×
09.06.2019
219.017.76aa

СТОПОРНЫЙ СТЕРЖЕНЬ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002276630
Дата охранного документа
20.05.2006
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области металлургии, в частности к устройствам для управления потоком расплавленного металла. Огнеупорный моноблочный стопор цилиндрической формы имеет осевое отверстие, проходящее вниз от верхнего конца, причем в осевом отверстии на расстоянии d от верхнего конца предусмотрено средство крепления, при этом стопор разделен на три участка, а именно: первый участок, проходящий от верхнего конца (2) в направлении нижнего конца и имеющий длину, которая превышает d, второй участок, проходящий от первого участка в направлении нижнего конца, и третий участок, проходящий от второго участка и содержащий носовую часть стопора. Стопор характеризуется тем, что среднее сечение второго участка меньше, чем сечение первого участка, причем самое большое сечение третьего участка больше, чем самое малое сечение второго участка. Предложенный стопор имеет существенно сниженный вес без какой-либо заметной потери прочности. 11 з.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Настоящее изобретение имеет отношение к созданию стопора, который используют в качестве детали клапанного механизма для управления потоком расплавленного материала, текущим из резервуара через донный выпуск. Более конкретно, настоящее изобретение имеет отношение к созданию огнеупорных моноблочных стопоров, то есть выполненных в виде единого целого керамических стопорных стержней, которые широко используются для управления потоком расплавленного металла, вытекающего через разливочный стакан, установленный на дне содержащего расплав резервуара, например литейного ковша или разливочного устройства. Такие стопорные стержни обычно применяют при разливке стали через отверстие в основании разливочного устройства через разливочные стаканы и кожухи в водоохлаждаемый кристаллизатор (в водоохлаждаемую литейную форму).

Обычно такие стопоры представляют собой удлиненные цилиндрические керамические огнеупорные корпуса из полученного при помощи изостатического прессования графита/оксида алюминия, имеющие у нижнего конца закругленный или суженный профиль (носовую часть стопора), пригодный для вхождения в горловину соответствующего выпускного разливочного стакана, и имеющие у верхнего конца некое средство соединения, предназначенное для крепления стопора во внешнем подъемном механизме, при помощи которого производят управление потоком.

Принцип работы стопора является очень простым. Механическую подъемную систему используют для вертикального подъема стопорного стержня из положения закрывания разливочного стакана, для того, чтобы в большей или меньшей степени регулировать объем расплавленного металла, протекающего через разливочный стакан. Однако на практике такой стопорный стержень должен работать в тяжелых условиях окружающей среды, так как он остается погруженным в расплавленный металл в течение продолжительных периодов времени и должен выдерживать значительные термические удары, которые случаются в процессе разливки.

Стоимость (цена) стопора главным образом определяется стоимостью ручной работы и количеством использованного огнеупорного материала. Уже были предприняты попытки снижения стоимости за счет снижения веса стопора. Однако в таких случаях особое внимание следует уделять тому, чтобы избежать потери прочности. В патенте ЕР-А-625391 раскрыт желобчатый стопор, на внешней поверхности которого предусмотрено множество осевых канавок. Таким образом, внешняя поверхность стопора имеет волнистый контур, который содержит чередующиеся выступы и впадины, позволяющие получить желобчатую конструкцию. Утверждается, что такая конструкция позволяет иметь прочность, равноценную прочности обычного цилиндрического стопора. Однако следует иметь в виду, что время, которое требуется для удаления стопора из его сложной литейной формы, значительно перевешивает экономию огнеупорного материала.

В связи с изложенным желательно создать стопор с такой конструкцией, которая позволяла бы использовать меньше огнеупорного материала без потери прочности стопора, однако при возможно меньшем объеме ручной работы. Задачей настоящего изобретения является создание стопора, позволяющего решить указанные проблемы.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предлагается огнеупорный моноблочный стопор главным образом цилиндрической формы, который имеет верхний конец, нижний конец и осевое отверстие, которое идет вниз от верхнего конца, причем в осевом отверстии на расстоянии d (d заканчивается у середины подъемного механизма) от верхнего конца предусмотрено средство крепления, предназначенное для крепления стопора к подъемному механизму, при этом стопор разделен на 3 участка (А, В, С), а именно первый участок (А), который идет от верхнего конца в направлении нижнего конца и имеет длину, которая превышает d, второй участок (В), который идет от первого участка (А) в направлении нижнего конца, и третий участок (С), который идет от второго участка (В) и содержит носовую часть стопора, которая заканчивается у нижнего конца стопора. Стопор в соответствии с настоящим изобретением характеризуется тем, что среднее сечение второго участка (В) меньше, чем сечение первого участка (А), причем самое большое сечение третьего участка (С) больше, чем самое малое сечение второго участка (В).

Настоящее изобретение основано на том наблюдении, что точки с самыми высокими механическими напряжениями стопора обычно расположены вокруг средства крепления стопора к подъемному механизму (на расстоянии, которое обычно превышает расстояние d от верхнего конца). В противоположность общепризнанному в данной области техники мнению, авторы настоящего изобретения осознали, что нет необходимости иметь существенную толщину огнеупорного материала по всей длине стопора, для того чтобы он мог надежно работать в тяжелых условиях. Поэтому они решили сохранить обычную толщину огнеупорного материала вокруг средства крепления стопора к подъемному механизму (первый участок) и вокруг носовой части стопора (третий участок), которая должна оставаться пригодной для введения в горловину соответствующего выпускного разливочного стакана, и снизить толщину огнеупорного материала на промежуточном участке (второй участок), в результате чего удается существенно снизить вес стопора без какой-либо заметной потери прочности стопора.

Можно было бы также уменьшить размер третьего участка, однако преимущественно таким образом, чтобы самое большое сечение третьего участка (С) было больше, чем среднее сечение второго участка (В), так чтобы носовая часть стопора (третий участок) оставалась пригодной для введения в горловину соответствующего обычного выпускного разливочного стакана.

Длина первого участка преимущественно по меньшей мере равна 2d.

Сечение первого участка должно быть достаточно большим, чтобы обеспечивать требуемую прочность стопора вокруг средства крепления. Специалистам в данной области известен необходимый для этого диапазон сечений, применяемый для обычных стопоров. Сечение этого участка может слегка сужаться в направлении нижнего конца, но преимущественно оно остается главным образом постоянным.

Первый и третий участки преимущественно являются возможно более короткими, чтобы увеличить экономию материала. Длина первого участка преимущественно не должна превышать 4-5d, при этом третий участок ограничивается носовой частью стопора.

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что второй участок (В) имеет пониженную толщину по сравнению с толщиной первого (А) и третьего (С) участков.

Снижение толщины второго участка может быть обеспечено за счет главным образом вогнутого профиля в вертикальном виде сбоку. В соответствии с другими вариантами второй участок (В) имеет форму гиперболоида или простого конуса.

Однако для упрощения изготовления и в особенности для упрощения выемки из литейной формы второй участок (В) преимущественно содержит первый подучасток (В1), который идет в направлении вниз от первого участка (А) и имеет постепенно уменьшающееся сечение, и второй подучасток (В2), который идет от нижней границы первого подучастка (В1) до нижней границы второго участка (В) и имеет главным образом постоянное сечение. Для того чтобы повысить экономию материала, сечение на первом подучастке (В1) преимущественно должно уменьшаться возможно быстрее.

Конусность должна быть такой, чтобы механические напряжения в любой точке не превышали напряжения в непосредственной близости от крепления; обычные расчеты сопротивления материалов позволяют определить минимальные сечения, необходимые для обеспечения такого результата.

Аналогично тому, что известно для обычных стопоров, стопор в соответствии с настоящим изобретением может быть использован совместно со средством для введения газа, а преимущественно инертного газа, который может быть введен в расплавленный металл в ходе операций разливки. Обычно в таком случае газ вводят в осевое отверстие стопора, через которое газ проходит до нижнего конца стопора, где он может быть непосредственно введен в расплавленный металл через отверстие или пористый материал.

В соответствии с настоящим изобретением могут быть использованы любые виды креплений, в том числе отпрессованные совместно металлические или керамические вставки и т.п.

Хорошо известно, что различные части стопора могут быть изготовлены из различных композиций (пористая или стойкая к эрозии композиция для носовой части, стойкая к шлаку композиция для гильзы у уровня (линии) шлака, композиция с повышенной прочностью или проницаемостью вокруг крепления).

Носовая часть стопора в соответствии с настоящим изобретением может иметь любую форму, подходящую для вхождения в горловину соответствующего выпускного разливочного стакана. При необходимости она может иметь защитное покрытие, такое как, например, глазурь.

Стопор в соответствии с настоящим изобретением может быть изготовлен в соответствии с обычными и хорошо известными способами изготовления огнеупорных моноблочных стопоров, такими как изостатическое прессование в соответствующей пресс-форме и извлечение из пресс-формы, после чего при необходимости следует операция механической обработки извлеченного из пресс-формы корпуса стопора.

Далее будет описан один из вариантов настоящего изобретения в качестве примера со ссылкой на сопроводительные чертежи.

На фиг.1 схематично показан известный ранее стопор.

На фиг.2 схематично показан стопор в соответствии с настоящим изобретением.

На приложенных чертежах показан стопорный стержень (1), предназначенный для управления потоком расплавленного материала от разливочного устройства или резервуара (не показан). Стопорный стержень (1) содержит огнеупорный корпус, который имеет верхний конец (2), нижний конец (3) и осевое отверстие (4), имеющее суженную часть в его нижней области (8). Инертный газ, такой как аргон, может быть подан от источника газа через осевое отверстие в верхней области стопорного стержня. Средство крепления (5) стопора к подъемному механизму (не показан) предусмотрено на первом участке стопора в осевом отверстии (4), на расстоянии d от верхнего конца (2).

Третий участок С имеет носовую часть (6), которая содержит средство введения инертного газа. Газ может поступать непосредственно из осевого отверстия, как это показано на фиг.1, или через участок 7 носовой части, как это показано на фиг.2.

В известном стопоре (фиг.1) второй участок В является главным образом цилиндрическим и имеет такую же толщину, что и первый А и третий С участки. В стопоре в соответствии с настоящим изобретением, который показан на фиг.2, второй участок (В) имеет уменьшенную толщину.

В частности, участок В имеет первый подучасток В1, который быстро сужается радиально до уменьшенного сечения, и второй подучасток В2 главным образом постоянного (уменьшенного) сечения.

Показанный на фиг.2 стопор имеет вес на 30% меньше веса стопора фиг.1, однако обладает эквивалентной прочностью.

1.Огнеупорныймоноблочныйстопор(1),главнымобразомцилиндрическойформы,имеющийверхнийконец(2),нижнийконец(3)иосевоеотверстие(4),проходящеевнизотверхнегоконца(2),причемвосевомотверстии(4)нарасстоянииdотверхнегоконца(2)предусмотреносредствокрепления(5),предназначенноедлякреплениястопоракподъемномумеханизму,приэтомстопорразделеннатриучастка(А,В,С),аименно:первыйучасток(А),проходящийотверхнегоконца(2)внаправлениинижнегоконца(3)иимеющийдлину,котораяпревышаетd,второйучасток(В),проходящийотпервогоучастка(А)внаправлениинижнегоконца(3),итретийучасток(С),проходящийотвторогоучастка(В)исодержащийносовуючастьстопора(6),котораязаканчиваетсяунижнегоконца(3)стопора,отличающийсятем,чтосреднеесечениевторогоучастка(В)меньше,чемсечениепервогоучастка(А),причемсамоебольшоесечениетретьегоучастка(С)больше,чемсамоемалоесечениевторогоучастка(В).12.Стопорпоп.1,отличающийсятем,чтосамоебольшоесечениетретьегоучастка(С)больше,чемсреднеесечениевторогоучастка(В).23.Стопорпоп.1или2,отличающийсятем,чтопервыйучасток(А)имеетдлину,поменьшеймереравную2d.34.Стопорпоп.1,отличающийсятем,чтосечениепервогоучастка(А)являетсяглавнымобразомпостояннымилинезначительносужаетсявнаправлениивниз.45.Стопорпоп.1,отличающийсятем,чтовторойучасток(В)имеетглавнымобразомвогнутыйпрофильввертикальномпоперечномсечении.56.Стопорпоп.1,отличающийсятем,чтовторойучасток(В)постепенносужаетсяотпервогоучастка(А)внаправлениитретьегоучастка(С).67.Стопорпоп.1,отличающийсятем,чтовторойучасток(В)имеетформугиперболоида.78.Стопорпоп.1,отличающийсятем,чтовторойучасток(В)содержитпервыйподучасток(В1),проходящийвнизотпервогоучастка(А)иимеющийпостепенноуменьшающеесясечение,ивторойподучасток(В2),проходящийотнижнейграницыпервогоподучастка(В1)донижнейграницывторогоучастка(В)иимеющийглавнымобразомпостоянноесечение.89.Стопорпоп.1,отличающийсятем,чтоосевоеотверстие(4)проходитчерезпервыйивторойучастки(А,В).910.Стопорпоп.9,отличающийсятем,чтотретийучасток(С)содержитосевоеотверстие(8),котороесообщаетсясосевымотверстием(4)первогоивторогоучастков(А,В).1011.Стопорпоп.1,отличающийсятем,чтоносоваячастьстопора(6)содержитсредство(7,8)введениягаза.1112.Стопорпоп.11,отличающийсятем,чтопоменьшеймереодинучасток(7)носовойчастистопора(6)выполненизпористогоматериала.12
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 13.
20.06.2013
№216.012.4c26

Композиции для литья, отливки из нее и способы изготовления отливки

Изобретение относится к получению бетонных отливок, которые могут быть использованы для футеровки внутренних стенок сосудов и плавильных печей для получения жидкого металла, стекла и т.п. Отливки получают из композиций для литья с низким содержанием воды, не более 2,8 масс.%, причем используют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485076
Дата охранного документа: 20.06.2013
23.02.2019
№219.016.c6c4

Стакан и установка для разливки

Изобретение относится к области металлургии. Погружной стакан (1) содержит впускную часть (1А) на первом конце стакана с впускным отверстием (18), удлиненную часть (1В), образованную наружной периферийной стенкой вдоль первой продольной оси (X1) от впускной части (1А) к выпускной части (1С),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680554
Дата охранного документа: 22.02.2019
20.03.2019
№219.016.e4c6

Стопорный стержень

Изобретение может быть использовано при разливке расплавленного металла, например стали или литейного чугуна. Стопорный стержень имеет корпус из огнеупорного материала с проточкой, металлический стержень. Верхний конец стержня крепится к подъемному механизму для вертикального перемещения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02223840
Дата охранного документа: 20.02.2004
29.03.2019
№219.016.eeb9

Огнеупорные пробка или блок для нагнетания газа в расплавленный металл

Изобретение относится к области металлургии, в частности к средствам для нагнетания газа в расплавленный металл. Пробка или блок для нагнетания газа в расплавленный металл через поверхность контакта с расплавленным металлом содержат: пористое огнеупорное тело, заключенное в оболочку из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002277591
Дата охранного документа: 10.06.2006
29.03.2019
№219.016.f037

Способ изготовления многослойного керамического изделия (варианты)

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, в частности к способу получения изделий, применяемых в металлургии при разливке металлов, где предъявляются требования к характеристикам твердости и жаростойкости или относительной химической инертности. Предложен способ изготовления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02235700
Дата охранного документа: 10.09.2004
09.05.2019
№219.017.4f54

Тигель для кристаллизации кремния и способ его изготовления

Изобретение имеет отношение к созданию тигля для кристаллизации кремния и к приготовлению и нанесению покрытий для выемки из тиглей, которые используют для обработки расплавленных материалов, застывающих в тиглях и затем извлекаемых из них в виде слитков, а более конкретно, к покрытиям для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002401889
Дата охранного документа: 20.10.2010
29.05.2019
№219.017.6420

Ударная накладка разливочного устройства

Изобретение относится к непрерывной разливке металлов. Ударная накладка разливочного устройства содержит опорную плиту, имеющую верхнюю ударную поверхность, окруженную, по меньшей мере, частично боковой стенкой. В стенке выполнены проходы. Ударная накладка приспособлена для приема и отклонения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002280535
Дата охранного документа: 27.07.2006
09.06.2019
№219.017.7698

Моноблочный стопор

Изобретение относится к области металлургии, в частности к управлению потоком расплавленного металла при его разливке. Моноблочный стопор для подачи газа в ходе разливки расплавленного металла содержит корпус стопора, имеющий внутреннюю камеру и отверстие для выпуска газа, расточку, соединяющую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002277030
Дата охранного документа: 27.05.2006
09.06.2019
№219.017.76c8

Разливочный стакан для перемещения потока жидкого металла

Изобретение относится к металлургии, в частности к разливке стали, и может быть использовано для перемещения потока жидкого металла между металлургическими резервуарами или литейными формами. Разливочный стакан имеет входной участок, приспособленный для взаимодействия с регулятором расхода,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002266174
Дата охранного документа: 20.12.2005
09.06.2019
№219.017.79c9

Устройство для нагнетания флюида в металлургический резервуар

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к устройству для вдувания текучей среды в металлургический резервуар. Устройство включает огнеупорное первое и огнеупорное второе тела, соединенные за счет подгонки. Первое тело изготовлено из огнеупорного материала с меньшей проницаемостью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002314176
Дата охранного документа: 10.01.2008
Показаны записи 1-2 из 2.
29.03.2019
№219.016.f037

Способ изготовления многослойного керамического изделия (варианты)

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, в частности к способу получения изделий, применяемых в металлургии при разливке металлов, где предъявляются требования к характеристикам твердости и жаростойкости или относительной химической инертности. Предложен способ изготовления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02235700
Дата охранного документа: 10.09.2004
09.06.2019
№219.017.7698

Моноблочный стопор

Изобретение относится к области металлургии, в частности к управлению потоком расплавленного металла при его разливке. Моноблочный стопор для подачи газа в ходе разливки расплавленного металла содержит корпус стопора, имеющий внутреннюю камеру и отверстие для выпуска газа, расточку, соединяющую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002277030
Дата охранного документа: 27.05.2006
+ добавить свой РИД