Устройство для выпуска металлаиз ковша

О П И С А Н И Е833371ИЗОБРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическикРеспублик(6 1) Дополнительное к авт. свид-ву - .2) Заявлено 26. 12. 79 (21) 2859005/ М. Кл. В.22 О 8 присоединением заяви Гаеударстевевй кемит рите СССРделам вэабретекий и открытий о 30.05,81. Бюллетень М 2 Опублико 53) У.05,81 ни опу овани Ложкин, Н.И. Ковалев, В.И. Ковал и В.Е. Вириенко(72) Авторы изобретения маторский научно-исследовательскии и технологический институт машиностр) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПУСКА МЕТАЛЛА . ИЗ КОВНА металлурковшамсяких Изобретение относится к гии, в частности к литейным с выпускным отверстием в днище и промежуточной камерой.Известен стопорный ковш для заливки металла в литейные формы, содержащий промежуточную камеру с донным отверстием, а также основной и дополнительный стопорные затворы 11Недостатками этого устройства являются неполное гашение металлостатического давления струи вытекающего из ковша металла, так как донное отверстие промежуточной камеры расположено по оси выпускного отверстия ковша; увеличенные трудозатраты, расход материалов и топлива на изготовление, ремонт и разогрев промежуточной камеры, поскольку ее объем составляет 20-307 от объема ковша; необходимость использования специального механизма для передвижения дополнительного стопора, что в сочетании с основным стопором его механизмом значительно ус ложняет условия эксплуатации и ремонта; низкая стойкость стопоров из-за разъедания стопорных трубок и деформации их стержней, поскольку стопоры имеют больную площадь контакта с расплавленным металлом.Известно также устройство для выпуска металла из ковша, содержащее огнеупорную головку стопора и соединенное с ней несущее устройство с двумя вертикальными опорнымистержнями, которые проходят через дно ковша в участках, диаметрально противоположных по отношению к выпускному отверстию ковша.Достоинство устройства - уменьшенное загрязнение жидкого металла включениями размываемого огнеупора за счет уменьшенной площади контакта с расплавленным металлом 2,Недостатками устройства являютиспользование дорогих жаростойматериалов для несущего устрой15 3 83337ства, опорных стержней и направляющихвтулок; низкая экспнуатационная надежность, поскольку возможно заклинивание опорных стержней как засчет перекосов от эксцентричногоразмещения управляющего устройства,так и за счет образования на опорных стержнях настылей, а такжепопадания расплавленного металла взазор между опорными стержнями инаправляющими втулками; необходимость использования вспомогательных инструментов, например молотка,монтировки в случае заклиниванияопорных стержней, невозможность ис пользования в сочетании с промежуточной .камерой так как в том случае, когда промежуточная камерабудет закреплена под днищем ковша,.невозможно будет предупредить аварийную ситуацию по ликвидации заклинивания опорных срежней, посколькукним будет перекрыт доступ для воздействия вспомогательными инструментами, .25Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для выпуска металла из ковша, содержащее промежуточную камеру с внутренним выступом,имеющим сквозное отверстие, и доннымзоотверстием, размещенным эксцентричновыпускному отверстию ковша, пробкуи направляющую.Это устройство имеет самую минимальную площадь соприкосновения пробкис расплавленным металлом, что обеспечивает наименьшее размывание огнеупорного материала и загрязнение металла неметаллическими включениями.А благодаря тому, что оно имеетпромежуточную камеру с эксцентричным донным отверстием, достигаетсяуменьшение скоростного напора струи,металла. Это преимущество являетсянаиболее важным для получения качестценных Отливок и слитков .131,Недостатки такого устройства. заключаются в низкой эксплуатационной надежности из-за того, что возможно заклинивание промежуточной камеры в направляющей, поскольку между,ними предусмотрен зазор, достаточныйдля сообщения с окружающей атмосферой, а промежуточная камера имеетвозможность обкручиваться на кулачкеи становиться на перекос, а также втом, что перекосы промежуточной камеры приводят к значительному смещениюпробки от оси выпускного отверстия фковша, и следовательно, к неравномерному распределению усилий, действую-, щих на пробку при закрывании стакана, отчего возможны сколы огнеупорного материала, пробки или его неравномерная пластическая деформация, которые являются причиной неконтролируемой утечки металла из ковша и возможной аварийной ситуацииПосле некоторого периода работы между пробкой и стаканом образуется зазор от размывания огнеупоров жидким металлом, который невозможно устранить беэ ремонта, поскольку в исходном положении закрепленный в промежуточной камере анкер жестко упирается в кулачок, что препятствует спусканию пробки для ликвидации зазора, Кроме того, для поднятия промежуточной камеры требуется большое усилиеили использование передаточного механизма, поскольку она имеет значительный вес, который становится еще большим при наличии в этой камере жидкого металла. Значительный вес способствует износу кулачка и нижнего торца анкера, поскольку износ прямо пропорционален удельному давлению. Недостатком этого устройства является. также низкий уровень безопасности из-за того, что низкая посадка пробки в стакане может привести к аварийной ситуации в случае недостаточной температуры металла или длительной задержки с разливкой, поскольку при этом по днищу ковша и в том числе над пробкой образуется сплошная корка затвердевшего металла, которая является препятствием для поднятия пробки. Не исключено переполнение промежуточной камеры жидким металлом, поскольку нет условий для наблюдения за истечением металла из ковша. В устрйостве не предусмотрена. возможность для перекрытия выпускного отверстия ковша в случае выхода из строя запирающей части пробки.Кроме того, к недосткам известно-. го устройства относится ухудшение качества разливаемого металла от вторичного окисления из-за того, что струя металла, поступая в промежуточную камеру, в несколько раз увеличивает площадь контакта с воздухом, поскольку между промежуточной камерой и направляющей предусмотрев833371 40 5зазор, достаточный для сообщенияс окружающей средой. Промежуточнаякамера может заполняться на высоту, соизмеримую с диаметром донногоотверстия промежуточной камеры ипоэтому истекающая из него струя;металла имеет разрывы сплошности,что увеличивает площадь контактас воздузом, а следовательно - окис-.ление,Цель изобретения - повьппениеэксплуатационной надежности и безопасности обслуживания.Указанная цель достигается тем,что на пробке дополнительно укрепленрассекатель со штоком, установленным в канале выступа, при этом диаметр рассекателя превьппает диаметры внутреннего выступа и выпускного отверстия ковша, шток подпружинен со стороны днища промежучнойкамеры, а в штоке выполнены осевыеи радиальные каналы для подводаинертного газа к нижнему. торцу рассекателя.На фиг. 1 показано устройство длявыпуска металла из ковша, общийВид вУстройство содержит ковш 1 ссоставным стаканом 2, имеющим выпускное отверстие 3, над которымразмещена пробка 4.Под выпускным отверстием 3 размещены контактирующий с пробкой4 рассекатель 5 и промежуточнаякамера 6, соединенная с ковшом 1посредством элементов 7 крепленияи распорных втулок 8.Донное отверстие 9 промежуточной камеры 6 расположено эксцентрично по отношению к выпускному отверс.тию 3 ковша 1.Промежуточная камера 6 выполненас внутренним выступом 10,имеющимнаправляющую 11, в которой установлен соединенный с пробкой 4 и рассекателем 5 посредством болта 2 шток13, выполненный с осевым 14, а такжерадиальным 15 каналами в нижней егочасти и радиальными каналами 16 вверхней части для подвода инертногогаза к нижнему торцу рассекателя 5.В исходном положении шток 13 посредством пружины 17 прижимает пробку 4к стакану 2, Для опускания пробки4, по мере износа контактных поверхностей стакана 2 и пробки 4, междунижним торцом рассекателя 5 и верхним торцом внутреннего выступа 10 6предусмотрен зазор 18. Такой же зазор 19 предусмотрен между нижнимторцом штока 13 и кулачком 20.Кулачок 20 находится на управляющем валике 21, установленном в при 5крепленных к днищу промежуточнойкамеры 6 кронштейнах 22,Для облегчения условий наблюдения за истечением металла из стакана 2 и уровнем металла в.промежуточной камере 6, между ней и ковшом1 предусмотрен зазор 23, а в стенкепромежуточной камеры 6, выполненпроем 24.Стрелками показано направлениедвижения инертного газа,Устройство работает следующим образом.Перед выпуском металла из ковшагочерез каналы 14-16 штока 13 подаютинертный газ, например аргон, с целью вытеснения воздуха из промежуточьной камеры 6.При нажатии кулачка 20 на .нижний торец штока 13 пробка 4 поднимается и жидкий металл из ковша 1 устремляется через выпускное отверстие3 по наклонной поверхности рассекателя 5 и кольцевой струей стекаетв промежуточную камеру 6, В этовремя инертный газ обрабатываетструю жидкого металла от вредныхгазов и защищает ее .от вторичногоокисления благодаря избыточному его35давлению в промежуточной камере 6.Через зазор 23 и проем 24 наблюдают за процессом истечения жидкогометалла из стакана 2 и следят за егоуровнем в промежуточной камере 6.При этом на донное отверстие 9не действует полное металлостатическое давление жидкого металла, находящегося в ковше 1, а лишь металлостатическое давление находящегося в45 промежуточной камере жидкого мепаллаПри необходимости прекращения раз-.ливки металла из ковша 1 кулачок 20возвращают в исходное положение.. В аварийной ситуации, в случаеизноса контактных поверхностей ста"канаи пробки 4 вьппе допустимогопредела, возможно перекрытие выпускного отверстия 3 с помощью рассекателя 5. Для этого рассекатель 5 перемещают с помощью кулачка 20 до. контакта с нижним торцом стакана 2.. Использование предлагаемого устройства обеспечивает повьппение эксплуатационной надежности благодаря83337тому, что промежуточная камера неподвижна относительно ковша, а, следовательно, исключены ее перекосы в направляющей; исключено неравномерное распределение усилий между пробкой и стаканом; предусмотрены условиядля опускания пробки по мере износа контактных поверхностей пробки и стакана; уменьшено усилие поднятия пробки независимо от наличия метал-, ла в промежутоЧной камере ; уменьшен износ кулачка и нижнего торца штока за счет того, что уменьшейо удельное давление.Кроме того, устройство обеспечивает повышение безопасности обслуживания благодаря тому, что исключена аварийная ситуация при образовании над днищем сплошной корки застывшего металла за счет выполнения пробки в виде выступающей из днища головки. Исключено переполнение промежуточной камеры жидким металлом, за счет улучшенных условий для наблюдения за его уровнем; исключена аварийБ ная ситуация в случае износа контактных поверхностей стакана и пробки, за счет перекрытия выпускного отверстия с помощью рассекателя.Устройство повышает качество раз- ЗО ливаемого металла благодаря его защите от вторичного окисления, которая достигается выполнением в штоке каналов для подвода инертного газа к нижнему торцу рассекателя, а также 35 выполнением промежуточной камеры с высотой, достаточной для обеспечения постоянного напора струи металла, истекающей из донного отверстия (при диаметре донного отверстия 40 30 мм уровень металла в промежуточ 1,: 8ной камере составляет 400 мм).Повышение качества разливаемогометалла увеличивает выход годногона 1,5%.Формула изобретения1. Устройство для выпуска металлаиз ковша, включающее промежуточнуюкамеру, с внутренним выступом, имеющим сквозной канал, и донным отверстием, размещенным эксцентрично выпускному отверстию ковша, в которомустановлена пробка с направляющейо т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью обеспечения эксплуатационнойнадежности и безопасности обслуживания,на пробке дополнительно укреплен рассекатель со штоком, установленным вканале выступа, при этом диаметр рассекателя превышает диаметры внутреннего выступа и выпускного отверстияковша,2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что шток подпружинен со стороны днища промежуточной камеры,3. Устройство по и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в штоке выполнены осевые и радиальные каналыдля подвода инертного газа к нижнемуторцу рассекателя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе,1. Авторское свидетельство СССРУ 470366, кл. В 22 О 41/08, 1974.2. Патент США 9 3820693,кл 222 559 1974.3. Патент ФРГ У 2251484,кл. В 22 О 41/08, 1975.О Тираж 869 осударственного комитета СС лам изобретений и открытий Москва ЖРаусшкая наб уринаКорректор В. БутяПодписноеР