Механизм качания кристаллизатора

 

Изобретение относится к металлургии и используется при непрерывной разливке металлов. Механизм качания кристаллизатора включает эксцентриковый привод, связанный с ним двуплечий рычаг, шарнирно присоединенный к кристаллизатору, и другой рычаг, шарнирно расположенный со стороны центра кривизны кристаллизатора и на одной прямой с этим центром. Рычаги установлены параллельно при наивысшем положении эксцентрика вверху и при этом шарнир присоединения к кристаллизатору другого рычага размещен внизу в месте, соответствующем выходу слитка из кристаллизатора. 2 ил.

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке металлов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является механизм качания кристаллизатора, включающий эксцентриковый привод, связанный с ним двуплечий рычаг, шарнирно присоединенный к кристаллизатору, и другой рычаг, расположенный со стороны центра кривизны кристаллизатора и на одной прямой с этим центром.

Недостатком известного механизма являются прорывы металла под кристаллизатором при его качании по круговой траектории. Это объясняется относительно большим смещением нижней кромки кристаллизатора относительно слитка в поперечном к нему направлении. В результате нарушается сплошность оболочки слитка, что приводит к прорывам металла.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении производительности и стабильности процесса непрерывной разливки металла.

Указанный технический эффект достигается тем, что механизм качания кристаллизатора включает эксцентриковый привод, связанный с ним двуплечий рычаг, шарнирно присоединенный к кристаллизатору, и другой рычаг, расположенный со стороны центра кривизны кристаллизатора и на одной прямой с этим центром. Рычаги установлены параллельно при наивысшем положении эксцентрика вверху и при этом шарнир присоединения к кристаллизатору другого рычага размещен внизу в месте, соответствующем выходу слитка из кристаллизатора.

Повышение производительности и стабильности процесса непрерывной разливки будет происходить вследствие устранения прорывов металла под кристаллизатором. Это объясняется значительным уменьшением поперечного смещения нижних элементов конструкции кристаллизатора относительно слитка. Сказанное происходит вследствие приближения траектории перемещения нижнего торца кристаллизатора к круговой траектории из-за крепления одного из рычагов к нижним элементам конструкции кристаллизатора. Этими элементами могут быть ролики, подвешенные к нижнему торцу кристаллизатора. В этом случае рычаг соединяется с последним подвесным роликом, который совершает вместе с кристаллизатором качательное движение. При отсутствии роликов рычаг прикрепляется к точке на корпусе кристаллизатора, соответствующей нижнему торцу рабочей медной стенки кристаллизатора. Такое крепление рычага в совокупности с его расположением в направлении к центру кривизны кристаллизатора обеспечивает минимальное смещение нижних элементов конструкции кристаллизатора относительно слитка.

В этих условиях увеличивается смещение верхней части кристаллизатора относительно слитка. Однако это смещение не сказывается на прорывах металла под кристаллизатором, так как в этой части кристаллизатора оболочка слитка имеет малую величину по толщине. В случае нарушения ее сплошности из-за разрывов оболочка "залечивается" при дальнейшем перемещении слитка вдоль кристаллизатора.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого механизма с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

На фиг.1 изображена схема механизма качания радиального кристаллизатора в случае наличия подвесных роликов; на фиг.2 то же, в случае отсутствия подвесных роликов.

Механизм качания кристаллизатора состоит из кристаллизатора с рабочими медными стенками 1, корпуса 2, подвесных роликов 3, рычагов 4 и 5, опор 6, шарниров 7, эксцентрикового привода 8, тяги 9. Позицией 10 обозначен непрерывнолитой слиток, А место последнего контакта конструкции кристаллизатора со слитком, О центр кривизны кристаллизатора, - эксцентриситет.

Механизм качания кристаллизатора работает следующим образом.

П р и м е р. В процессе непрерывной разливки в кристаллизатор подается сталь марки Зсп и вытягивается из него слиток 10 сечением 300х360 мм со скоростью 1,2 м/мин. Радиальный кристаллизатор выполнен с малым радиусом 10,0 мм и длиной 1,0 м. Кристаллизатор состоит из медных рабочих стенок 1, прикрепленных шпильками к корпусу 2. В одном из вариантов (фиг.1) к нижнему торцу корпуса 2 прикреплены подвесные ролики 3, совершающие вместе с кристаллизатором качание. К корпусу 2 при помощи шарниров 7 прикреплены два рычага 4 и 5, смонтированные вторыми своими концами на неподвижных шарнирных опорах 6. Продолжение рычага 4 шарнирно соединено при помощи тяги 9 с эксцентриковым приводом 8. Кристаллизатору сообщается качательное движение с амплитудой 10 мм и частотой 120 цикл/мин. Рычаг 5 в начальном положении направлен по прямой, проходящей через центр кривизны 0 кристаллизатора. Рычаг 4 расположен параллельно рычагу 5. В одном варианте (фиг.1) рычаг 5 при помощи шарнира 7 смонтирован на оси подвесного ролика 3. В другом варианте (фиг.2) рычаг 5 при помощи шарнира 7 смонтирован непосредственно на нижнем торце кристаллизатора. Крепление рычага 4 к кристаллизатору расположено в его средней части.

При такой установке рычага 5 относительно кристаллизатора точка А, соответствующая окончанию контакта конструктивных элементов кристаллизатора со слитком, совершает качание по траектории, наиболее близко соответствующей круговой. В этих условиях величина деформации оболочки слитка в точке А на его выходе непосредственно из кристаллизатора или из подвесных роликов не будет превосходить допустимые значения. В результате будут устраняться прорывы металла в этом месте, что приведет к повышению производительности и стабильности процесса непрерывной разливки.

Применение механизма качания кристаллизатора позволяет сократить количество прорывов металла под кристаллизатором на 10-15% что приведет к повышению производительности процесса непрерывной разливки металла на 4-5% Экономический эффект подсчитан в сравнении с базовым объектом, за который принят механизм качания кристаллизатора, применяемый на установках непрерывной разливки стали Орско-Халиловского комбината.

Формула изобретения

МЕХАНИЗМ КАЧАНИЯ КРИСТАЛЛИЗАТОРА, включающий эксцентриковый привод, связанный с ним двуплечий рычаг, шарнирно присоединяемый к кристаллизатору, и другой рычаг, расположенный со стороны центра кривизны кристаллизатора и на одной прямой с этим центром, отличающийся тем, что рычаги установлены параллельно при наивысшем положении эксцентрика вверху и при этом шарнир присоединения к кристаллизатору другого рычага размещен внизу в месте, соответствующем выходу слитка из кристаллизатора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2