ШИБЕРНЫЙ ЗАТВОР

Полезная модель относится к области металлургии и касается устройств для разливки металла, в частности стали.
Известен шиберный затвор, содержащий разливочный стакан, подвижную и неподвижную огнеупорные плиты, стакан-коллектор и газоподающую трубку (А.С. СССР №1232371).
Недостатком устройства является его низкая стойкость и надежность. Это происходит в результате растрескивания или механического повреждения стакана-коллектора.
Наиболее близким по технической сущности является шиберный затвор, содержащий разливочный стакан, подвижную и неподвижную огнеупорные плиты, стакан-коллектор в металлическом кожухе (патент РФ №52352).
Недостатком описанного устройства является низкая его стойкость и надежность работы, так как из-за отложения неметаллических включений на стенках в разливочном отверстии разливочного стакана уменьшается диаметр разливочного отверстия, нарушается скорость истечения металла из сталеразливочного ковша, ухудшается качество разливаемой стали и снижается производительность разливочной машины.
Техническая задача, решаемая полезной моделью - повышение стойкости и надежности работы устройства и, как следствие, повышение качества разливаемой стали, снижение простоев и повышение производительности разливочной машины.
Техническая задача решается тем, что в шиберном затворе, включающем разливочный стакан, подвижную и неподвижную огнеупорные плиты, стакан-коллектор
в металлическом кожухе, диаметр разливочного отверстия разливочного стакана составляет 1,2-1,3 диаметра разливочного отверстия неподвижной и подвижной огнеупорных плит и стакана-коллектора.
Сущность полезной модели заключается в том, что с целью стабилизации скорости истечения стали из ковша за счет предотвращения уменьшения диаметра разливочного отверстия в разливочном стакане из-за отложения неметаллических включений, диаметр разливочного отверстия в разливочном стакане составляет 1,2-1,3 диаметра разливочного отверстия неподвижной и подвижной огнеупорных плит и стакана коллектора.
При выполнении разливочного отверстия в разливочном стакане 1,2-1,3 диаметра разливочного отверстия огнеупорных плит и стакана-коллектора повышается надежность работы шиберного затвора, так как отложение неметаллических включений не приводит к значительному уменьшению диаметра разливочного отверстия и потере скорости истечения металла из сталеразливочного ковша, и, следовательно, снижению качества разливаемой стали и снижению производительности разливочной машины.
Если диаметр разливочного отверстия в разливочном стакане будет составлять меньше 1,2 - диаметра разливочного отверстия огнеупорных плит и стакана-коллектора, то снижается надежность работы шиберного затвора, так как отложения неметаллических включений, образующиеся в процессе разливки стали приведут к уменьшению диаметра разливочного отверстия в разливочном стакане, потере скорости истечения металла из разливочного ковша, и, следовательно, снижению качества разливаемой стали и снижению производительности разливочной машины.
Если диаметр разливочного отверстия в разливочном стакане будет составлять больше 1,3 диаметра разливочного отверстия огнеупорных плит и стакана-коллектора, то уменьшится надежность работы шиберного затвора, так как при значительном увеличении скорости истечения металла из разливочного стакана возникает вероятность прохода жидкого металла между разливочным стаканом и
неподвижной огнеупорной плитой, что приведет к аварийной остановке разливки и, следовательно, снижению качества разливаемой стали и снижению производительности разливочной машины.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где показан общий вид шиберного затвора, продольный разрез.
Шиберный затвор содержит разливочный стакан 1, нижний конец разливочного стакана 1 соприкасается с верхней неподвижной плитой 2, нижняя подвижная огнеупорная плита 3 прижимается к верхней неподвижной огнеупорной плите 2.
Стакан-коллектор 4, размещенный в металлическом корпусе 5 примыкает к нижней подвижной огнеупорной плите 3. Неподвижная 2 и подвижная 3 огнеупорные плиты имеют разливочные отверстия 8, диаметр которых равен диаметру разливочного отверстия 7 стакана-коллектора 4. Разливочный стакан 1 имеет разливочное отверстие 6, диаметр которого составляет 1,2-1,3 диаметра разливочного отверстия 8 неподвижной 2 и подвижной 3 огнеупорных плит и разливочного отверстия 7 стакана-коллектора 4.
Устройство работает следующим образом.
Наполненный жидкой сталью разливочный ковш, оборудованный шиберным затвором, подается к месту разливки. Перед выпуском металла из ковша перемещают нижнюю подвижную огнеупорную плиту 3 относительно неподвижной верхней огнеупорной плиты 2 до совмещения отверстий 6 и 7 разливочного стакана 1 и стакана-коллектора 4 и отверстий 8 в огнеупорных плитах 2, 3. Происходит перемещение жидкого металла в разливочные емкости.
После выдачи необходимого количества жидкого металла подвижную плиту 3 перемещают в обратном направлении, достигая частичного или полного перекрытия струи металла. Увеличенный диаметр разливочного отверстия 6 в разливочном стакане 1, составляющий 1,2-1,3 диаметра разливочного отверстия 8 огнеупорных плит 2 и 3 и разливочного отверстия 7 стакана-коллектора 4 позволяет повысить стойкость и надежность работы шиберного затвора,
сохранить стабильную скорость разливки стали при образовании отложений из неметаллических включений на стенках разливочного отверстия 6 в разливочном стакане 1.
ТаблицаПримеры конкретного исполнения.
Параметры
Примеры
1
2
3
4
Вместимость ковша, т
175
175
175
175
Диаметр разливочного отверстия в огнеупорных плитах и стакане-коллекторе (d), мм
60
60
60
60
Диаметр разливочного отверстия в разливочном стакане (Д), мм
60
72
78
85
Отношение диаметра разливочного отверстия разливочного стакана к диаметру разливочного отверстия огнеупорных плит, D/d
1,0
1,2
1,3
1,4
Скорость разливки стали на разливочной машине, м/мин.
0,5
0,7
0,7
Разливка прекращена - проход металла
В таблице приведены примеры конструктивных параметров шиберного затвора.
В первом примере при одинаковом диаметре разливочного отверстия в разливочном стакане, огнеупорных плитах и стакане-коллекторе скорость разливки стали на разливочной машине снижена из-за уменьшения диаметра разливочного отверстия в разливочном стакане по причине отложения неметаллических включений.
В четвертом примере вследствие большой величины отношения диаметра разливочного отверстия в разливочном стакане к диаметру разливочного отверстия в разливочном стакане к диаметру разливочного отверстия в огнеупорных плитах и стакане-коллекторе разливка прекращена по причине прохода металла между разливочным стаканом и неподвижной огнеупорной плитой.
Во втором и третьем примере вследствие оптимальных параметров шиберного затвора обеспечивается стабильная скорость разливки и повышается производительность разливочной машины.
В результате использования предлагаемого шиберного затвора в кислородно-конвертерном и электросталеплавильном цехах Магнитогорского металлургического комбината повысилась надежность работы устройства, снизились аварийные простои, улучшилось качество разливаемого металла, повысилась производительность разливочной машины