Устройство для механической прочистки фурменных каналов от настылей

 

Изобретение относится к цветной металлургии , в частности, к оборудованию процесса конвертирования медных штейнов . Сущность: на раму с закрепленной на ней направляющей устанавливают реверсивноперемещаемую по направляющей каретку . На каретке закрепляют ломик. На конце направляющей со стороны хвостовой части ломика закрепляют пружину сжатия, а на противоположном конце направляющей - амортизирующую пружину. Перемещение каретки обеспечивается посредством троса, соединенного через шкив с электродвигателем, причем на шкиве устанавливают тормоз. При подготовке устройства к работе каретку перемещают, обеспечивая сжатие пружины сжатия, и закрепляют ее в этом положении посредством тормоза шкива. Для прочистки фурмы снимают тормоз со шкива, каретка с ломиком перемещается за счет кинетической энергии пружины. Устройство надежно и просто в изготовлении. 4 з.п. ф-лы, 3 ил. сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 21 С 5/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4868616/02 (22) 25.09.90 (46) 30.09.92. Бюл. М 36 (71) Среднеазиатское специализированное монтажно-наладочное управление Научнопроизводственного объединения "Сибцветметавтоматика" (72) А.И.Тюмеров и Е,Г,Колпаков (56) Авторское свидетельство СССР

М 480766, кл. С 21 С 5/46, 1973, Авторское свидетельство СССР

N 109316, кл. С 21 С 5/48, 1955. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ

ПРОЧИСТКИ ФУРМЕННЫХ КАНАЛОВ ОТ

НАСТЫЛЕЙ (57) Изобретение относится к цветной металлургии, в частности, к оборудованию процесса конвертирования медных штейнов. Сущность: на раму с закрепленной на

Изобретение относится к области конвертирования медных штейнов, к устройствам для прочистки фурменных каналов от настылей.

Известна машина для чистки фурм конвертеров с использованием гибкого органа для перемещения каретки с ломиком.

Недостатком машины является сложность ее изготовления.

Наиболее близким решением из известных является машина для чистки фурм конвертеров, которая содержит раму с закрепленной на ней направляющей, каретку с закрепленным на ней ломиком,-реверсивно перемещаемую по направляющей посредством гибкого органа, соединенного через шкив, закрепленный на валу, установленном в подшипниках, с приводом, амортизирующую пружину.

<о> !Ы<ю 1765188 А1 ней направляющей устанавливают реверсивноперемещаемую по направляющей каретку, На каретке закрепляют ломик. На конце направляющей со стороны хвостовой части ломика закрепляют пружину сжатия, а на противоположном конце направляющей — амортизирующую пружину, Перемещение каретки обеспечивается посредством троса, соединенного через шкив с электродвигателем, причем на шкиве устанавливают тормоз. При подготовке устройства к работе каретку перемещают, обеспечивая сжатие пружины сжатия, и закрепляют ее в этом положении посредством тормоза шкива. Для прочистки фурмы снимают тормоз со шкива, каретка с ломиком перемещается за счет кинетической энергии пружины. Устройство надежно и просто в изготовлении. 4 з.п. ф-лы, 3 ил, Недостаток указанной машины заключается в применении двухступенчатого пневмо-маслянного привода и гибкого органа в виде шарнирно-роликовой цепи, обуславливающие сложность изготовления и низкую эксплуатационную надежность.

Указанная машина принята в качестве прототипа.

Целью настоящего изобретения является упрощение изготовления и повышение эксплуатационной надежности.

Указанная цель достигается тем, что устройство для механической прочистки фурменных каналов от настылей содержит раму с закрепленной на ней направляющей, каретку с закрепленным на ней ломиком, реверсивно перемещаемую по направляющей посредством гибкого органа, соединенного через шкив, закреплен1765188

10

50 ный на валу, установленном в подшипниках, с приводом, амортизирующую пружину. Устройство снабжено тормозом шкива, пружиной сжатия, закрепленной на конце направляющей со стороны хвостовой части ломика, амортизирующая пружина закреплена на противоположном конце направляющей. Привод выполнен в виде электродвигателя и соединен с валом шкива через редуктор и сцепную муфту. Устройство снабжено храповым механизмом, установленным на валу, роликами, установленными на направляющей, приспособлением для перемещения рамы вдоль ее продольной оси. Гибкий орган выполнен в виде троса, шкив выполнен в виде барабана, трос пропущен через ролики и намотан на барабан, причем центральный виток закреплен на барабане, На фиг.1 изображен продольный разрез устройства для механической прочистки фурменных каналов от настылей; на фиг.2— сеид сверху на устройство; на фиг.3 — разрез

B-В.

Устройство для механической прочистки фурменных каналов от настылей содержит ломик 1, закрепленный на каретке 2, реверсивно перемещаемой по направляющей 3 посредством присоединенного к ней гибкого органа, выполненного в виде троса

4, рабочий конец 5 ломика 1, раму 6 для размещения направляющих 3, пружину сжатия 7 и амортизирующую 8 пружину, шкив, выполненный в виде барабана 9, вал

10, установленный в подшипниках 11, тормоз 12 барабана 9, храповой механизм 13 барабана 9, имеющий собачку 14, закрепленную на оси 15, возвратную пружину 16, электромагнит 17 и храповое колесо 18, установленное на валу 10 барабана 9, колесики 19 каретки 2, упоры 20 для закрепления к ним пружины сжатия 7 и амортизирующей пружины 8, опорные диски 21 пружины сжатия 7. и амортизирующей пружины 8, диск 22 из упругого материала, закрепленный на каретке 2, ролики 23, через которые пропущен трос 4, охватывающий витками барабан 9, при этом центральный виток троса 4 закреплен на нем для предотвращения проскальзывания, привод, выполненный в виде электродвигателя 24, соединенного с понижающим обороты редуктором 25 с выходным валом 26, концевой выключатель 27, отключающий электродвигатель 24 после сжатия пружины

7 кареткой 2, путевой выключатель 28, отличающий электромагнит 17 храпового механизма 13 при реверсивном перемещении каретки 2 на конец направляющей 3 со стороны хвостовой части ломика 1, при этом

4 прямое перемещение каретки 2 в сторону конца направляющей 3 со стороны передней части ломика 1 не приводит к отключению электромагнита 17, поскольку путевой выключатель 28 не срабатывает, сцепную муфту 29, соединяющую конец выходного вала 26 редуктора 25 и конец вала 10 барабана 9, выполненную с возможностью рассоединения барабана 9 и редуктор 25 после сжатия пружины 7 и установки барабана 9 на тормоз, платформу 30, на которой размещена рама 6 с направляющими 3 и снабженная колесами 31 для перемещения по рельсам 32, а также тормозом 33 с возможностью фиксации устройства к рельсу 34 перед операцией фурмования, приспособление для перемещения рамы 6 вдоль ее продольной оси по платформе 30, выполненное в виде пары винт 35 — гайка 36 и направляющего стержня 37, причем рама 6 снабжена колесами 38, взаимодействующими с платформой 30, участок 39 платформы

30 для размещения пульта управления устройством и кресла оператора.

Устройство для механической прочистки фурменных каналов от настылей работает следующим образом. Оно устанавливается перед фурмами металлургического агрегата, при этом каждый ломик

1, закрепленный на каретке 2 должет быть точно направлен вдоль продольной оси фурменного канала. Устройство ставится на тормоз 33, который охватывает рельс 34, закрепленный на площадке обслуживания.

К этому моменту устрбйство подготовлено к операции фурмования, пружина 7 находится в сжатом состоянии, при этом правая торцовая сторона каретки 2 упирается в опорный диск 21 пружины 7, закрепленной к упору 20, установленному в направляющей 3. Сжатие пружины 7 осуществляется вращением шкива, выполненного в виде барабана 9, по часовой стрелке, Барабан 9 связан тросом 4 через ролики 23 с кареткой

2, а центральный виток троса 4 закреплен на барабане 9 для предотвращения проскальзывания, Барабан 9 имеет вал 10, установленный в подшипниках 11 и вращается от привода, выполненного в виде электродвигателя 24, подсоединенного к понижающему обороты редуктору 25 с выходным валом

26. Последний и конец вала 10 снабжены сцепной муфтой 29, выполненной с возможностью рассоединения барабана 9 и редуктора 25 после сжатия пружины 7 и установки барабана 9 на тормоз 12. В момент завершения сжатия пружины 7 каретка 2 достигает концевого выключателя 27, который отключает электродвигатель 24. Перед началом фурмования собака 14 снимается с хра1765188 . пового колеса 18 храпового механизма 13 включением электромагнита 17, при этом собачка 14. поворачивается вокруг оси 15, затем рассоединяется сцепная муфта 29.

Фурмование начинается с момента растормаживания барабана 9 посредством отвода 5 колодок тормоза 12. Пружина 7 расширяется и толкает каретку 2 с колесиками 19 вдоль направляющей 3, при этом трос 4 вращает барабан 9, рабочий конец 5 ломика 1 входит внутрь пневмоклапана фурмы при скоро- 10 стях 4-5 м/с, За счет кинетической энергии, передаваемой пружиной 7 каретке 2 осуществляется прочистка фурменного канала от настыли, При прямом перемещении каретки 2 в сторону фурмы на происходит сраба- 15 тывания путевого выключателя, поэтому электромагнит 17 не отключается. При вхЬде рабочего конца 5 ломика 1 в расплав каретка 2 ударяется о амортизирующую пружину 8, для смягчения удара служит диск 20

22 из упругого материала, соприкасающийся с опорным диском 21 пружины 8, закрепленной к упору 20, который может устанавливаться на разные позиции внутри направляющей 3. Пружина 8 выполняется с 25 характеристикой, обеспечивающей остановку каретки 2 на пути торможения, равному заданной глубине проникновения рабочего конца 5 ломика 1 в расплав. При реверсивном движении каретки 2 на конец 30 направляющей 3 со стороны хвостовой части ломика 1, рабочий конец 5 ломика 1 выводится через пневмоклапан фурмы наружу. В это время каретка 2 перемещается под путем выключателем 28, который сра- 35 батывает, отключая электромагнит 17 храпового механизма 13. Возвратная пружина 16 опускает собачку 14 к храповому колесу 18, насаженному на вал 10 барабана

9, чем обеспечивается фиксация барабана 9 40 при остановке каретки 2 между путевым 28 и концевым 27 выключателями, предотвращающая самопроизвольное прямое перемещение каретки 2. Для сжатия пружины 7 включается сцепная муфта 29, затем элект- 45 родвигатель 24. При полном сжатии пружины 7 концевой выключатель 27 отключает электродвигатель 24. В момент выхода рабочего конца 5 ломика 1 из пневмоклапана фурмы включается привод (на фиг не пока- 50 зан) для перемещения платформы 30 на колесах 31 по рельсам 32 вдоль фронта фурм металлургического агрегата. Устойство останавливают и закрепляют тормозом 33 к рельсу 34. Рельсы 32, 34 крепятся к площад- 55 ке обслуживания. На участке 39 платформы

30 размещаются пульт управления и кресло оператора. По мере разрушения огнеупорной кладки фурменного пояса продуваемым расплавом длина фурменных каналов сокращается, Для предотвращения в этом случае перегрева рабочего конца 5 ломика 1 раму 6 периодически перемещают вдоль продольной оси направляющей 3 в сторону от агрегата посредством приспособления, выполненного в виде пары винт 35 — гайка

36. Рама 6 перемещается на колесах 38 по платформе 30 и направляется стержнем 37 совместно с закрепленными на ней направляющими 3, расстояние между продольными осями которых соответствует расстоянию между осями соседних фурменных каналов. Полное время, затрачиваемое на прочистку одного канала составляет 33,85 с, Пример 1. Устройство для механической прочистки фурменных каналов от настылей используется для фурмования конвертера производства меди следующим образом. Вдоль фурменного пояса 80-тонного конвертера на площадке обслуживания прокладываются рельсы 32 для . перемещения устройства, которое имеет платформу 30 с колесами 31, имеющими привод (на фиг. не показан). Устройство снабжено четырьмя ломиками 1, закрепленными к кареткам 2 с колесиками 19, взаимодействующими с направляющими 3.

Устройство подводят. к четырем фурмам, добиваются ориентации ломиков.1 вдоль продольных осей фурменных каналов, затем включают тормоз 33, охватывающий рельс

34. В этот момент устройство находится в состоянии, подготовленном к фурмованию.

Каждая пружина 7 находится в сжатом состоянии под воздействием силы, равной

98100 Н. Правая торцовая сторона каретки

2 упирается в опорный диск 21 пружины 7, закрепленной к упору 20, установленному в направляющей 3. Пружина 7 выполнена в виде ленточной телескопической пружины из бериллиевой бронзы, Направляющая 3 выполнена из двух стальных швеллеровдлиной по 3000 мм, установленных между собой параллельно с промежутком, при этом полки швеллеров ориентированы горизонтально для взаимодействия с установленными на них колесиками 19 каретки 2, Расстояние между продольными осями направляющих 3 равно 152 мм, что соответствует расстоянию между осями соседних фурменных каналов, Сжатие пружины 7 производится посредством вращения шкива, выполненного в виде барабана 9 (диаметром 200 мм) по часовой стрелке, который связан тросом 4 (диаметром 30 мм) через ролики 23 (диаметром 250 мм) с кареткой 2 (длиной 300 мм). Центральный виток троса 4 закреплен к барабану 9 для предотвраще1765188

10 ния проскальзывания. Барабан 9 имеет вал

10, установленный в подшипниках 11. Вращение барабана 9 осуществляется электродвигателем 24 мощностью 15 кВт, имеющего 1460 об/мин и соединенного с понижающим обороты редуктором 25 (передаточное число 80) с выходным валом 25.

Последний и конец вала 10 барабана 9 снабжены сцепной муфтой 29, снабженной электроприводом (на фиг. не показан) для управления. Сцепную муфту 29 соединяют перед сжатием пружины 7 и рассоединяют — перед освобождением барабана 9 от колодок тормоза 12. При завершении сжатия пружины 7 каретка 2 достигает концевого выключателя 27, который отключает электродвигатель 24. В качестве концевого выключателя 27 используется выпускаемый серийно выключатель путевой бесконтактный. Структурная схема выключателя 27 представляет LC-генератор, пороговый элемент и усилитель. При отсутствии каретки 2

LC-генератор возбуждает электромагнитные колебания высокой частоты. Под воздействием приближающейся каретки 2 амплитуда колебаний уменьшается, в результате происходит срабатывание выклlGчателя 27, Перед началом фурмования снимается собачка 14 с храпового колеса 18 храпового механизма 13 посредством включения электромагнита 17, при этом собачка

14 поворачивается вокруг оси 15; одновременно рассоединяют сцепную муфту 29, Фурмование начинается с момента растормаживания барабана 9 путем отвода колодок двух тормозов 12. Пружины 7 расширяются (на 300 мм каждая) и толкают по направляющим 3 каретки 2, сообщая им кинетическую энергию, равную 58860 Н.м, при этом барабан 9 вращается против часовой стрелки, а скорость кареток 2 достигает

4-5 м/с, За счет энергии, приобретенной каретками 2 осуществляется прочистка фурменных каналов, при этом скорость перемещения кареток 2 снижается пропорционально работе, затраченной на прочистку каналов, Последняя достигает

170 кГс.м (1667,7 Н.м) на один фурменный канал. При фурмовании каретка 2 проходит под путевым выключателем 28, который конструктивно выполнен аналогично концевому выключателю 27, и дополнен счетчиком— дешифратором, При прямом перемещении каретки 2 в сторону фурменного канала происходит только фиксация первого импульса от воздействия каретки 2, поэтому срабатывания путевого выключателя 28 не происходит, В момент входа рабочего конца 5 ломика 1 в расплав каретка 2 ударяется об амортизирующую пружину 8, выполненную

55 в виде ленточной телескопической пружины. Удар демпфируется диском 22 из резины, закрепленным на торце каретки 2 и взаимодействующим с опорным диском 21 пружины 8, закрепленной купору20, выполненному с возможностью установки его в нескольких позициях внутри направляющей

3 для регулирования длины сжатия пружины

8. Последняя сжимается на участке длиной

120 мм вследствии этого рабочий конец 5 ломика 1 погружается в расплав на 120 мм.

Последующее расширение пружины 8 перемещает каретку 2 в обратном направлении, при этом трос 4 вращает барабан 9 против часовой стрелки. Путевой выключатель 28 фиксирует второй импульс от прохода под ним каретки 2 и срабатывает, отключая электромагнит 17 храпового механизма 13, что позволяет фиксировать барабан 9 в момент остановки каретки 2 между концевым выключателем 27 и путевым выключателем 28 за счет поворота собачки 14 к храповому колесу 18 вокруг оси 15 высвободившейся пружиной 16, Максимальное усилие вырыва рабочего конца 5 ломика 1 фурменного канала достигает 1800 кгс (17658 Н), Время пребывания рабочего конца 5 ломика 1 в фурменном канале составляет 0,85-0,68 с.

После завершения прочистки фурменных каналов устройство подготавливается к следующему фурмованию, Для этого включают сцепную муфту 29, электродвигатель и сжимают пружины 7 в течении 1,5 с. В момент выхода рабочего конца 5 ломика 1 из пневмоклапана фурмы включается привод перемещения платформы 30 (привод на фиг, не показан). На участке 39 платформы 30 размещается пульт управления устройством и кресло оператора. Устройство снабжено одним концевым выключателем 27 и одним путевым выключателем 28, установленными над одной направляющей 3 с возможностью закрепления их на различных позициях для регулирования степени сжатия пружин 7 и момента отключения электромагнита 17. Устройство снабжено двумя храповыми механизмами 13. По мере разрушения футеровки конвертера расплавом длина фурменных каналов постепенно сокращается. Для предотвращения перегрева рабочего конца 5 ломика 1 за счет возрастающего при этом времени пребывания его в расплаве, осуществляется периодическое перемещение рамы 6 от конвертера посредством приспособления, выполненного в виде пары винт

35 — гайка 36. Рама 6 перемещается совместно с направляющими 3 на колесах 38 на платформе 30 и направляется стержнем 37, Полное время, затрачиваемое на прочистку одного фурменного канала достигает 3,351765188

3,85 с при одновременной прочистке четырех каналов. Ломики 1 выполнены из мягкой стали диаметром 25 мм, рабочий конец 5 имеет диаметр 35 мм. На стадии варки меди устройство не используется, в этом случае прочистка 52 фурменных каналов конвертера диаметром 56 мм проводится вручную ломиком диаметром 42 мм, Благодаря применению пружины сжатия и амортизирующей пружины, гибкого органа в виде троса, электродвигателя в качестве привода, изобретение может изготовляться в мастерской медеплавильного завода.

Формула изобретения

1. Устройство для механической прочистки фурменных каналов от настылей, содержащее раму с закрепленной на ней направляющей, каретку с закрепленным на ней ломиком, реверсивно перемещаемую по направляющей посредством гибкого органа, соединенного через шкив, закрепленный на валу, установленном в подшипниках, с приводом, амортизирующую пружину, отличающееся тем, что, с целью упрощения изготовления и повышения эксплуатационной надежности, оно снабжено тормозом шкива и пружиной сжатия, закрепленной на конце направляющей со стороны хвостовой

5 части ломика, амортизирующая пружина закреплена на противоположном конце направляющей.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что привод выполнен в виде элект10 родвигателя и соединен с валом шкива через редуктор и сцепную муфту.

3. Устройство по и, 1, о тл и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено храповым механизмом, установленным на валу.

15 4, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено роликами, установленными на направляющей, гибкий орган выполнен в виде троса, шкив выполнен в виде барабана, трос и ропущен через роли20 ки и намотан на барабан, причем центральный виток закреплен на барабане.

5. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено приспособлением для перемещения рамы вдоль ее продоль25 ной Оси, 1765188

Редактор

Составитель А. Тюме ров

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор A Ëoëèíè÷

Заказ 3354 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

М

29