RU2484923C1

RU2484923C1 - Casting ladle

Info

Publication number: RU2484923C1
Application number: RU2012109182/02A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Бородавко; Эдуард Леонидович Бороха; Владимир Васильевич Воробьёв; Хатим Касимович Тавлыкаев
Original assignee: Научно-производственное республиканское унитарное предприятие "НПО "Центр"
Priority date: 2012-03-11
Filing date: 2012-03-11
Publication date: 2013-06-20

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to metallurgy. Proposed casting ladle comprises vessel, refractory lining layer with through holes, and gate. Vessel hole features diameter larger than that of refractory lining layer, the vertical axes being misaligned. Aforesaid gate comprises support elements secured at vessel bottom around the hole, refractory moving disc with hole displaced from its vertical rotational axis, and turntable with hole. Said disc is arranged in vessel through hole to turn about its vertical axis to make it aligned with that of refractory lining layer. Turntable is mounted at support elements and connected with refractory moving disc so that through hole is aligned with that of refractory moving disc. Said disc can displace upward while refractory moving disc is coupled with turntable. Spring is arranged between refractory moving disc and turntable.

EFFECT: reduced wear of gate sliding surfaces, better reparability, easier maintenance.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относиться к литейному производству, в частности к литью металлов и прочих материалов, и может быть использовано в литейных емкостях (литейных ковшах) для разливки расплавленного металла, например в вертикальные центробежные литейные машины.The invention relates to foundry, in particular to the casting of metals and other materials, and can be used in foundry tanks (casting ladles) for casting molten metal, for example, in vertical centrifugal casting machines.

Известен литейный ковш, содержащий емкость с огнеупорным футеровочным слоем, выполненные со сквозными отверстиями, и затвор, содержащий опорный элемент в виде рамы, жестко прикрепленной к днищу емкости, огнеупорную неподвижную плиту со сквозным отверстием, закрепленную на раме таким образом, что ее сквозное отверстие совпадает со сквозным отверстием емкости, корпус, закрепленный в раме, огнеупорный подвижный затворный элемент со сквозным отверстием, выполненный в виде плиты и установленный в корпусе непосредственно под огнеупорной неподвижной плитой с возможностью прямолинейных возвратно-поступательных перемещений и обеспечения совпадения своим сквозным отверстием со сквозным отверстием огнеупорной неподвижной плиты, механизм прижима огнеупорного подвижного затворного к огнеупорной неподвижной плите, содержащий симметрично расположенные двуплечие рычаги с пружинной опорой на одном плече, закрепленные на раме, и привод огнеупорного подвижного затворного элемента (SU №550238, B22D 41/08, опубликовано 15.03.1977).Known foundry bucket containing a container with a refractory lining layer, made with through holes, and a shutter containing a support element in the form of a frame rigidly attached to the bottom of the tank, a refractory fixed plate with a through hole, mounted on the frame so that its through hole coincides with a through hole of the container, a housing fixed in the frame, a refractory movable slide element with a through hole, made in the form of a plate and installed in the housing directly below the refractory a movable plate with the possibility of rectilinear reciprocating movements and ensuring that its through hole matches the through hole of the refractory fixed plate, the mechanism for pressing the refractory movable slide to the refractory fixed plate, containing symmetrically arranged two-arm levers with a spring support on one shoulder, mounted on the frame, and the drive refractory movable gate element (SU No. 550238, B22D 41/08, published 03/15/1977).

Известен также литейный ковш, содержащий емкость с огнеупорным футеровочным слоем, выполненные со сквозными отверстиями, и затвор, содержащий опорный элемент в виде рамы, закрепленной на днище емкости, корпус, установленный внутри рамы и подпружиненный к ней нижней частью, огнеупорную неподвижную плиту со сквозным отверстием, установленную в корпусе и подпружиненную к его верхней части таким образом, что ее сквозное отверстие совпадает со сквозным отверстием емкости, огнеупорный подвижный затворный элемент со сквозным отверстием, выполненный в виде плиты и установленный на нижней части корпуса непосредственно под огнеупорной неподвижной плитой с возможностью прямолинейных возвратно-поступательных перемещений и обеспечения совпадения ее сквозным отверстием со сквозным отверстием огнеупорной неподвижной плиты, и привод огнеупорного подвижного затворного элемента (RU №2145534, B22D 41/22, опубликовано 20.02.2000, фиг.2).Also known is a casting ladle containing a container with a refractory lining layer, made with through holes, and a shutter containing a support element in the form of a frame mounted on the bottom of the container, a housing mounted inside the frame and spring-loaded lower part to it, a refractory fixed plate with a through hole installed in the housing and spring-loaded to its upper part so that its through hole coincides with the through hole of the container, the refractory movable shutter element with the through hole, mounted in the form of a plate and mounted on the lower part of the housing directly below the refractory fixed plate with the possibility of rectilinear reciprocating movements and to ensure that its through hole coincides with the through hole of the refractory fixed plate, and the drive of the refractory movable shutter element (RU No. 2145534, B22D 41/22 , published on 02.20.2000, FIG. 2).

Однако известные литейные ковши обладают следующими недостатками: недостаточно высокой надежностью работы из-за высокой вероятности заклинивания затвора, повышенный износ поверхностей скольжения, а также достаточно сложная конструкция затвора, что обуславливает достаточно высокую металлоемкость и трудоемкость в изготовлении, трудоемкость обслуживания ковша из-за того, что очистка отверстий от остатков металла и шлака после разливки расплава является затруднительной из-за их труднодоступности.However, the known casting ladles have the following disadvantages: insufficiently high reliability due to the high probability of jamming of the shutter, increased wear of the sliding surfaces, and also a rather complicated shutter design, which leads to a rather high metal consumption and laboriousness in manufacturing, the laboriousness of servicing the ladle due to that cleaning holes from metal and slag residues after casting the melt is difficult due to their inaccessibility.

Задача изобретения состоит в повышении надежности работы литейного ковша за счет устранения возможности заклинивания затвора и значительного снижения износа поверхностей скольжения затвора, снижение металлоемкости и трудоемкости изготовления затвора за счет упрощения его конструкции, повышение ремонтопригодности и снижение трудоемкости обслуживания ковша путем обеспечения легкого доступа к отверстиям для их очистки от остатков металла и шлака после разливки расплава.The objective of the invention is to increase the reliability of the casting ladle by eliminating the possibility of jamming of the bolt and significantly reducing wear of the sliding surfaces of the bolt, reducing the metal consumption and the complexity of manufacturing the bolt by simplifying its design, increasing maintainability and reducing the complexity of servicing the bucket by providing easy access to the holes for them purification from metal and slag residues after casting the melt.

Сущность изобретения заключается в том, что для решения поставленной задачи путем указанного технического результата, литейный ковш, содержащий емкость с огнеупорным футеровочным слоем, выполненные со сквозными отверстиями, и затвор, содержащий опорные элементы, закрепленные на днище емкости, огнеупорный подвижный затворный элемент со сквозным отверстием и привод огнеупорного подвижного затворного элемента, отличается тем, что емкость выполнена со сквозным отверстием, диаметр которого больше диаметра сквозного отверстия огнеупорного футеровочного слоя, а вертикальная ось которого не совпадает с вертикальной осью сквозного отверстия огнеупорного футеровочного слоя, опорные элементы расположены вокруг сквозного отверстия емкости, огнеупорный подвижный затворный элемент выполнен в виде диска с отверстием, смещенным от его вертикальной оси вращения, и расположен в сквозном отверстии емкости с возможностью вращения вокруг своей вертикальной оси и обеспечения совпадения своим сквозным отверстием со сквозным отверстием огнеупорного футеровочного слоя, причем затвор содержит установленную в опорных элементах планшайбу со сквозным отверстием, совпадающим со сквозным отверстием огнеупорного подвижного диска, и соединенную с огнеупорной подвижным диском с возможностью перемещения его вверх, привод кинематически связан с планшайбой, а между огнеупорным подвижным диском и планшайбой установлена пружина. При этом между огнеупорным футеровочным слоем и огнеупорным подвижным диском расположены соответственно жестко соединенный с огнеупорным футеровочным слоем огнеупорный графитовый диск с отверстием, совпадающим со сквозным отверстием огнеупорного футеровочного слоя, и жестко соединенная с огнеупорным подвижным диском огнеупорная графитовая прокладка со сквозным отверстием, совпадающим со сквозным отверстием огнеупорного подвижного диска, а планшайба установлена на опорных элементах через графитовую прокладку.The essence of the invention lies in the fact that to solve the problem by the specified technical result, a casting ladle containing a container with a refractory lining layer, made with through holes, and a shutter containing support elements mounted on the bottom of the tank, a refractory movable shutter element with a through hole and the drive of the refractory movable gate element, characterized in that the container is made with a through hole, the diameter of which is larger than the diameter of the through hole, is refractory about the lining layer, and the vertical axis of which does not coincide with the vertical axis of the through hole of the refractory lining layer, the supporting elements are located around the through hole of the container, the refractory movable shutter element is made in the form of a disk with a hole offset from its vertical axis of rotation, and is located in the through hole containers with the possibility of rotation around its vertical axis and ensuring coincidence of its through hole with the through hole of the refractory lining layer, and the shutter p comprises support members mounted in faceplate with a through hole coinciding with the through hole of the refractory of the movable disc and is connected to the movable refractory plate movably it upward drive kinematically associated with the faceplate and movable between the refractory plate and a faceplate installed spring. In this case, between the refractory lining layer and the refractory lining layer there are arranged respectively a refractory graphite disk rigidly connected to the refractory lining layer with a hole matching the through hole of the refractory lining layer, and a refractory graphite gasket rigidly connected to the refractory moving disk with the through hole corresponding to the through hole refractory movable disk, and the faceplate is mounted on the supporting elements through a graphite gasket.

Изобретение поясняется чертежами: фиг.1 - литейный ковш с закрытым затвором, поперечное сечение по диаметру затвора; фиг.2 - литейный ковш с открытым затвором, поперечное сечение по диаметру затвора.The invention is illustrated by drawings: figure 1 - casting bucket with a closed shutter, a cross section along the diameter of the shutter; figure 2 - casting bucket with an open shutter, a cross section along the diameter of the shutter.

Литейный ковш содержит емкость 1 со сквозным отверстием 2, огнеупорный футеровочный слой 3 со сквозным отверстием 4 и затвор. При этом отверстие 2 емкости 1 выполнено с диаметром, больше диаметра отверстия 4 огнеупорного футеровочного слоя 3, а их вертикальные оси не совпадают друг с другом.The casting ladle comprises a container 1 with a through hole 2, a refractory lining layer 3 with a through hole 4, and a shutter. In this case, the opening 2 of the container 1 is made with a diameter larger than the diameter of the opening 4 of the refractory lining layer 3, and their vertical axes do not coincide with each other.

Затвор содержит опорные элементы 5, закрепленные на днище емкости 1 вокруг отверстия 2, огнеупорный подвижный диск 6 с отверстием 7, выполненным со смещением от его вертикальной оси вращения, и расположенный в сквозном отверстии 2 емкости 1 с возможностью вращения вокруг своей вертикальной оси и обеспечения совпадения своим сквозным отверстием 7 со сквозным отверстием 4 огнеупорного футеровочного слоя 3, планшайбу 8 с отверстием 9, установленную на опорных элементах 5 и соединенную с огнеупорным подвижным диском 6 с совпадением своим сквозным отверстием 9 со сквозным отверстием 7 огнеупорного подвижного диска 6 и с возможностью перемещения огнеупорного подвижного диска 6 вверх, и привод огнеупорного подвижного диска 6 (на чертежах не показан), кинематически связанный с планшайбой 8.The shutter contains support elements 5, mounted on the bottom of the tank 1 around the hole 2, a refractory movable disk 6 with a hole 7 made with an offset from its vertical axis of rotation, and located in the through hole 2 of the tank 1 with the possibility of rotation around its vertical axis and to ensure coincidence its through hole 7 with the through hole 4 of the refractory lining layer 3, the faceplate 8 with the hole 9 mounted on the supporting elements 5 and connected to the refractory movable disk 6 with the same through tverstiem 9 with the through hole 7 refractory movable disc 6 and movable refractory movable plate 6 upward and movable refractory disc drive 6 (not shown) kinematically connected with the faceplate 8.

Между огнеупорным футеровочным слоем 3 и огнеупорным подвижным диском 6 расположены соответственно жестко прикрепленный к огнеупорному футеровочному слою 3 огнеупорный графитовый диск 10 с отверстием (на чертежах не показан), совпадающим со сквозным отверстием 4 огнеупорного футеровочного слоя 3, и жестко прикрепленная к огнеупорному подвижному диску 6 огнеупорная графитовая прокладка 11 с отверстием 12, совпадающим со сквозным отверстием 7 огнеупорного подвижного диска 6. Между огнеупорным подвижным диском 6 и планшайбой 8 установлена пружина 13. Планшайба 8 установлена в опорных элементах 5 через огнеупорную графитовую прокладку 14 в виде плоского кольца и соединена с огнеупорным подвижным диском 6 посредством штифтов 15 с возможностью перемещения огнеупорного подвижного диска 6 вверх.Between the refractory lining layer 3 and the refractory movable disk 6, respectively, a refractory graphite disk 10 is fixedly attached to the refractory lining layer 3 with a hole (not shown in the drawings) coinciding with the through hole 4 of the refractory lining layer 3 and rigidly attached to the refractory movable disk 6 a refractory graphite pad 11 with a hole 12 matching the through hole 7 of the refractory movable disk 6. A spring is installed between the refractory movable disk 6 and the faceplate 8 8 to 13. The faceplate is installed in the support members 5 through the refractory lining 14 of graphite in the form of a flat ring and is connected to the movable refractory plate 6 by means of pins 15 to move the movable refractory disc 6 upwards.

Изобретение используют следующим образом.The invention is used as follows.

В исходном положении для заливки расплава в литейный ковш затвор закрывают. Для этого огнеупорный подвижный диск 6 посредством привода поворачивают вокруг его вертикальной оси в положение, когда его отверстие 7 не совпадает со сквозным отверстием 4 огнеупорного футеровочного слоя 3 (фиг.1). Из плавильной печи (на чертежах не показана) в ковш заливают расплав и перемещают к литейному устройству, например к вертикальной центробежной литейной машине (на чертежах не показана). Затем осуществляют заполнение расплавом литейного устройства. Для этого посредством привода огнеупорный подвижный диск 6 поворачивают вокруг его вертикальной оси в положение, когда его сквозное отверстие 7 совпадает полностью или частично со сквозным отверстием 4 огнеупорного футеровочного слоя 3 (фиг.2). Через отверстия 4, 7 и 9 расплав выливается из ковша. Конструкция затвора позволяет регулировать скорость заливки металла путем частичного совпадения отверстия 7 огнеупорного подвижного диска 6 с отверстием 4 огнеупорного футеровочного слоя 3.In the initial position for filling the melt into the casting ladle, the shutter is closed. For this, the refractory movable disk 6 by means of the drive is rotated around its vertical axis to the position where its hole 7 does not coincide with the through hole 4 of the refractory lining layer 3 (Fig. 1). From the melting furnace (not shown in the drawings), the melt is poured into the ladle and transferred to a casting device, for example, to a vertical centrifugal casting machine (not shown in the drawings). Then carry out a melt filling of the casting device. For this, by means of a drive, the refractory movable disk 6 is rotated around its vertical axis to the position where its through hole 7 coincides fully or partially with the through hole 4 of the refractory lining layer 3 (FIG. 2). Through holes 4, 7 and 9, the melt is poured out of the bucket. The design of the shutter allows you to adjust the speed of pouring metal by partially matching the hole 7 of the refractory movable disk 6 with the hole 4 of the refractory lining layer 3.

Огнеупорный графитовый диск 10 и огнеупорная графитовая прокладка 11 обеспечивают статическое и динамическое уплотнение и значительное снижение силы трения.Refractory graphite disk 10 and refractory graphite gasket 11 provide static and dynamic compaction and a significant reduction in friction.

Пружина 13 обеспечивает плотное прижатие графитовой прокладки 11 к графитовому диску 10. Благодаря тому, что огнеупорный подвижный диск 6 свободно установлен на штифтах 15, жестко закрепленных на планшайбе 8, он может перемещаться вверх.The spring 13 provides a tight pressing of the graphite gasket 11 to the graphite disk 10. Due to the fact that the refractory movable disk 6 is freely mounted on the pins 15, rigidly mounted on the faceplate 8, it can move up.

Графитовое плоское кольцо 14 обеспечивает снижение силы трения между планшайбой 8 и опорными элементами 5.A graphite flat ring 14 provides a reduction in the frictional force between the faceplate 8 and the supporting elements 5.

Данными конструктивными признаками достигается возможность устранения заклинивания затвора и этим значительно повышается надежность работы литейного ковша, снижается металлоемкость и трудоемкость изготовления ковша, снижается трудоемкость обслуживания за счет упрощения конструкции затвора и обеспечивается легкий доступ к отверстиям для их очистки от остатков металла и шлака после разливки расплава.With these design features, it is possible to eliminate jamming of the shutter and this significantly increases the reliability of the casting ladle, reduces the metal consumption and laboriousness of making the ladle, reduces the complexity of maintenance by simplifying the design of the shutter, and provides easy access to the holes for cleaning them from metal and slag residues after casting the melt.

Claims

1. Литейный ковш, содержащий емкость и огнеупорный футеровочный слой, выполненные со сквозными отверстиями, и затвор, содержащий опорные элементы, закрепленные на днище емкости, огнеупорный подвижный затворный элемент со сквозным отверстием и привод огнеупорного подвижного затворного элемента, отличающийся тем, что сквозное отверстие в емкости выполнено диаметром, большим диаметра сквозного отверстия огнеупорного футеровочного слоя, и вертикальная ось его не совпадает с вертикальной осью сквозного отверстия огнеупорного футеровочного слоя, при этом опорные элементы расположены вокруг сквозного отверстия емкости, а огнеупорный подвижный затворный элемент выполнен в виде диска с отверстием, смещенным от его вертикальной оси вращения, и расположен в сквозном отверстии емкости с возможностью вращения вокруг своей вертикальной оси и обеспечения совпадения сквозного отверстия со сквозным отверстием огнеупорного футеровочного слоя, причем затвор содержит установленную в опорных элементах планшайбу со сквозным отверстием, совпадающим со сквозным отверстием огнеупорного подвижного диска, и соединенную посредством штифтов с огнеупорным подвижным диском, имеющим возможность перемещения вверх, при этом привод кинематически связан с планшайбой, а между огнеупорным подвижным диском и планшайбой установлена пружина.1. A casting ladle containing a container and a refractory lining layer made with through holes, and a shutter containing support elements fixed to the bottom of the container, a refractory movable shutter element with a through hole and a drive of a refractory movable shutter element, characterized in that the through hole in containers made with a diameter larger than the diameter of the through hole of the refractory lining layer, and its vertical axis does not coincide with the vertical axis of the through hole of the refractory lining about the layer, while the supporting elements are located around the through hole of the tank, and the refractory movable shutter element is made in the form of a disk with a hole offset from its vertical axis of rotation, and is located in the through hole of the tank with the possibility of rotation around its vertical axis and ensuring the matching of the through hole with a through hole of the refractory lining layer, the shutter comprising a faceplate installed in the supporting elements with a through hole matching the through hole of the refractory of the movable disk, and connected via pins to the refractory movable disk, which can be moved upward, while the drive is kinematically connected to the faceplate, and a spring is installed between the refractory movable disk and the faceplate.

2. Ковш по п.1, отличающийся тем, что между огнеупорным футеровочным слоем и огнеупорным подвижным диском расположены соответственно жестко соединенный с огнеупорным футеровочным слоем огнеупорный графитовый диск с отверстием, совпадающим со сквозным отверстием огнеупорного футеровочного слоя, и жестко соединенная с огнеупорным подвижным диском огнеупорная графитовая прокладка со сквозным отверстием, совпадающим со сквозным отверстием огнеупорного подвижного диска.2. The bucket according to claim 1, characterized in that between the refractory lining layer and the refractory lining disk there are respectively arranged a refractory graphite disk rigidly connected to the refractory lining layer with a hole matching the through hole of the refractory lining layer and rigidly connected to the refractory movable disk graphite gasket with a through hole matching the through hole of the refractory movable disk.

3. Ковш по п.1, отличающийся тем, что планшайба установлена на опорных элементах через графитовую прокладку. 3. The bucket according to claim 1, characterized in that the faceplate is mounted on supporting elements through a graphite gasket.