UA127927C2 - Шиберний затвор для металургійного контейнера, переважно проміжного ковша для системи безперервного лиття - Google Patents

Abstract

Винахід стосується шиберного затвора для металургійного контейнера, що містить два компенсаційних блоки I і II для компенсації перевантажень, які можуть виникати в результаті теплового розширення та зміни товщини вогнестійкої запірної плити, обумовленого виробничими причинами, та/або теплового розширення чи стискання верхньої внутрішньої втулки в процесі експлуатації. Компенсаційний блок I складається з пружинної системи (23) з кріпильними гвинтами (15a, 15b), які можуть переміщуватися між корпусом (4) і кришкою (11) корпусу. Компенсаційний блок II, у свою чергу, складається з пружинної системи (30) з вставною рамкою (25), яка притискається до нижньої запірної плити (6) та яка прикріплена до дна корпусу (4) кріпильними гвинтами (26).

Description

Винахід стосується шиберного затвору для металургійного контейнера, переважно проміжного ковша для системи безперервного лиття, відповідно до обмежувальної частини п.1 формули винаходу.

Шиберні затвори такого типу відомі, наприклад, з документу ЕР 0 891 829. Вони відрізняються тим, що в них обмеження потоку чи закриття випускного отвору здійснюється шляхом поздовжнього переміщення рухомої плити. Таким чином, вони служать, зокрема, в якості позиціонувального елементу для регульованого розливу певної кількості розплаву з металургійного контейнера.

Для безперебійного функціонування шиберного затвору натяг плити задають таким чином, щоб він забезпечував як вільне переміщення рухомої плити, так і щільність посадки рухомої плити, необхідну для запобігання всмоктування повітря. Однак, під час роботи плита піддається додатковим навантаженням, що виникають, зокрема, в результаті теплового розширення вогнестійких плит. Крім того, на неї впливають напруження внаслідок теплового розширення чи стискання вогнестійкої верхньої внутрішньої втулки контейнера.

Завдання винаходу полягає у створенні шиберного затвору вказаного типу, який би оптимальним чином поглинав робочі напруження, що виникають у плиті внаслідок теплового розширення запірної плити та/або розширення чи стискання верхньої внутрішньої втулки.

Це завдання вирішується даним винаходом за рахунок сукупності ознак, включених до пункту 1 формули винаходу.

Оптимальне поглинання розширення вогнестійких частин може бути досягнуто за допомогою першого компенсаційного блоку з пружинною системою для притискання запірних плит одна до одної, а також другого компенсаційного блоку з пружинною системою для притискання запірних плит до верхньої внутрішньої втулки та з додатковою вставною рамкою, яка переміщується в корпусі та може бути притиснута до нижньої запірної плити.

За рахунок взаємодії одного з одним двох компенсаційних блоків зводяться до мінімуму обидва перевантаження, що виникають внаслідок теплового розширення вогнестійких плит і внаслідок розширення чи стискання вогнестійкої внутрішньої втулки. Таким чином, на відмінність від шиберного затвору відповідно до ЕР 0 891 829, ці перевантаження не обмежуються лише заданою жорсткістю вогнестійких частин і металевого рухомого корпусу. Це

Зо сприятливо позначається на працездатності та терміні служби вогнестійких частин шиберного затвору.

Винаходом передбачено, що пружинна система першого компенсаційного блоку складається з тарільчатих пружин, попереднє натяжіння яких може бути встановлене, переважно, за допомогою обмежувача ходу кріпильних гвинтів. Таким чином, натяг плити може бути адаптований до розширення вогнестійких частин у широкому діапазоні, що викликане тепловими причинами чи виробничими причинами, пов'язаними зі зміною товщини вогнестійкої запірної плити. Початкове попереднє натяжіння пружин також можна точно і багаторазово регулювати за допомогою обмежувача ходу.

Доцільно, щоб тарільчаті пружини передавали хід пружини через шарнірні пальці, напрямні яких забезпечені вкладишами, завдяки чому знос цих частин зводиться до мінімуму.

Винаходом також передбачено, що вставна рамка другого компенсаційного блоку закріплена на дні корпуса за допомогою кріпильних гвинтів, розташованих попарно по обидва боки від випускного отвору, при цьому між головкою відповідного гвинта та вставною рамкою встановлені тарільчаті пружини, які утворюють пружинну систему другого компенсаційного блоку. Таким чином, за допомогою простих конструктивних засобів може бути досягнуте рівномірне розподілення навантаження на вставну рамку та, як наслідок, на нижню запірну плиту.

З метою забезпечення досить щільного прилягання нижньої запірної плити до вставної рамки, доцільно передбачити ущільнювальний елемент, який охоплює випускний отвір між вставною рамкою та корпусом, причому цей елемент переважно вставляють у паз в корпусі та/або у вставній рамці.

Шиберний затвор переважно забезпечений знімною ливниковою трубкою, яка притиснута до нижньої запірної плити підпружиненими притискними елементами. Притискні елементи розташовують переважно так, щоб вони діяли незалежно від двох компенсаційних блоків шиберного затвору. Таким чином, вони залишаються працездатними на всіх етапах роботи, як з ливниковою трубкою, так і без неї.

Нижче винахід пояснюється більш докладно на прикладі варіанту втілення з посиланням на креслення, на яких показано:

На Фіг. 1 - частковий поздовжній розріз шиберного затвору відповідно до винаходу; бо На Фіг. 2 - вигляд у перспективі зверху на шиберний затвор відповідно до фіг. 1, який своєю верхньою частиною може бути прикріплений до контейнера;

На Фіг. З - розріз пружинної системи шиберного затвору з натяжним гвинтом, який може переміщуватися;

На Фіг. 4 - частковий вигляд шиберного затвору з вставною рамкою;

На Фіг. 5 - пружинний елемент шиберного затвору, представлений у розрізі;

На Фіг. 6 - схематичне зображення компенсаційних блоків у шиберному затворі відповідно до Фіг.1 з розрізом запірних плит і частково внутрішньої втулки чи ливникової трубки; та

На Фіг. 7 - вигляд у перспективі зверху на затискний пристрій для затискання запірної плити на металевій рамі шиберного затвору відповідно до фіг.1.

Шиберний затвор відповідно до Фіг. 1 може бути встановлений на носку металургійного контейнера. Контейнер переважно сконструйований як проміжний ківш системи безперервного лиття, в якому шиберний затвор служить для регулювання кількості розплаву, що подається у процесі лиття у кристалізатор системи безперервного лиття. Ливникова трубка 3, розташована на дні шиберного затвору, забезпечує можливість непомітного заливання розплавленого металу в кристалізатор. Альтернативно, цей шиберний затвор також може використовуватися на розливальному ковші, льотці конвертера тощо.

Шиберний затвор відповідно до Фіг. 1 і Фіг. 2 містить корпус 4 з ущільнювачем 4, розташованим по периметру всієї його верхньої торцевої поверхні так, щоб він був герметично прикріплений своєю верхньою частиною до контейнера. Нерухомі вогнестійкі запірні плити 5,6 і рухома плита 8, яка може переміщуватися вперед і назад за допомогою рушійного механізму 7, можуть бути вставлені в корпус 4, при поздовжньому переміщенні якого відкривається, обмежується чи закривається випускний отвір 9. Верхня запірна плита 5 розташована в кришці 11 корпуса 4 з можливістю обертання навколо осі 10, у той час як нижня запірна плита 6 закріплена у вставній рамці 25 корпуса 4, а рухома запірна плита 8 закріплена в металевій рамі 12, з'єднаній з рушійним механізмом 7. Ливникова трубка З притиснута до нижньої запірної плити 6 підпружиненими важелями 33. Корпус 4 має опори 13, які виступають вверх і які в робочому стані прилягають до зовнішньої частини сталевого корпуса проміжного ковша 2.

Як показано на Фіг. 3, пружинна система 23 має основу 16, що спрямовується в корпус 4 за допомогою гвинтової різьби 17 і поперечного болта 18, навколо якого може повертатися

Зо шарнірний палець 20, забезпечений різьбою 19, при цьому шарнірний палець спрямовується в паз 21 кришки 11 та угвинчується в гайку 22 над кришкою. Для забезпечення доступу до запірних плит 5, 6 і 8, гайки 22 можуть бути послаблені, а шарнірні пальці 20 - повернуті з пазів 21 кришки. Шарнірні пальці 20 забезпечені обмежувачем ходу 20а, за допомогою якого можна точно і багаторазово регулювати початкове попереднє натяжіння тарільчатих пружин 23, яке впливає на силу натяжіння. У кришці 11 на гайках 22 кріпильних гвинтів розташовані вкладиші 24, завдяки яким мінімізується знос, викликаний частим збиранням і розбиранням різьбових з'єднань під час роботи.

У робочому стані гайки 22 нагвинчують на шарнірні пальці 20 настільки, що запірні плити шиберного затвору, які лежать між вставною рамкою 25 і кришкою 11, притискаються одна до одної з відповідно заданим контактним тиском. Цей контактний тиск розраховується таким чином, щоб під час роботи він забезпечував безперервне переміщення рухомої плити 8 при повній непроникності шиберного затвору зовні для металу чи газу.

Під час роботи вогнестійкі запірні плити 5, 6, 8 зазнають дисперсійного механічного подовження до З міліметрів внаслідок нагрівальних або виробничих процесів, в результаті чого в плиті виникають додаткові напруження. Відповідно до винаходу це компенсується за допомогою першого компенсаційного блоку І, оскільки тарільчаті пружини 23! пружинної системи 23 більше чи менше деформуються в результаті додаткового навантаження. Завдяки парному розташуванню кріпильних гвинтів 15а-154 по обидва боки від випускного отвору 1 компенсація напруження ефективна і дуже рівномірно розподіляється запірними плитами.

Відповідно до Фіг. 4 і Фіг. 5 на дні корпуса 4 встановлена вставна рамка 25 з пружинною системою 30 для притискання запірних плит 5, 6, 8 до верхньої внутрішньої втулки 1 випускного отвору. Ця додаткова вставна рамка 25 прикріплена до корпусу 4 кріпильними гвинтами 26, розташованими попарно по обидва боки від випускного отвору.

Пружинна система 30, у свою чергу, складається з тарільчатих пружин 30, які вставлені між головкою 28 кріпильних гвинтів 26 і вставною рамкою 25, і виконують функцію притискання вставної рамки до нижньої запірної плити 6, яка прилягає до неї, та, таким чином, притискають три запірні плити 5, 6, 8 разом до верхньої внутрішньої втулки 1 випускного отвору.

Додаткове напруження, викликане розширенням або стисканням внутрішньої втулки 1, компенсується, відповідно до винаходу, за допомогою другого компенсаційного блоку ЇЇ, завдяки бо тому, що тарільчаті пружини 30 більше чи менше деформуються під дією вказаного напруження. Переважно, щоб ці тарільчаті пружини 30 були виготовлені таким чином, щоб вони мали круті характеристичні криві стосовно їх ходу відносно сили стиску пружини, для забезпечення відносно великої зміни сили при невеликому ході. Це узгоджено з відповідними характеристичними кривими тарільчатих пружин 23" компенсаційного блоку І для того, щоб завжди досягалося оптимальне натяжіння. При цьому слід уникати нахилу запірних плит, який може мати місце залежно від положення рухомої запірної плити 8 під впливом зовнішньої сили, що діє, в основному, через ливникову трубку.

Крім того, для поліпшення кріплення між корпусом 4 і вставною рамкою 25 в пазу 32 передбачений охоплюючий ущільнювальний елемент 31, одна приблизно половина якого знаходиться в корпусі 4, а друга приблизно половина - у вставній рамці 25. Завдяки цьому досягається ефект лабіринту, який додатково підвищує герметичність. Альтернативно, паз може бути виконаний тільки в корпусі чи у вставній рамці.

На Ффіг.6 схематично показано розташування двох компенсаційних блоків І і ІЇ в шиберному затворі. Перший компенсаційний блок І утворений пружинною системою 23 між кришкою 11 і корпусом 4, яка впливає силою натяжіння для пружного на тяжіння запірних плит 5,6, 8, а другий компенсаційний блок ІЇ утворений пружинною системою 30 між вставною рамкою 25 і корпусом 4, яка впливає тиском для притискання запірних плит 5, 6, 8 до внутрішньої втулки 1.

Вказані компенсаційні блоки можуть бути встановлені незалежно один від одного та впливати незалежно один від одного, так що вони можуть функціонувати як індивідуально, так і спільно один з одним. В результаті вони захищають вогнестійкі частини шиберного затвору від перевантажень, які можуть виникнути внаслідок теплового розширення та зміни товщини вогнестійкої запірної плити, обумовленого виробничими причинами, та/або теплового розширення чи стискання верхньої внутрішньої втулки в процесі експлуатації.

Крім того, для фіксації центральної запірної плити 8 в її металевій рамі 12 використовується затискний пристрій 34 таким чином, щоб її розташування в корпусі 4 не погіршувало роботу компенсаційних блоків | і ЇЇ.

Затискний пристрій 34 відповідно до Фіг. 7 складається з затискної губки 38, яка може бути відрегульована в металевій рамі 12 відносно запірної плити 8, і двох регулювальних елементів 35, 36, розташованих по обидва боки від центральної осі М запірної плити 8, а також шпинделя

Зо 37 з різьбою, з'єднаного з регулювальними елементами. Шпиндель 37 з різьбою встановлений з можливістю обертання поперек центральної осі М у металевій рамі 12 і забезпечений ділянками різьби, що проходять у протилежних напрямках. Шляхом ручного обертання зазначеного шпинделя 37 з різьбою, регулювальні елементи 35, 36 регулюються назовні чи всередину, симетрично один одному, і за допомогою відповідних клинових поверхонь 35, З36' регулювальних елементів 35, 36 або затискної губки 38 вона притискається до запірної плити 8, в результаті чого утворюється самоблокувальне заклинювання для уникнення послаблення під час роботи.

Винахід достатньою мірою показаний на описаному вище прикладі втілення. Зрозуміло, що можливі й інші варіанти. Наприклад, замість тарільчатих пружин 23, 30 можуть бути використані інші пружини, такі як гвинтові пружини тощо.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

   1. Шиберний затвор для металургійного контейнера, що містить корпус (4), закріплений на дні контейнера, верхню внутрішню втулку (1) металургійного контейнера, що виступає від верхньої запірної плити (5), нижню запірну плиту (6), запірну плиту (8), встановлену між ними з можливістю переміщення в поздовжньому напрямку, перший компенсаційний блок | з пружинною системою (23), виконаною з можливістю притискання запірних плит (5, 6, 8) одна до одної, та другий компенсаційний блок ІЇ з пружинною системою (30), виконаною з можливістю притискання запірних плит (5, 6, 8) до верхньої внутрішньої втулки (1), який відрізняється тим, що він забезпечений кришкою (11) корпусу (4), в якій розташована верхня запірна плита (5), перший компенсаційний блок І утворений пружинною системою (23), виконаною з можливістю створення сили натяжіння між кришкою (11) і корпусом (4), а другий компенсаційний блок ЇЇ забезпечений вставною рамкою (25), встановленою в корпусі (4) з можливістю притискання до нижньої запірної плити (б).

   2. Шиберний затвор за п. 1, який відрізняється тим, що відповідна пружинна система (23) першого компенсаційного блока | забезпечена кріпильним гвинтом (15а-154), який може бути переміщений від кришки (11).

   3. Шиберний затвор за п. 2, який відрізняється тим, що відповідна пружинна система (23) має бо декілька тарілчастих пружин (23), попереднє натяжіння яких може бути відрегульовано переважно за допомогою обмежувача ходу (20а-204) на відповідному кріпильному гвинті (15а-

   4. Шиберний затвор за п. 3, який відрізняється тим, що тарілчасті пружини (23) передають свій хід пружині через шарнірні пальці (20) кріпильних гвинтів (152-154), напрямні яких забезпечені вкладишами (24).

   5. Шиберний затвор за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що вставна рамка (25) другого компенсаційного блока ІІ закріплена на дні корпусу (4) за допомогою кріпильних гвинтів (26), розташованих попарно по обидва боки від випускного отвору (1), а тарілчасті пружини (30) пружинної системи (30) встановлені між головкою (28) вказаного гвинта та вставною рамкою (25).

   6. Шиберний затвор за п. 5, який відрізняється тим, що в паз (32) корпусу та/або вставної рамки (25) між нею та корпусом (4) вставлений охоплюючий ущільнювальний елемент (31).

   7. Шиберний затвор за будь-яким з пп. 1-6, зі змінною ливниковою трубкою (3), яка може бути притиснута до нижньої запірної плити (6) за допомогою підпружинених притискних елементів (33), який відрізняється тим, що притискні елементи (33) розташовані так, що вони діють незалежно від двох компенсаційних блоків І і І шиберного затвора.

   8. Шиберний затвор за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що центральна, переміщувана в поздовжньому напрямку, запірна плита (8) може бути затиснута в металевій рамці (12) за допомогою вбудованого в неї затискного пристрою (34), який складається з затискної губки (38), яка може бути відрегульована в металевій рамі (12) відносно запірної плити (8), двох регулювальних елементів (35, 36), розташованих по обидва боки від центральної осі (М) запірної плити (8), та шпинделя (37) з різьбою, активно з'єднаного з регулювальними елементами, при цьому регулювальні елементи (35, 36) регулюються симетрично один одному шляхом ручного обертання вказаного шпинделя (37) з різьбою, а затискна губка (38) може бути притиснута до запірної плити (8) самоблокувальним чином за допомогою клинових поверхонь (35, 36.

   9. Шиберний затвор за п. 8, який відрізняється тим, що шпиндель (37) з різьбою встановлений з можливістю обертання поперек центральної осі (М) в металевій рамі (12) і забезпечений протилежно лежачими різьбовими ділянками для одного чи іншого регулювального елемента Зо (35, 36). З 5 В 11 А о иа / сл и и ЕЕ ТИ 15 її лЕСте вно кож ооо еккоююююююююююоо оо с са ккд свнвння Б Ь, " і й Я КИНЕ о що . у т, кри : є ОД ІТЬ щ ЦИ ка СТ с В сс До вн сх т 6 ; в сх бод х" ВИ шко ОМ НЕ що с й Ач ОО 25 ЖЖ й а С тив З ! Ї ее Фіг

   Ух 7 ії ї с хх КЗ й ми Що ж / с, бо / -і5с/й в Ки йо ши й і Я сови, -ь1 8 2 та ші З С БИ Мов. на то Й я В п а ч о и. хе тов ре є їх М Ми я ау В м Є Ще ак вне ее СМ ее ПК за се КОН з у ня Я ій дою т: я К-Я р - і --- БЕ ! що Кок НЕ ів Яви і Я а и у п й й ; «У Ба с си -40 й бос в; й шиї Ге ? іа ци я зи я нити З

   Фіг.2 22 20 і , я 24 ТбаовиА к/ я птн А п -- КК Х «Ще не с Ки Ми Ж х ие Ка я Ок ий ий Ми ие

   18. у я : ЕМ В 5 і , ізаізау, Шо Вр СИС АКТУ СОТ в же 4 шнянт я КО ск и Вон, Х Гн . з й ОК а ша я и 16 оо и ЕТ на: Шо ай С осо: я - 47 ж сх Се ? - Ди Я ей в щКХ х і З М Я

   Фіг.З