При эксплуатации скользящих шиберных затворов сталелитейных ковшей до сих пор нерешенными остаются две проблемы:
• образование корки на поверхности стартовой смеси, заполняющей сталевыпускной канал, что не позволяет начать разливку в штатном режиме из‑за необходимости прожигания указанной корки;
• зарастание канала разливочного стакана при полном перекрытии струи в момент передачи ковша от одной литейной форме к другой, вследствие чего требуется промывка канала затвора кислородом.
Применение кислорода в обоих случаях приводит к повреждению рабочих стенок сталевыпускного канала, образованию неметаллических включений, попадающих в разливаемую сталь, и снижению кратности использования комплекта огнеупорных изделий. Поэтому поиск решений, позволяющих исключить отмеченные проблемы, имеет важное практическое значение.
Переоборудование сталеразливочных ковшей шиберными системами взамен стопорных устройств в условиях сталеплавильных цехов металлургических предприятий было полностью завершено к концу 1970‑х годов.
Концепция конструирования шиберных систем сталеразливочных ковшей формировалась в течение нескольких последних десятилетий. Современные ковшевые затворы представляют уже третье поколение, несущее в себе ряд технических решений, общих для моделей различных производителей. Отличия состоят только в форме огнеупорных изделий и способе их фиксации в металлических обоймах затвора.
Следует заметить, что большинство ведущих мировых поставщиков огнеупорных изделий предлагает свой вариант шиберного затвора конкретно под узкую номенклатуру огнеупоров.
Конструкция шиберного затвора типа «книжка» (рис. 1), ставшая классической, включает в себя:
• жесткий коробчатой формы корпус, имеющий возможность раскрытия на ковше для замены огнеупоров;
• симметричную схему прижатия плит пружинными блоками;
• охлаждение прижимных упругих элементов за счет подачи сжатого воздуха.
Оценку эффективности функционирования той или иной модели шиберного затвора можно произвести, опираясь на ряд ключевых показателей: надежность (в том числе, в аварийных ситуациях); постоянство усилия пружинных элементов при воздействии высоких температур; простота обслуживания и эксплуатации; безопасность для обслуживающего персонала; высокий ресурс работы.