Шиберные системы скользящих затворов пришли на смену стопорным устройствам, когда интенсивность разливки сталей возросла настолько существенно, что привычные технологии не давали нужного результата по скорости управления процессами.
Закономерным откликом на развитие метода непрерывной разливки сталей и роста требований к его эффективности стало распространение шиберных затворов типа «книжка». Конструкция таких механизмов направлена на силовое удержание двух или трех плоских огнеупорных плит, совмещение отверстий в которых открывает путь к истечению жидкого расплава из ковша.
При такой схеме одна из плит выступает подвижной, а ее пара или оставшиеся две сохраняют неподвижность внутри корпусных деталей шиберного затвора. Огнеупор перемещается, будучи зафиксированным внутри тележки, которая скользит в прямолинейном направлении вслед за тяговым усилием со стороны привода — гидравлического или электромеханического.
Для реализации точного и энергоэффективного движения тележку оснащают узлами плоских линейных направляющих. Одна пара постоянно находится под действием нагрузки со стороны зажимных элементов (пружины, стяжные болты) и нагрева, распространяющегося от потока расплава, проходящего шиберный затвор буквально насквозь в процессе разливки. Вторая служит для центрирования тележки внутри корпуса и облегчения продольного сдвига.
В общем случае узлы направляющих могут нагреваться в процессе работы вплоть до 450..500°С. С интенсивным воздушным охлаждением температуру удается понизить до 350..400°С, а если затвор будет укомплектован огнеупорами низкого качества без принудительного охлаждения через пневмосистему, температура поднимается вплоть до 700..750°С.
Силовую нагрузку со стороны зажимных элементов покажем в виде сравнительной таблицы по характеристикам нескольких различных моделей шиберных затворов (табл. 1).
При столь значимых действующих факторах (силовая нагрузка, экстремальный нагрев) перед направляющими тележки шиберного затвора ставят две ключевые задачи: