Устройство для подвода энергоносителя к конвертеру

 

Использование: черная металлургия, в частности в конвертерах с нижним или комбинированным дутьем и водоохлаждаемыми элементами. Сущность: устройство содержит распределительный узел, выполненный из неподвижного кожуха с системой подводных трубопроводов и установленного в нем герметично с возможностью вращения коллектора, на наружной поверхности которого выполнены размещенные в осевом направлении по периметру соединительные канавки, подводы кожуха совмещены с канавками коллектора, при этом в теле коллектора выполнены продольные каналы, соединенные одним концом с канавками, другим - с трубопроводами энергоносителей. Устройство снабжено зубчатой муфтой, осуществляющей передачу крутящего момента от цапфы конвертера к коллектору. Сопряженные поверхности кожуха и коллектора выполнены коническими с постоянным поджатием их друг к другу пружиной, установленной на торце кожуха. Трубопроводы, энергоносителя сформированы в пучок, уложенный в полости цапфы конвертера с переходом через быстроразъемные соединения на гибкие металлорукава, на участке от цапфы до объемного днища конвертера размещенные в защитном кожухе и присоединенные через угловой блок. 3 ил.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конвертерам с нижним или комбинированным (верхним и нижним) дутьем и водоохлаждаемыми элементами.

Известен конвертер с донной продувкой, содержащий футерованный корпус, опорное кольцо с полыми цапфами, средства крепления корпуса к опорному кольцу. Цапфа конвертера снабжена концентрично расположенными в ней трубами с возможностью вращения и образующими между собой и стенкой цапфы подвода газа к донной фурме.

Недостатками известной конструкции является неудовлетворительная надежность в эксплуатации и трудность в изготовлении при увеличении количества донных фурм и подачей воды к охлаждаемым элементам.

Известно наиболее близкое к предлагаемому по технической сущности устройство для подвода текучих сред к конвертеру, установленное в полых цапфах опорного кольца, содержащее трубы для подвода и отвода охладителя к опорному кольцу и подвода защитного и окислительного газов к фурмам распределительного узла, выполненного из неподвижного кожуха, коаксиально ему размещенных цилиндра и труб, установленных герметично с возможностью вращения с кольцевыми канавками, совмещенными с выходными патрубками распределительного узла, при этом в стенке цилиндра выполнены продольные каналы, одним концом соединенные с соединительными канавками, а другими - с трубами подвода газов, подсоединенными к цилиндру.

Недостатком известного устройства является сложность конструкции, необходимость установки уплотнений между каждой канавкой, что затруднено при большом числе подводов, сложна замена уплотнений по мере их износа, затруднен контроль за их состоянием, в связи с чем возможен переток сред из одной магистрали в другую. Конструкция громоздка, усложнена установкой специальных подшипников качения между частями кожуха и коллектора.

Целью изобретения является упрощение конструкции с одновременным повышением надежности и долговечности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для подвода энергоносителей к конвертеру, установленному на полых цапфах, содержащее трубопроводы энергоносителей к фурмам и охлаждаемым элементам конвертера и распределительный узел, выполненный в виде неподвижного кожуха с подводами энергоносителя и установленного в нем герметично с возможностью вращения коллектора с соединительными канавками на его наружной поверхности, размещенными в осевом направлении по его периметру и совмещенными с подводами кожуха, и продольными каналами с подводами в теле конвертера, один конец которых соединен с канавками, а другой - с трубопроводами энергоносителей, дополнительно снабжено зубчатой полумуфтой, осуществляющей передачу крутящего момента от цапфы конвертера к коллектору, а сопряжения поверхностей кожуха и коллектора выполнены коническими и с постоянным поджатием друг к другу с помощью пружины, расположенной в торце, при этом трубопроводы энергоносителя установлены концентрично полости цапфы на промежуточных опорах, а на участке между полой цапфой и фурмами или охлаждаемыми элементами, выполнены в виде гибких металлорукавов, размещенных в защитном кожухе и присоединенных через угловой блок.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - распределительный узел; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - узел I на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4.

Устройство для подвода энергоносителей к конвертеру 1, установленному на полых цапфах 13, содержит трубопроводы 4 энергоносителей к фурмам 10 и охлаждаемым элементам конвертера 1, распределительный узел 2, выполненный в виде неподвижного кожуха 3 с подводами энергоносителя и установленного в нем герметично с возможностью вращения коллектора 5 с соединительными канавками на его наружной поверхности, размещенными в осевом направлении по периметру и совмещенными с подводами 4 кожуха 3 и продольными каналами с подводами 8 в теле конвертера 1, один конец которых соединен с канавками 6, а другой - с трубопроводами 9 энергоносителей. Устройство снабжено зубчатой полумуфтой 14, осуществляющей передачу крутящего момента от цапфы 13 конвертера 1 к коллектору 5, а сопряжение поверхностей 12 кожуха 3 и коллектора 5 выполнены коническими и с постоянным поджатием друг к другу с помощью пружины 11, расположенной в торце кожуха 3, при этом трубопроводы 9 энергоносителя установлены концентрично полости цапфы 13 на промежуточных опорах 15, а на участке между полой цапфой 13 и фурмами 10 или охлаждаемыми элементами выполнены в виде гибких металлорукавов 17, размещенных в защитном кожухе 18 и присоединенных через угловой блок 16.

Устройство работает следующим образом.

Энергоноситель (газ, охлаждающая вода) из магистрали по трубопроводам 4 подается к распределительному устройству 2 и далее через отверстия в неподвижном кожухе 3 поступает в кольцевую канавку 6, из которой по радиальным отверстиям - в продольные каналы 8 в кожухе коллектора 5, из продольных каналов 8 - по трубопроводам 9, размещенным в полости цапфы 13, к угловому блоку 16 через систему гибких металлорукавов 17 к донным фурмам 10 отъемного днища конвертера 1 или к его охлаждаемым элементам.

Устройство для подвода энергоносителей к конвертеру, установленному на полых цапфах, содержит распределительный узел, выполненный из неподвижного кожуха с системой подводящих трубопроводов, герметически установленного в нем за счет конического сопряжения поверхностей коллектора с кольцевыми канавками на наружной поверхности против каждого подвода, что упрощает конструкцию устройства, повышает ее надежность по сравнению с известным устройством, поскольку плотность взаимного прилегания внутренней и наружной конических поверхностей друг к другу обеспечивает усилие пружины, установленной на торце кожуха и развивающей усилие в направлении совмещения их поверхностей. При этом герметичность соединения сохраняется даже при износе поверхности за счет смещения их относительно друг друга в осевом направлении под действием усилия пружины на величину износа, причем это смещение может быть достаточно большим.

Износ трущихся конических поверхностей ввиду большой поверхности контакта и высокой твердости составляет небольшую величину.

Таким образом, предлагаемое техническое решение существенно отличается от известного устройства, наличие уплотнений в котором, контроль их состояния и замена при износе, а также наличие подшипников усложняют конструкцию, снижают ее надежность при эксплуатации. Передача крутящего момента от цапфы конвертера к коллектору распределительного узла через зубчатую муфту компенсирует температурные удлинения цапфы, ее перекосы и некоторую несоосность, что не обеспечивается креплением распределительного узла при помощи фланца в известном устройстве, в котором возможны деформации и заклинивания элементов.

Расположение трубопроводов концентрично внутренней полости цапфы на промежуточных опорах и далее посредством углового блока дают возможность осуществить переход на гибкие металлорукава, размещенные в защитном кожухе с подсоединением к местам потребления по сравнению с известным устройством, уменьшает габариты цапфы, упрощает конструкцию опорной части конвертера. (56) Патент СССР N 572211, кл. С 21 С 5/42, 1977.

Патент СССР N 1271376, кл. С 21 С 5/42, 1986.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДА ЭНЕРГОНОСИТЕЛЯ К КОНВЕРТЕРУ, установленному на полых цапфах, содержащее трубопроводы энергоносителя к фурмам и охлаждаемым элементам конвертера и распределительный узел, выполненный в виде неподвижного кожуха с подводами энергоносителя и установленного в нем герметично с возможностью вращения коллектора с соединительными канавками на его наружной поверхности, размещенными в осевом направлении по периметру и совмещенными с подводами кожуха и продольными каналами с подводами в теле конвертера, одни концы которых соединены с канавками, а другие - с трубопроводами энергоносителей, отличающееся тем, что устройство снабжено зубчатой полумуфтой, осуществляющей передачу крутящего момента от цапфы конвертера к коллектору, а сопряжения поверхностей кожуха и коллектора выполнены коническими и с постоянным поджатием друг к другу с помощью пружины, расположенной в торце кожуха, при этом трубопроводы энергоносителя установлены концентрично полости цапфы на промежуточных опорах, а на участке между полой цапфой и фурмами или охлаждаемыми элементами выполнены в виде гибких металлорукавов, размещенных в защитном кожухе и присоединенных через угловой блок.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5