ЖЕЛОБ ДЛЯ РАЗЛИВКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА
LIQUID METAL POURING SPOUT

Желоб для разливки жидкого металла относится к черной металлургии и может быть использован в доменном производстве, сталеплавильных печах, а также в шахтных, в шахтно-ванных печах, предназначенных для плавки цветных металлов и сплавов.
Известен желоб для разливки жидкого металла (источник информации А.С. №1152964), являющийся аналогом изобретения. Также как и предлагаемое изобретение аналог содержит футерованную ванну (чашу), носок, привод.
Недостатками этого желоба являются:
- малая зона обслуживания;
- желоб может вращаться вокруг оси только на определенный угол, который обеспечивает слив расплавленного металла в ковши;
- малая стойкость футеровки.
Известен желоб для разливки жидкого металла (источник информации А.С. №1285002), являющийся аналогом изобретения). Также как и предлагаемое изобретение аналог содержит стационарный сливной носок, футерованную ванну, сливной носок, привод.
Недостатками этого желоба являются:
- желоб может вращаться вокруг оси только на определенный угол, который дает возможность слить расплавленный металл в ковш;
- ограниченная зона обслуживания желобом при разливке (возможность заливки только ковшей находящихся на параллельных путях);
- недостаточная теплоизоляция сварной рамы от расплавленного металла;
- малая стойкость футеровки.
Из известных наиболее близким по технической сущности (прототипом) является вращающийся желоб (патент РФ №2373289).
Также как и предлагаемое изобретение, прототип содержит стационарный сливной носок, поворотную чашу с носком, привод, причем желоб может осуществлять поворот на большой угол и обслуживать несколько видов разливочного оборудования.
Недостатками этого желоба являются:
- необходимо стыковать секции желоба;
- также необходимо вручную пристыковать вращающийся желоб к поворотной чаше с носком;
- желоб при разливке может поворачиваться на угол не более 120 градусов.
Задачей предлагаемого изобретения является улучшение условий труда обслуживающего персонала, увеличение стойкости футеровки, улучшение теплоизоляции металлоконструкции желоба от расплавленного металла, увеличение зоны обслуживания желобом (например, разливка расплавленного металла в конвейер, разливочный стол, карусель, ковш, расположенные в секторе заливки с углом до 190°).
Технический результат - разработанная конструкция желоба улучшает условия труда обслуживающего персонала, увеличивает стойкость футеровки, улучшает теплоизоляцию металлоконструкции желоба от расплавленного металла, увеличивает зону обслуживания желобом (например, разливка расплавленного металла в конвейер, разливочный стол, карусель, ковш, расположенные в секторе заливки с углом до 190°).
Указанный технический результат достигается за счет того, что в футерованный желоб для разливки жидкого металла, содержащий стационарный сливной носок, поворотную чашу, привод, состоящий из электродвигателя, муфты, редуктора, согласно предлагаемому изобретению введен механизм поворота желоба, состоящий из поворотной чаши с приваренным к ней стальным желобом, на желобе закреплена поперечина с приваренными двумя вертикальными стойками с шарнирно-поворотными катками, которые при повороте катятся по подвижной плите, а поворотная чаша имеет закрепленный внизу по центру вал, вращающийся в подшипниках, находящихся в цилиндре, который закреплен на подвижной плите, причем на ней же крепятся два ограничителя поворота.
Введение в конструкцию желоба для разливки жидкого металла поворотной чаши с приваренным к ней стальным желобом дает возможность осуществлять поворот на угол до 190° вокруг своей оси поворотной чаши с приваренным к ней стальным желобом для разливки жидкого металла, увеличивая зону обслуживания, т.е. без переналадки осуществлять, например, разливку расплавленного металла в разливочный конвейер, карусель, ковш. Шарнирно-поворотные катки и подшипники позволяют очень легко поворачиваться вокруг своей оси поворотной чаше с приваренным к ней стальным желобом, тем самым облегчая труд обслуживающего персонала.
Вместе с тем, поворотная чаша и приваренный к ней желоб с двумя ручками имеют футеровку из муллитокорундовой набивной массы и теплоизолирующий слой, состоящий из гибкого теплоизоляционного стекловолокнистого муллитокремнеземистого картона, который улучшает теплоизоляцию металлоконструкции желоба от расплавленного металла. Муллитокорундовая набивная масса, используемая для футеровки поворотной чаши и приваренного к ней желоба, позволяет увеличить стойкость футеровки и увеличивает срок службы поворотной чаши и приваренного к ней желоба.
Существенно отметить, что в состав желоба для разливки жидкого металла введена передвижная платформа с установленным на ней механизмом поворота желоба и приводом перемещения передвижной платформы по рельсам, который состоит из реверсивного двигателя, муфты, редуктора и клиноременной передачи. Передвижная платформа с установленной на ней поворотной чашей с приваренным к ней стальным желобом позволяет подъезжать к стационарному сливному носку для разливки и отъезжать от него после разливки жидкого металла (грубая подача).
Кроме того, введен механизм точной подачи поворотной чаши с приваренным к ней стальным желобом к стационарному сливному носку, в который входит реечный механизм с приводом. Реечный механизм размещен на передвижной платформе и состоит из двух реек шириной 150 мм, закрепленных на салазках, перемещающихся по направляющим, причем на салазках закреплены два кронштейна, внутри которых крепится толкатель. Привод реечного механизма состоит из реверсивного двигателя, редуктора, двух муфт, вала с двумя насаженными на него зубчатыми колесами. Механизм точной подачи поворотной чаши с приваренным к ней стальным желобом, размещенный на передвижной платформе, позволяет точно (медленно, плавно без рывков) подогнать поворотную чашу с приваренным к ней стальным желобом к стационарному сливному носку, делает конструкцию надежной, которая облегчает работу заливщиков и улучшает условия труда обслуживающего персонала.
На представленных трех фигурах изображен желоб для разливки жидкого металла.
На фиг.1. Общий вид в плане желоба для разливки жидкого металла.
На фиг.2. Вид А желоба для разливки жидкого металла.
На фиг.3. Вид Б желоба для разливки жидкого металла.
В состав желоба для разливки жидкого металла введена передвижная платформа с установленным на ней механизмом поворота желоба и приводом перемещения передвижной платформы по рельсам.
Одним из главных элементов конструкции желоба для разливки жидкого металла является передвижная платформа, которая состоит из стальной нижней плиты 1 и стальной верхней плиты 2, между которыми находятся швеллеры 3 продольные и поперечные №20 (фиг.1, 2). Крепление швеллеров 3 к нижней плите 1 и верхней плите 2 осуществляется болтами 4, гайками 5 и пружинными шайбами 6. Передвижная платформа имеет две оси 7, на концах которых имеются четыре катка 8 диаметром 200 мм, которые опираются на рельсы 9 (фиг.3). В кронштейнах 10 находятся два подшипника качения, поэтому передвижная платформа катится по рельсам 9 легко. Кронштейны 10 крепятся к нижней плите 1 передвижной платформы гайками, болтами и пружинными шайбами (не показано). Передвижная платформа перемещается по рельсам 9 с помощью привода, который состоит из реверсивного двигателя 11, муфты 12, редуктора 13 и клиноременной передачи 14. В приводе передвижной платформы используется реверсивный двигатель 11 мощностью 1,6 кВт тип МТ-4, а также двухступенчатый цилиндрический редуктор с передаточным числом 40. По верхней плите 2 скользит подвижная плита 15 с приваренными к ней для жесткости тремя ребрами 16. На подвижной плите 15 размещен механизм поворота, состоящий: из поворотной чаши 17 с приваренным к ней стальным желобом 18, причем на желобе 18 закреплена поперечина 19 с приваренными двумя вертикальными стойками 20 с шарнирно-поворотными катками 21, которые при повороте катятся по подвижной плите 15 (фиг.1). Далее поворотная чаша 17 имеет закрепленный внизу по центру вал 22, вращающийся в двух подшипниках 23, находящихся в цилиндре 24, который закреплен на подвижной плите 15, причем на ней же крепятся два ограничителя поворота 25. Введение в конструкцию поворотной чаши 17 с приваренным к ней стальным желобом 18 дает возможность осуществлять поворот на угол до 190° вокруг своей оси поворотной чаши 17 с приваренным к ней стальным желобом 18 для разливки жидкого металла, увеличивая зону обслуживания, т.е. без переналадки осуществлять, например, разливку расплавленного металла в разливочный конвейер, карусель, ковш. Шарнирно-поворотные катки 21 и подшипники 23 позволяют очень легко поворачиваться вокруг своей оси поворотной чаше 17 с приваренным к ней стальным желобом 18, тем самым облегчая труд обслуживающего персонала.
Вместе с тем, поворотная чаша 17 и приваренный к ней желоб 18 с двумя ручками 26 имеют футеровку 27 из муллитокорундовой набивной массы и теплоизолирующий слой 28, состоящий из гибкого теплоизоляционного стекловолокнистого муллитокремнеземистого картона, который улучшает теплоизоляцию металлоконструкции желоба от расплавленного металла. Муллитокорундовая набивная масса, используемая для футеровки поворотной чаши 17 и приваренного к ней желоба 18, позволяет увеличить стойкость футеровки и увеличивает срок службы поворотной чаши и приваренного к ней желоба.
Передвижная платформа с установленной на ней поворотной чашей 17 с приваренным к ней стальным желобом 18 дает возможность подъезжать к стационарному сливному носку 29 для разливки и отъезжать от него после разливки жидкого металла (грубая подача).
Кроме того, в конструкцию желоба для разливки жидкого металла введен механизм точной подачи поворотной чаши 17 с приваренным к ней стальным желобом 18 к стационарному сливному носку 29, в который входит реечный механизм с приводом. Реечный механизм размещен на передвижной платформе и состоит из двух реек 30, закрепленных на салазках 31, перемещающихся по направляющим 32, причем, на салазках 31 закреплены два кронштейна 33, внутри которых крепится толкатель, состоящий из вала 34 с приваренной на конце подвижной плитой 15. Каждая рейка 30 шириной 150 мм крепится к салазкам 31 шестью болтами 35. Нижняя направляющая 32 имеет три «гребня» и крепится к верхней плите 2 передвижной платформы 30-ю болтами 36 и 30-ю пружинными шайбами 37. Каждый кронштейн 33 крепится к салазкам 31 четырьмя болтами 38. Дополнительно, во избежание опрокидывания кронштейнов 33, между ними размещена плита 39, которая тоже входит в состав реечного механизма и закреплена на салазках 31 восемнадцатью болтами 40. Каждая боковая направляющая 32 крепится к верхней плите 2 передвижной платформы 14-ю болтами 41, 14-ю гайками 42, 14-ю пружинными шайбами 43. Вал 34 толкателя Ø 50 мм в каждом кронштейне 33 крепится тремя болтами M12 поз.44.
Для медленного перемещения поворотной чаши 17 с приваренным к ней стальным желобом 18 к стационарному сливному носку 29 или от него включается привод реечного механизма. Привод реечного механизма состоит из реверсивного двигателя 45, муфты 46, редуктора 47, муфты 48, вала 49 с двумя насаженными на него зубчатыми колесами Ø 230 мм поз 50. В приводе реечного механизма платформы используется реверсивный двигатель 45 мощностью 1,6 кВт, а также двухступенчатый цилиндрический редуктор с передаточным числом 30. Существенно отметить еще раз, что вал 34 реечного механизма приварен к подвижной плите 15, поэтому во время медленного перемещения поворотной чаши 17 с приваренным к ней стальным желобом 18 к стационарному сливному носку 29 или от него подвижная плита 15, приваренная к валу 34, скользит по верхней плите 2 передвижной платформы. Механизм точной подачи поворотной чаши 17 с приваренным к ней стальным желобом 18 к стационарному сливному носку 29 обеспечивает точную установку поворотной чаши 17 с приваренным к ней стальным желобом 18 относительно стационарного сливного носка 29, а также обеспечивает необходимые манипуляции в случае заливки жидким металлом разных разливочных устройств (кроме действий заливщика, связанные с поворотом желоба). Для предохранения плавильной печи 51 от повреждения передвижной платформой имеются на постаменте 52 плавильной печи 51 два упора 53 с концевыми выключателями. В леточной стене 54 плавильной печи 51 установлен леточный кирпич 55 с просверленной в центре леткой 56.
Экспериментальный желоб для разливки жидкого металла был установлен и проверен в работе на действующей газовой ванной плавильной печи отражательного типа для плавки алюминиевых ломов в ООО «Эком» г.Пенза и показал высокую надежность и обслуживание разливочного оборудования, размещенного в секторе с углом 190°. При этом стационарный сливной носок по длине был равен 950 мм. Разумеется, при большей длине стационарного сливного носка угол сектора обслуживания был бы больше. При этом сектор, который не мог обслуживаться желобом для разливки жидкого металла, находился в области рельсового пути и составлял угол 9-10°. Работа желоба для разливки жидкого металла происходит следующим образом. Заливщик металла с помощью выносного пульта управления включает привод перемещения передвижной платформы. При этом вращение от реверсивного двигателя 11 передается через муфту 12, редуктору 13 и клиноременной передаче 14. Передвижная платформа катится по рельсам 9 и останавливается под стационарным сливным носком 29. Далее включается механизм точной подачи поворотной чаши 17 с приваренным к ней стальным желобом 18 к стационарному сливному носку 29, для обеспечения точной установки поворотной чаши 17 с приваренным к ней стальным желобом 18 относительно стационарного сливного носка 29. При этом вращение от электродвигателя 45 через муфту 46, редуктор 47, муфту 48 передается на вал 49 с закрепленными на нем двумя зубчатыми колесами 50. Зубчатые колеса 50 перемещают рейки 30, которые закреплены на салазках 31 вправо. Вместе с салазками 31 перемещается и закрепленный на них толкатель, состоящий из вала 34 с приваренной на конце подвижной плитой 15. Закрепленная на подвижной плите 15 поворотная чаша 17 с приваренным к ней стальным желобом 18 точно устанавливается относительно стационарного сливного носка 29. Второй заливщик металла берет за ручку 25 желоб 18 и, поворачивая, подводит его край к месту разливки. Открывается летка 56, и жидкий металл течет по стационарному сливному носку 29, поворотной чаше 17 с приваренным к ней стальным желобом 18 и попадает в изложницы, ковши и т.д. После разливки всего наплавленного в печи металла передвижная платформа возвращается в исходное положение.
Предложенная конструкция желоба для разливки жидкого металла улучшает условия труда обслуживающего персонала, увеличивает стойкость футеровки, улучшает теплоизоляцию металлоконструкции желоба от расплавленного металла, увеличивает зону обслуживания желобом (например, разливка расплавленного металла в конвейер, карусель, ковш, расположенные в секторе заливки с углом до 190°), отличается высокой степенью механизации.