно ровным слоем. Таки .м образом, доетигаетс  равномерное раснределение норошкообразных утепл ющих материалов по поверхности .металла и иеключаетс  его ссыпание в локальную зону, что енособств ст улучшению утеплени  прибыльной части слитка. После сброса материала желоб иод д,ействием собственной массы возвран1 ,аетс  в первоначальное положение, и .маетна готова к приему и выдаче новой порции (дозы) утепл ющих материалов в иоеледуюндую изложницу. Крепление желоба к бункеру и опорной раме с помощью упругих элементов и гибких св зей фиксирует его нижнее исходное положение и позвол ет подниматьс  вверх задней части желоба при повороте его вокруг оси, проход щей через точки креплени  передних упругих элементов, а также отклон тьс  назад всему желобу. Наличие упругих элементов и гибких св зей позвол ет измен ть рассто ние между днищем желоба и выходным отверстием течки, а также угол наклона желоба в определенных пределах. Кроме того, эти элементы передают на несущую конструкцию соответствующую нагрузку , но не передают возникающих при работе вибраций, и обеспечивают работу возбудител  механических колебаний 8 в зарезонансном режиме. Упругие элементы и гибкие св зи могут быть также изготовлены из резины специальных сортов. Эксперименты показывают, что использование резино-металлических и цельно-резиновых элементов повыщает эксплуатационные качества машины в целом. При стабильных параметрах материала (гранулометрический состав, порозность, удельна  плотность и насыпна  масса, угол естественного откоса, угол внутреннего трени  материала, в свою очередь завис щий, от влажности, загр зненности, фор.мы частиц материала и других факторов), а также посто нных размерах и положени х системы желоб-течка формируемый объем утепл ющего материала между мернойчастью желоба и выходным отверстием течки будет всегда одинаков, а следовательно, практически всегда будет одинакова масса дозы материала. Отклонени  по массам доз материалов , как показывают эксперименты, незначительны , и ими можно пренебречь вследствие отсутстви  вли ни  их на тепловую работу прибыли. Получаема  точность дозировки и быстра  выдача материала полностью обеспечивают достижение необходимых параметров утеплени  и способствуют улучщению качества слитка и повышению выхода годного металла. Регулирование скорости подачи материалом может быть достигнуто за счет изменени  амплитуды и частоты колебаний желоба , угла наклона его и сечени . Таким образом скорость подачи материала при необходимости можно легко регулировать изменением давлени  сжатого воздуха с помощью игольчатого клапана или регул тора давлени  воздуха. Это обеспечивает благопри тные услови  дл  устойчивого автоматического регулировани  скорости подачи материала в широких пределах . Большим достоинством  вл етс  также быстрое протекание переходных процессов. При изменении давлени  воздуха новое значение амплитуды и напр жени  устанавливаютс  через доли секунды, что обеспечива14 ет практически базынерциопное регул фование скорости подачи материала. Количество энергии (расход воздуха), необходимое дл  работы возбудител  механических колебаний, зависит, как было установлено , главным образом от размеров и формы желоба. В правильно работающей машине частицы подаваемого материала наход тс  больщую часть времени во взвешенном состо нии. Вследствие этого 95% энергии используетс  только дл  перемещени  желоба. Это обсто тельство обусловливает весьма небольшой износ желоба и минимальный расход энергии при работе. Наиболее оптимальными, обеспечивающими минимальное врем  выдачи материалов , равномерное распределение последнего по зеркалу металла и точность дозировани ,  вл ютс  указанна  фор.ма желоба, наклон носка его под углом 10-24°, установка пневмодвигател  под угло.м 10-20°, расположение упругих элементов и гибких св зей по оси течки и на рассто нии от нее равном 0,2-0,5 длины носка желоба. Машина работала надежно, управление простое. Загр знени  окружающей атмосферы не наблюдалось. После формировани  дозы утепл ющего порошкообразного материала (50 кг) включали пнев.мовибратор, и материал от вибрации начинал перемещатьс  по желобу и носку. Такое перемещение материала происходило без наклона желоба в течении 7-8 с. За это врем  с желоба сбрасывалось не более 5 кг порошка, т. е. около . Затем желоб начинал наклон тьс  вниз, в результате чего происходил сброс оставшегос  материала в количестве 45 кг, т. е. 90% от общего количества, за 2-3 с. Материал распредел лс  по поверхности днища короба довольно равномерно. После сброса материала пневмодвигатель выключалс , а желоб возвращалс  в исходное положение . Машина довольно проста  по конструкции и обеспечивает высокую надежность работы в сложных услови х, св занных с разливкой жидкого .метал.ла; не требует особого обслуживани , дополнительных штатов и легко осваиваетс  обслуживающг1м персоналом . Мащина позвол ет осуществить объемную дозировку материала на желобе и подачу его на зеркало металла в минимально короткий срок даже дл  самых крупн1з1х слитков, отливаемых на отечественных и зарубежных заводах, что позвол ет сократить потери, за счет этого сохранить тепло прибыльной части слитка и тем самым улучшить его работу, а следовательно, повысить качество металла и выход годного. Формула изобретени  lJV aшинa дл  подачи порошкообразных материалов в изложницы, содержаща  бункер с дозатором и снабженна  затвором с течкой, а также приспособление, предотвращающее зависание смеси, и исполнительный механизм, отличающа с  тем, что, с целью повыщени  качества металла и увеличени  выхода годного за счет равномерного распределени  порощкообразных материалов, она выполнена переносной и снабжена желобом , подвещенным под течкой на упругих элементах, св занных гибкими св з ми с бункером и расположенных симметрично по обеим сторонам желоба в районе оси течки, при этом затвор течки соединен вилкообразным двуплечим рычагом и т гой с исполнительным механизмом, установленным на бункере , а на днище желоба укреплено приспособление , предотвращающее зависание смеси , которое св зано с исполнительным механизмом посредством распределительно-блокирующего органа, вход которого снабжен разъемным соединением.
2. 2. Мащина по п. 1, отличающа с  тем, что желоб выполнен в виде горизонтально расположенной емкости и сужающимс  носком , наклоненным по отнощению к емкости на 10-24°.
3. 3.Мащина по пп. 1 и 2, отличающа с  тем, что в качестве приспособлени , предотвращающего зависание смеси, установлен возбудитель механических колебаний, например , пневмовибратор.
4. 4.Мащина по пп, 1-3, отличающа с  тем, что пневмовибратор установлен на днище желоба под углом 10-20° к горизонтально расположенной емкости.
5. 5.Мащина по пп. 1-4, отличающа с  тем, что в качестве исполнительного механизма затвора установлен пневмоцилиндр двустороннего действи .

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1.Бакуменко С. П. и др. Снижение отходов стального слитка. М., «Металлурги , 1967, с. 49-56.

   2.Колосов М. И. и др. Качество слитка спокойной стали. М., «Метал.турги , 1973, с. 321-325.

   3.Авторское свидетельство СССР № 341589, кл. В 22 D 7/12, 1970.

   4.Авторское свидетельство СССР № 423558, кл. В 22 D 7/12, 1972.

   5.Авторское свидетельство СССР № 171997, кл. В 22 D 7/12, 1963.

   2if