Дуговая электропечь

 

Изобретение относится к электрометаллургии, а именно к конструкции дуговых электропечей. Электропечь содержит кожух, выкатной портал со сводом, механизм наклона, направляющие рельсы для выката портала, механизм подъема свода, встроенный в портал. Механизм опускания портала расположен внутри опор портала 2, неподвижно установленных на механизме наклона печи. Рельсы 5 неподвижно установлены на опорах. Два гидроцилиндра двустороннего действия 4 для выката портала со сводом 9 одним концом шарнирно скреплены с порталом 2, а другим - шарнирно закреплены вне печи. Механизм наклона выполнен в виде рамы 3, установленной на неподвижных опорах 11. Механизм подъема свода состоит из гидроцилиндров 7, соединенных с системой рычагов 8, расположенных на портале 2. Предложенная дуговая электропечь имеет более высокую надежность, меньшую металлоемкость и большую производительность. 3 ил.

Изобретение относится к электрометаллургии, а именно к конструкции дуговых электропечей.

Известны дуговые электропечи для выплавки стали: с сифонным выпуском металла [1], печи с донным выпуском металла [2] и традиционные дуговые сталеплавильные печи со сливом металла через сливной желоб, к которым относятся также печи постоянного тока и некоторые типы закрытых руднотермических печей [3] , содержащие свод и футерованный кожух, а также механизм подъема и поворота свода. Все эти электропечи имеют полупортал с перемещающимися в нем стойками электрододержателей, который во время работы электропечи покоится на опорах, установленных на механизме наклона электропечи. К полупорталу подвешен свод, который отводится в сторону выпуска металла.

Указанные конструкции электропечей имеют ряд недостатков: большая сложность при монтаже и эксплуатации; большие изгибающие моменты на ось механизма подъема и поворота свода и консоли полупортала, что ведет к завышенной металлоемкости полупортала и механизма подъема и поворота свода, а также большая металлоемкость при выкатном портале [4]; существующая конструкция механизма подъема и поворота свода ограничивает скорость отвода свода; при установке электропечей (по типу механизма подъема и поворота свода) в закрытые звуконепроницаемые камеры усложняется завалка электропечей шихтой, что приводит к увеличению производственной площади, занимаемой электропечью, и затрудняет обслуживание электропечи.

Известно устройство [4], являющееся прототипом предлагаемого технического решения, содержащее кожух с футеровкой, выкатной портал со сводом, установленный на механизме наклона электропечи, выполненном в виде люльки, катающейся по горизонтальным фундаментным балкам (направляющим), направляющие, выполненные в виде рельсов, для выката портала, расположенные как на люльке, так и вне печи, механизм подъема свода, выполненный встроенным в портал, в виде электромеханической системы.

Указанное устройство имеет следующие недостатки: расположение направляющих (рельсов) на механизме наклона электропечи и одновременно вне печи приводит к поломке электродов; существующая электромеханическая система механизма подъема свода не имеет жесткой направляющей, что приводит к сотрясению и обвалу футерованного свода; портал с механизмом отката свода имеет недостаточную жесткость; все это приводит к снижению надежности работы электропечи; механизм наклона, выполненный в виде люльки, катающейся по фундаментным балкам, и портал, установленный на направляющие (рельсы), на механизме наклона, конструктивно приводят к завышенной металлоемкости печи; механизм выката портала, выполненный в виде электромеханической передачи, не обеспечивает должной скорости отката свода, что ведет к уменьшению производительности печи.

Анализ приведенного уровня техники свидетельствует о том, что задачей изобретения является создание дуговой электропечи с более высокой надежностью, с меньшей металлоемкостью и с большей производительностью.

Это достигается тем, что в электропечь введены механизм опускания портала, расположенный внутри опор портала, которые неподвижно установлены на механизме наклона печи, опоры, на которых неподвижно установлены рельсы, два гидроцилиндра двустороннего действия для выката портала со сводом, один из концов каждого шарнирно скреплен с порталом, а другой шарнирно закреплен вне печи, механизм наклона выполнен в виде рамы, установленной на неподвижных опорах, а механизм подъема свода состоит из гидроцилиндров, соединенных с системой рычагов.

На фиг. 1 приведен вертикальный разрез со стороны рабочего окна электропечи; на фиг. 2 - вид Б, вид на электропечь со стороны источника питания; на фиг. 3- вид А, сверху, предлагаемого устройства электропечи.

Предлагаемая конструкция электропечи (фиг. 1) содержит механизм опускания портала со сводом 1, которые удерживают портал 2 в крайнем верхнем положении и установлены на несущей раме 3 механизма наклона электропечи. Выкатывающие гидроцилиндры двустороннего действия 4, один конец которых шарнирно закреплен вне печи, другой шарнирно прикреплен к порталу 2, который находится над рельсами 5 и гидроцилиндрами 4 и не касается рельсов 5, так как опорные катки 6 находятся в отведенном горизонтальном положении. Цилиндры 7 привода механизма подъема свода 8 находятся в положении, которое обеспечивает закрытие ванны электропечи сводом 9 под собственным весом. Механизм наклона выполнен в виде рамы 3, которая опирается на подшипники скольжения 10, встроенные в неподвижные опоры 11 со стороны сливного желоба, а другой конец опирается на вращающиеся эксцентрические опоры 12 через вращающиеся валки 13, встроенные в раму 3, и удерживает электропечь в вертикальном положении (возможны другие варианты подвижных опор). Цилиндры наклона 14 электропечи находятся в промежуточном положении, шахта 15 портала 2 электропечи находится в крайнем верхнем положении, и ее фиксаторы 16 находятся в зацеплении с фиксатором 17, расположенном на раме 3 механизма наклона и шахте 15 портала 2. Цилиндры 18 привода подвижных опор 13 механизма наклона находятся в крайнем выдвинутом положении, механизм опускания портала 1 находится в крайнем выдвинутом положении и удерживает портал 2 толкателями 19 в верхнем положении. Выкатные гидроцилиндры 4 находятся в сжатом состоянии с необходимым зазором между поршнем и донышком.

Устройство работает следующим образом. Катки 6 приводятся в вертикальное положение и готовы к работе. В цилиндры 7 привода механизма подъема свода 8 подается масло, их штоки втягиваются и через систему рычагов поднимают свод 9 в крайнее верхнее положение, после чего подается масло или воздух в механизм опускания портала 1. Толкатели 19 выходят из зацепления с порталом 2 электропечи, при этом портал 2 немного опустится и установится на направляющие рельсы 5 катками 6. В выкатных гидроцилиндрах 4 уменьшится зазор между поршнем и донышком. Шахта 15 портала 2 опускается, и фиксаторы 16 шахты 15 выйдут из зацепления с фиксаторами 17, расположенными на раме 2 механизма наклона электропечи. В выталкивающие гидроцилиндры 4 подается масло, и они выкатывают портал со сводом 9 до полного открывания плавильного пространства электропечи.

Если необходимо вернуть портал 2 со сводом 9 в исходное положение, то масло подается в противоположную полость выкатывающих гидроцилиндров 4, и все происходит в обратной последовательности.

Когда все механизмы сработают и печь займет исходное положение, в цилиндры наклона 14 подается масло и рама 3 механизма наклона, опираясь на подшипники скольжения 19 и неподвижные опоры 11, наклоняет электропечь вместе с порталом 2 и сводом 9 на выпуск металла.

Если необходимо скачать шлак, то цилиндры наклона 14 немного приподнимают электропечь, и цилиндры 18 поворачивают сегменты подвижных опор 12, устанавливая их в положение, необходимое для наклона электропечи на нужный угол, при этом валки 13 обеспечивают проскальзывание по ним сегментов подвижных опор 12.

Так как рельсы (направляющие) находятся на опорах, то их можно изготовить без стыков, что уменьшает сотрясение свода и электродов и устраняет их поломку.

Механизм подъема свода, выполненный в виде цилиндров с системой рычагов, создает жесткую направляющую для опускания свода, что фиксирует свод, предохраняя его от обвала при его выкате.

Уменьшение расстояния от точек опоры портала на рельсы до его верхней части обеспечивает достаточную жесткость конструкции портала.

Все это приводит к увеличению надежности работы печи.

Люлька, выполненная в виде рамы, установленной на опоры, не имеет катающихся секторов и фундаментных балок, что уменьшает ее металлоемкость примерно на 1/3. Кроме того, уменьшенный по высоте портал позволяет дополнительно сэкономить металл для его изготовления, не уменьшая его жесткости.

Выкат портала со сводом с помощью 2-х гидроцилиндров двустороннего действия обеспечивает максимальную скорость выката с необходимым торможением (плавным) в конец пути, что позволяет избежать сотрясения свода и электродов, не приводя к их поломке. А это в свою очередь обеспечивает уменьшение простоев печи во время загрузки и дозагрузки, что ведет к повышению ее производительности.

Кроме того, механизм наклона электропечи, выполненный в виде рамы, позволяет применять более короткие цилиндры наклона, что позволяет устанавливать электропечи данной конструкции в более низкие цеха на более низкие и короткие фундаменты, что дает дополнительную экономию материалов и средств.

Формула изобретения

Дуговая электропечь, содержащая кожух, выкатной портал со сводом, механизм наклона электропечи, направляющие рельсы для выката портала, механизм подъема свода, встроенный в портал, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит механизм опускания портала, расположенный внутри опор портала, которые неподвижно установлены на механизме наклона печи, опоры, на которых неподвижно установлены рельсы, два гидроцилиндра двустороннего действия для выката портала со сводом, один из концов которых шарнирно скреплен с порталом, а другой шарнирно закреплен вне печи, механизм наклона выполнен в виде рамы, установленной на неподвижных опорах, а механизм подъема свода состоит из гидроцилиндров, соединенных с системой рычагов, расположенных на портале.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3