УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ШЛАКООБРАЗУЮЩИХ СМЕСЕЙ В КРИСТАЛЛИЗАТОР

Полезная модель относится к черной металлургии, конкретнее к непрерывной разливке стали.
В настоящее время при непрерывной разливки стали, для улучшения условий формирования слитков, широко используется защита шлакообразующими смесями открытой поверхности металла в кристаллизаторе. Шлакообразующая смесь должна гарантированно осуществить защиту поверхности от окисления, адсорбировать всплывающие в жидкой стали неметаллические включения, обеспечить равномерную теплозащиту и смазку трущегося об емкость обрабатываемого металла, чтобы способствовать образованию однородной толщины оболочки слитка и равномерному отводу тепла от слитка.
Известно устройство для подачи шлаковых и экзотермических смесей в кристаллизатор, выполненное в виде двух систем, смонтированных на тележке с размещением засыпных концов устройств подачи смеси в кристаллизатор по разным сторонам места расположения выпускного стакана промковша, при этом расходный бункер каждой системы жестко соединен с дозатором и подвижно с приемным бункером, а дозатор выполнен в виде корпуса с каналом для перемещения поршня и окном для соединения с расходным бункером. Устройство для подачи смеси в кристаллизатор выполнено в виде расширяющегося в направлении подачи смеси короба. Обе системы снабжены вибраторами (Патент РФ 2171157, МПК B22D 11/10, 10.04.2001 г.).
Недостатком известного устройства является ненадежная работа дозатора из-за того, что в пространство между поршнем и корпусом затягивается материал, вследствие чего происходит заклинивание поршня.
Известно устройство для подачи сыпучих материалов, преимущественно для обработки жидкого металла при непрерывной разливке, включающий захват смеси из бункера конвейером шнекового типа, расположенным в трубе, по которой смесь подается на поверхность металла в кристаллизатор (Патент РФ 64542, МПК B22D 11/10, 10.07.2007 г.).
Недостатком данного устройства является то, что оно выполнено стационарным, не обеспечивает равномерного распределения шлакообразующей смеси по всей открытой поверхности металла в кристаллизаторе. При таком расположении устройства вблизи кристаллизатора затрудняется доступ персонала к кристаллизатору, а, следовательно, и его обслуживание.
Известно устройство для подачи шлакообразующих смесей в кристаллизатор, включающее два бункера с дозатором и загрузочным устройством, вибровозбудитель, два шнековых конвейера с щелевыми отверстиями на выходе и лотками, выполненными с возможностью изменения угла наклона, установленных на тележках в непосредственной близости и с двух противоположных торцов у кристаллизатора (Патент РФ 2416488, МПК B22D 11/111, 20.04.2011 г.).
Недостатком данного устройства является то, что оно жестко привязано к расположению кристаллизатора и систему подачи смеси из двух бункеров нельзя установить вблизи кристаллизатора в условиях конкретного цеха, так как расположение установки непрерывной разливки стали и конструкция промежуточного ковша не обеспечивают необходимого пространства для размещения. При этом расположении устройства вблизи кристаллизатора затрудняется доступ обслуживающего персонала к кристаллизатору и создает риск возникновения опасной ситуации.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является устройство для подачи шлакообразующих смесей в кристаллизатор, включающее бункер, соединенный с трубопроводом с выходными концами над кристаллизаторами, в котором на оси размещен шнек с приводом вращения, выходные концы трубопровода снабжены направляющими, в которых установлены лотки и задвижки, а трубопровод выполнен с возможностью поворота вокруг оси кристаллизатора (Патент США 4312399, МПК B22D 11/10, 31.10.1979).
Недостатком данного устройства является то, что для распределения смеси и обеспечения полного покрытия зеркала металла в кристаллизаторе требуется несколько питающих устройств с небольшими бункерами, которые необходимо часто заполнять, чтобы обеспечить больший расход смеси. Такая система из нескольких устройств ограничит доступ к рабочему пространству кристаллизатора, что затруднит персоналу его обслуживание.
Задача, на решение которой направлено заявляемая полезная модель заключается в улучшении структуры и качества поверхности непрерывнолитых слитков, улучшение условий труда обслуживающего персонала.
Техническим результатом полезной модели является равномерное распределение шлакообразующей смеси любого состава по всей поверхности металла в кристаллизаторе и, тем самым, повышение качества поверхности слитка, уменьшение количества неметаллических включений в слитке.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для подачи шлакообразующих смесей в кристаллизатор, содержащем расходный бункер с загрузочными окнами, шнековые конвейеры с разгрузочными щелевыми отверстиями, расположенные в нижней части бункера, и механизм поворота шнековых конвейеров, согласно предложению расходный бункер выполнен с двумя загрузочными окнами, к которым соосно присоединены два шнековых конвейера, при этом расходный бункер, шнековые конвейеры и механизм поворота шнековых конвейеров установлены на подвижной раме, расположенной на тележке с возможностью возвратно-поступательного перемещения, обеспечивающего возможность прямолинейных перемещений разгрузочных отверстий шнекового конвейера вдоль широкой грани кристаллизатора.
Технический результат достигается также тем, что щелевые отверстия выполнены под углом к горизонту для обеспечения равномерного расхода смеси вдоль узкой грани кристаллизатора.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг. 1 - общий вид устройства для подачи шлакообразующих смесей в кристаллизатор;
на фиг. 2 - вид А на фиг. 1;
на фиг. 3 - вид В на фиг. 2.
Устройство для подачи шлакообразующих смесей в кристаллизатор снабжено расходным бункером 1, имеющим в нижней части два загрузочных окна 2 для соединения с расположенными под ним двумя конвейерами шнекового типа 3, механизмом поворота 4 конвейеров шнекового типа 3, выполненного в виде каретки с приводом винт-гайка и рычагами 5, передающего конвейерам шнекового типа 3 поворотные движения, смонтированных на подвижной раме 6, совершающей возвратно-поступательные движения за счет рычагов 7, соединяющих конвейеры шнекового типа 3 с тележкой 8, а также приводом 9 конвейеров шнекового типа 3 и приводом 10 перемешивания шлакообразующей смеси. На выходном конце трубы каждого конвейера шнекового типа 3 расположены под углом к горизонту щелевые отверстия 11, кроме того на выходном конце трубы конвейера шнекового типа 3 выполнены отверстия 12 контроля угловых зон кристаллизатора, расположенные с противоположной стороны щелевых отверстий, через которые смесь поступает на поверхность металла в кристаллизаторе и служащие для ввода дополнительного объема шлакообразующей смеси в угловые зоны кристаллизатора.
Устройство для подачи шлакообразующих смесей в кристаллизатор работает следующим образом.
В расходном бункере 1 находится предварительно загруженный запас шлакообразующей смеси. После включения привода 10 перемешивания смеси шлакообразующая смесь поступает из расходного бункера 1 через загрузочные окна 2 в конвейеры шнекового типа 3. При включении механизма поворота 4 конвейеров шнекового типа 3 посредством передачи винт-гайка каретка совершает возвратно-поступательные движения и задает конвейерам шнекового типа 3 через рычаги 5 поворотные движения. Одновременно с этим конвейеры шнекового типа 3 за счет рычагов 7 совершают еще возвратно-поступательные движения. При этом щелевые отверстия 11 совершают прямолинейные перемещения вдоль широкой грани кристаллизатора (на фиг. 1 пунктиром обозначены крайние положения конвейеров шнекового типа 3). При включении привода 9 конвейеров шнекового типа 3 шлакообразующая смесь захватывается шнеками и перемещается к выходным концам труб конвейеров шнекового типа 3, на которых расположены под углом к горизонту щелевые отверстия 11 и отверстия 12 контроля угловых зон кристаллизатора, через которые шлакообразующая смесь поступает в кристаллизатор. Щелевые отверстия 11 выполнены с учетом ширины кристаллизатора и под определенным углом, при котором шлакообразующая смесь равномерно выходит из щелевого отверстия 11 вдоль узкой грани кристаллизатора. Отверстия 12 выполнены с противоположной стороны щелевых отверстий и при крайних разведенных положениях шнековых конвейеров обеспечивают наличие шлакообразующей смеси в угловых зонах кристаллизатора, путем ввода дополнительного объема шлакообразующей смеси в угловые зоны кристаллизатора.
Выполнение устройства для подачи шлакообразующей смесей в кристаллизатор в виде двух конвейеров шнекового типа на одной подвижной раме позволяет равномерно распределять шлакообразующую смесь по всей поверхности металла в кристаллизаторе.
Регулирование заданной производительности подачи шлакообразующей смеси осуществляют изменением частоты вращения шнека в конвейере. Размещение устройства на тележке облегчает доступ обслуживающего персонала к кристаллизатору и позволяет оперативно реагировать при возникновении опасной ситуации.