Способ вскрытия чугунной летки доменной печи
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству чугуна. Способ включает разрушение леточной массы посредством совместного вращательного и ударного движения рабочего инструмента, при этом определяют собственную частоту колебаний леточной массы и осуществляют ударные движения рабочего инструмента с частотой, равной пределам от половины до удвоенной частоты собственных колебаний леточной массы. Обеспечивается уменьшение времени вскрытия чугунной летки и расхода энергии.
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству чугуна.
Известен способ вскрытия чугунной летки сверлением до раскаленной зоны с последующим прожиганием кислородом (см. Машины и агрегаты металлургических заводов. Под ред Целикова А.И. - М.: Машиностроение, 1987, - с.307). Недостатком известного устройства является необходимость поэтапного вскрытия чугунной летки, что увеличивает время вскрытия чугунной летки, а также применение ручного труда при подводе кислородной трубки.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является устройство для вскрытия чугунной летки ударно-вращательным бурением, при котором рабочий инструмент - бур совершает вращательное движение через зубчатую передачу и одновременно производит удары по леточной массе посредством вакуумно-компрессионного ударного механизма с кривошипным приводом, а движение бура вдоль канала чугунной летки осуществляется механизмом передвижения машины по направляющей раме (см. А.С. № 136743, М. кл. С 21 В 7/12, заявл. 31.01.59).
Недостатком такого способа является длительное время вскрытия чугунной летки и большой расход энергии из-за высоких удельных давлений на бур.
Задача изобретения заключается в создании способа, позволяющего уменьшить время вскрытия чугунной летки и расход энергии.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе вскрытия чугунной летки доменной печи, включающем разрушение леточной массы, заполняющей леточную летку, путем совместного вращательного и ударного движения рабочего инструмента - бура, согласно изобретению определяют собственную частоту колебаний леточной массы и осуществляют ударные движения рабочего инструмента с частотой, находящейся в пределах от половины до удвоенной частоты собственных колебаний леточной массы.
Способ осуществляется следующим образом. Бур наносит удары по леточной массе, заполняющей пространство чугунной летки доменной печи, с частотой, совпадающей с собственной частотой колебаний леточной массы, при этом возникает явление резонанса, которое приводит к быстрому разрушению леточной массы, прилегающей к буру, а разрушенная часть леточной массы выносится из чугунной летки за счет вращательного движения рабочего инструмента.
Так как собственная частота тела определяется соотношением 
где с - жесткость тела, m - масса тела (см. Механика машин. Под ред. Смирнова Г.А. - M.: Высшая школа, 1996, - с.346), то для определения собственной частоты леточной массы, применяемой на доменных печах ОАО “ЗСМК”, изготавливались образцы размером, совпадающим с размером леточного канала, массой 0,1 кг и замерялась их жесткость, которая находится в диапазоне 5...7·10 3 Н/м. Собственная частота леточной массы находится в пределах 700-840 Гц, таким образом, для того, чтобы вскрыть чугунную летку доменной печи быстро и с малым расходом энергии, используя явление резонанса, необходимо наносить по буру удары с частотой 700-840 Гц. Однако бурильная машина работает с определенной, заранее заданной частотой нанесения ударов по буру, поэтому для гарантированного получения резонансного режима работы вне зависимости от рассеивания характеристик жесткости леточной массы необходимо задавать среднее значение частоты, учитывая при этом, что резонансным режимом работы является такой, при котором вынужденная частота (в данном случае - частота нанесения ударов по буру) находится в пределах от половины собственной частоты до удвоенной собственной частоты (см. там же).
Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет быстро и с малым расходом энергии вскрывать чугунную летку доменной печи.
Формула изобретения
Способ вскрытия чугунной летки доменной печи, включающий разрушение леточной массы, заполняющей чугунную летку, посредством совместного вращательного и ударного движения рабочего инструмента - бура, отличающийся тем, что определяют собственную частоту колебаний леточной массы и осуществляют ударные движения рабочего инструмента с частотой, находящейся в пределах от половины до удвоенной частоты собственных колебаний леточной массы.
