Устройство для прочистки фурмы

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СООИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.ЯО„„1027255

g (su С .22 В 15/06

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

fI У р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3408461/22-02 (22) 22.03.82 (46) 07.07.83. Бюл. и 25 (72) P.Æ.Àéäàðîâ, Б,И.Акимов, В.И,г1олчанов, Г;С.Сафронов и В.Б.Иейерович (71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро Министерства цветной металлургии Казахской ССР (53) 669.333.43.002.52(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР и 406926, кл. С 22 В 15/06, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР и 544695, хп. С 22 В 15/06, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР и 465437, кл. С 22 В 15/06, 1972. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОЧИСТКИ

ФУРМИ, содержащее корпус, соединенный трубопроводом с системой воздуха высокого давления, и рабочий клапан, соединенный штоком с поршнем, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, внутри корпуса концентрично и соосно установлены направляющая трубка и полый шток рабочего клапана, один конец которого соединен с затвором, а другой, - с поршнем, выполненным с возможностью перемещения в цилиндре, соединенном трубопроводом через электромагнитный клапан с системой воздуха высокого давления, причем управляющий вход электромагнитного клапана через импульсный прерыватель соединен с д датчиком давления газа в патрубке Фур моколлектора, причем корпус закреплен с помощью фланцев с патрубком фурмоколлектора и фурмой, 1 10272

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к оборудованию металлургических плавильных агрегатов, например печей непрерывной плавки сульфидного сырья в жидкой ванне.

Известен пневмофурмовщик для прочистки фурм конвертеров, включающий пневмоцилиндр с поршнем, воздухораспределительное устройство и поль1й 10 фурмовочный ломик с отверстиями на переднем конце, при этом поршень снабжен каналами для подачи воздуха в полость ломика при его обратном ходе (1 1.

Недостатком этого пневмофурмовщика является то, что прочистка,.фурм производится только при значительном зарастании фурмы, когда уже нарушен технологический процесс. В начальный gp момент образования настылей на срезе фурмы его работа неэффективна. Кроме того, после прочистки фурменного ка нала пневмофурмовщик необходимо убирать, так как он перекрывает смотровое от-. 25 верстие фурмы. Это перемещение из-за сравнительно больших габаритов и массы пневмофурмовщика требует дополнительных трудовых затрат, механизмов и оснастки.

Ф

Известно также устройство для прочистки фурм конвертера, включающее коллектор воздуха высокого давления, патрубок его подачи в фурменную тру- .бку,лепестковый клапан и импульсный

35 клапан в виде эластичной мембраны с отверстием и стаканом, регулировочным и поджимным винтами и пусковым шариковым клапаном (2 j .

Одним из недостатков данного уст" ройства является ненадежность кон" струкции, обусловленная расположением мембраны в коллекторе высокого давления напротив патрубка подвода воздуха высокого давления в фурменную трубку.

При работе устройства в этой зоне из-за резкого поворота потока воздуха возникают турбулентные аэродинамические завихрения, которые, действуя на мембрану, приводят ее к колебаниям или вибрациям, передающимся на стакан 50

Вибрации мембраны значительно сокращают ресурс ее работы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для 55 очистки фурм конверторов от настылей, состоящее из корпуса, соединенного патрубком с трубой - ресивером, седла,.

55 а соединенного штоком с поршнем, в котором выполнено отверстие, и пере" крывающего отверстие в перегородке, а также лепесткового клапана, перекрывающего конвертерный воздух, идущий в фурму. Седло, шток и поршень образуют рабочий клапан, при перемещении которого воздух из полости высокого давления поступает. в фурменный клапан, Поршневая полость клапана связана с его штоковой полостью через отверстие в поршне. Срабатывает устройство при нажатии на подпружиненный шарик 3 g .

Недостатками известного устройства являются. расположение устройства вне фурменного канала, что резко снижает эффективность пневмоудара при открытии клапана, так как значительная часть энергии воздушной струи те" ряется при столкновении с противоположной входному отверстию стенкой фурменного канала из-за входа рабоче"

ro воздуха под углом к продольной оси фурмы, а также при удержании лепесткового клапана, испытывающего с обратной стороны давление конверторного воздуха (дутья), и при преодолении дополнительных сопротивлений, связанных с поворотом струи воздуха высокого давления; увеличенный расход воздуха высокого давления, а следовательно, и энергии, затрачиваемой на его производство из-за медленного открытия клапана

{основной эффект достигается при полностью открытом клапане, а во время его перемещения воздух тратится непроизводительно), что обусловливается наличием в поршне отверстия, через которое в поршневую полость постоян- но поступает воздух и замедляет освобождение последней от воздуха при открытом шариковом. клапане, а также из.-за неполного использования энергии струи воздуха высокого давления; отсутствие автоматизации, что требует вмешательства рабочего в процесс контроля за состоянием фурменного канала, включения устройства в работу с последующим контролем результатов и повторным, при необходимости, включением устройства.

Целью изобретения является повышение надежности работы.

Эта цель достигается тем, что устройство для прочистки фурмы, содержащее корпус, соединенный трубопроводом с системой воздуха высокого

3 10272 давления, и рабочий клапан, соединенный штоком с поршнем, внутри корпуса концентрично и соосно установлены направляющая трубка и полый шток рабочего клапана, один конец которого соединен с затвором, а другой - с поршнем, выполненным с возможностью перемещения в цилиндре, соединенном трубопроводом через электромагнитный клапан с системой воздуха высокого давления, причем управляющий вход электромагнитного клапана через импульсный прерыватель соединен с датчиком давления газа в патрубке фурмоколлектора, причем корпус закреплен с помощью фланцев с патрубком фурмоколлектора и фурмой.

На чертеже изображено устройство для прочистки фурм с принципиальной схемой управления рабочим клапаном, разрез.

Устройство для прочистки фурм содержит корпус 1 с фланцами 2 и 3, рабочйй клапан 4 с полым штоком и направляющую трубку 5. Корпус 1 передним фланцем 2 соединен с фурмой 6, а задним фланцем 3 с патрубком 7 фурмоколлектора, так что фурменный канал, направяющая трубка 5 и канал подвода направляющая трубка 5 и канал подвода воздуха патрубка 7 фурмокоилек.Зс тора располагаются на одной оси. Направляющая трубка 5 установлена в корпусе 1 с зазором между передним .ее торцом и передней стенкой корпуса 1, Этот зазор перекрывается рабочим клапаном 4, образуя канал для под" вода воздуха из фурмоколлектора к фурме. Рабочий клапан 4 установлен на направляющей трубке 5 с возможностью перемещения вдоль ее оси.

Между стенками корпуса 1 и рабочим клапаном 4 образованы две полости: штоковая А и поршневая Б, которая значительно меньше полости А по объему.

Управление рабочим клапаном 4 осуществляется пневмоэлектрической схемой, включающей в себя реле 8 давления, импульсный прерыватель 9 и воз" душный, нормально открытый электромагнитный клапан 10. Реле 8 давления соединено с .каналом патрубка 7 фурмо" коллектора.

Для ручного управлени рабочим клапаном 4 в схему введен переключа" 5S тель 11 (электрические цепи на чертеже показаны одинарной линией, пневматические - двойной)..

55 ° 4

Ч

Устройство работает следующим образом;

Воздух высокого давления иэ, цеховой магистрали поступает. в полость А и одновременно через нормально открытый клапан 10 в полость Б устройства. Так как полость Б значительно меньше по объему полости А, то давление в ней растет быстрее, чем в последней, и рабочий клапан 4 перемещаJ ется влево по чертежу, закрывая зазор между направляющей трубкой 5 и передней стенкой корпуса 1. После закрытия рабочего клапа 4 полость А заполняется воздухом .высокого давления, а воздух из фурмоколлектора под номинальным давлением поступает к фурме, Реле 8 давления настраивается на давление, несколько превышающее но-. минальное давление дутья.

Импульсный прерыватель 9 настраивается на время длительности периода подачи импульсов и время длительности импульса.

При образовании настылей на срезе фурмы 6 или в фурменном канале растут сопротивление потоку воздуха из фурмоколлектора и давление его в канале патрубка 7. При достижении давления воздуха дутья величины, на ко- . торую настроено реле 8 давления, в последнем замыкаются электроконтакты, через которые включается импульсный прерыватель 9, подающий электроимпульс эаданнойдлительности на электромагнитный клапан 10, При срабатывании электромагнитного клапана 10 канал подачи воздуха в полость Б сообщается с атмосферой, Давлением воздуха в полости А рабочий клапан 4 резко перемещается вправо и открывает зазор между направляющей трубкой 5 и передней стенкой корпуса 1. Воздух высокого давления из полости А устремляется в .фурменный канал. Струя воздуха при этом совпадает с направлением струи из фурмоколлектора, их энергии складываются, срывая образовавшийся на срезе фурмы 6 или в ее фурменном канале настыль.

Но прошествии времени длительности импульса прерыватель 9 отключает клапан 10. Последний занимает исходное положение. Полость Б устройства соединяется с линией воздуха высокого давления, рабочий клапан 4, пере мещаясь влево, закрывается, и полость

А устройства заполняется воздухом вы10272

Составитель Ю. Рыбьев

Техреду, Пекарь Корректор А.Тяско

Редактор В.Данко

Заказ 4677/30 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

% сокого давления. Если первый "выстрел" устройства не ликвидировал настыль полностью, то давление в патрубке 7 остается выше номинального, и реле давления 8 остается включенным.,Тогда по окончании периода подачи импульсов, времени, необходимого для заполнения полости А, импульсный прерыватель 9 вновь включит клапан

10. цикл повторяется, и т.д, до тех 10 пор, пока фурменный канал и срез фурмы не очистятся полностью. Давление воздуха в патрубке 7 фурмоколлектора при этом снижается до номинального, и реле давления 8 выключает систему управления рабочим клапаном 4.

В устройстве предусмотрено ручное управление рабочим клапаном 4, для чего в электросхему введен переключатель 11, которым включается непо- 20 средственно клапан 10, минуя реле 8 давления и импульсный прерыватель 9.

При постоянно включенном переключателе 11 воздух высокого давления можно использовать в технологических це; 23 лях, постоянно подавая его в фурменный канал.

Таким образом, расположение рабочего клапана устройства соосно 4урменному каналу позволяет значительно gy повысить эффективность очистки среза

55 4 фурмы и фурменного канала от настылей за счет направления пневмоудара по оси фурменного канала и сложения энергий потоков воздуха высокого давления и воздуха из фурмоколлектора, уменьшая при этом расход воздуха за счет быстрого открытия рабочего клапана, уменьшить непроизводительные потери воздуха высокого давления, а следовательно, и энергии, затрачиваемой на его производство, путем более полного использования энергии рабочей струи по прямому назначению. Наличие автоматического управления рабочим клапаном устройства не требует постороннего вмешательства в процесс контроля за состоянием фурменного канала и среза фурмы и включения устройст" ва в работу. Ручное управление рабо" чим клапаном позволяет использовать воздух высокого давления в технологических целях.

Применение автоматического устройства для прочистки фурм металлургических агрегатов от настылей позволит предохранить фурмы от зарастания настылыми, ликвидировать тяжелый ручной труд для их фурмовки, обеспечит бесперебойную работу печи с равномерной подачей дутья через фурмы и даст эко" номический эффект 150 тыс. руб. в год.