Устройство для удаления настыли кислородной фурмы

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к вспомогательному оборудованию для выплавки стали в конвертере. Технический результат - повышение надежности работы в условиях высоких температур и уменьшение габарита по высоте устройства для удаления настыли кислородной фурмы. Устройство для удаления настыли кислородной фурмы содержит два одинаковых работающих синхронно механизма, симметрично расположенных относительно оси поперечного сечения фурмы. Каждый механизм выполнен в виде двух кареток с ходовыми колесами, установленных на рельсы и шарнирно сочлененных между собой. Передняя каретка имеет режущий элемент и установлена с возможностью поворота вверх относительно оси шарнира при достижении максимально допустимого усилия резания. Перемещение кареток в рабочее и исходное положения осуществляется пневмоцилиндром, соединенным с задней кареткой. Рабочее положение колес передних кареток фиксируется посредством упоров, жестко закрепленных на концах рельсов у фурменного окна под углом к рельсам. Устройство может быть установлено на водоохлаждаемой плите и закрыто кожухом, под которым поддерживается избыточное давление воздуха. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к вспомогательному оборудованию для выплавки стали конвертерным способом.

При продувке кислородом шихты в конвертере на кислородной фурме образуется шлако-металлическая настыль (нарост), увеличивающаяся с ростом числа плавок, осуществленных данной фурмой. При достижении настылью критических размеров фурма подлежит замене. Удаление настыли с фурмы, непосредственно находящейся в эксплуатации, необходимо для увеличения ресурса фурмы.

Известно устройство для очистки фурмы поворотного действия, содержащее два одинаковых механизма, работающих синхронно, установленных симметрично относительно оси фурмы (патент GB 2067259, С 21 С 5/42, В 08 В 1/00, 22.07.1981 г.). Каждый механизм содержит поворотный рычаг, шарнирно закрепленный нижним концом к площадке, с режущим элементом на верхнем конце. Вывод устройства в рабочее положение осуществляется пневматическими цилиндрами, при этом режущие элементы образуют вокруг поперечного сечения фурмы режущее кольцо. Очистка фурмы осуществляется при ее подъеме из конвертера.

Недостатками конструкции известного устройства являются: невозможность удовлетворительной защиты пневмопривода от пыли и теплового воздействия и, как следствие, низкая надежность устройства; значительный габарит устройства по высоте, так как режущие элементы выводятся в рабочее положение рычажными механизмами.

Технический результат предлагаемого решения - повышение надежности устройства для удаления настыли кислородной фурмы в условиях высоких температур, уменьшение габарита устройства по высоте.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для удаления настыли кислородной фурмы содержит два механизма, установленных на площадке фурменного окна симметрично относительно оси поперечного сечения фурмы. Каждый механизм выполнен в виде двух шарнирно сочлененных кареток с ходовыми колесами. Каретки установлены на рельсы, при этом передняя каретка (ближняя к фурменному окну) снабжена режущим элементом, а задняя соединена с пневмоцилиндром. На концах рельсов, у фурменного окна, под углом к рельсам жестко установлены упоры-фиксаторы колес передней каретки. При этом передняя каретка с режущим элементом установлена с возможностью поворота вверх относительно оси шарнира при достижении максимально допустимого усилия резания. Каждый механизм устройства может быть смонтирован на водоохлаждаемой плите и защищен кожухом, внутри которого поддерживается избыточное давление воздуха.

На фиг.1 (вид сбоку) и фиг.2 (вид сверху) показана конструкция устройства линейного действия для удаления настыли кислородной фурмы, содержащего два одинаковых механизма, работающих синхронно, установленных симметрично относительно оси поперечного сечения фурмы. Выполнение устройства с механизмом линейного действия с установкой его на рельсы ведет к уменьшению габаритов его по высоте, учитывая существующее оборудование, в частности размеры вытяжного зонта конвертера, средства механической очистки иной конструкции не могут быть использованы.

Устройство для удаления настыли содержит два механизма, расположенных симметрично относительно оси фурмы. Каждый механизм выполнен в виде кареток 1 и 2, установленных на ходовые колеса соответственно 3 и 4 и сочлененных между собой посредством шарнира 5. Механизмы установлены и передвигаются по рельсам 6. На каретке 1 смонтирован режущий элемент 7, выполненный в виде сегмента с зубьями. Для предотвращения поломки зубьев и перегруза механизма подъема фурмы во время удаления настыли при превышении усилия резания максимально допустимого значения режущий элемент 7 расположен выше оси каретки 1 и шарнира 5 с возможность поворота вверх каретки 1 относительно оси шарнира 5. Вывод каждого механизма в рабочее положение осуществляется пневмоцилиндром 8, соединенным с кареткой 2. Для фиксации каждого механизма в рабочем положении на концах рельсов 6, у фурменного окна, жестко установлены упоры-фиксаторы 9 колес 3 под углом β к рельсам.

Для предотвращения перегрева каждый механизм устройства установлен на водоохлаждаемой плите 10.

Для защиты от пыли и обломков настыли каждый механизм закрыт кожухом 11, под которым поддерживается избыточное давление от цеховой магистрали сжатого воздуха.

Устройство работает следующим образом.

Перед подъемом кислородной фурмы из конвертера после плавки оба механизма устройства, работающие синхронно, пневмоцилиндрами 8 выводятся в рабочее положение, при этом ходовые колеса 3 каретки 1 заклиниваются между рельсами 6 и упорами 9. Снятие настыли осуществляется при движении фурмы вверх, при этом на каждый режущий элемент действует сила резания F и имеет место зависимость tg β=P/Fmax (без учета массы каретки 1),

где β - угол, образованный рельсом 6 и упором 9;

Р - усилие на штоке пневмоцилиндра;

Fmax - максимально допустимое значение силы резания, исключающее перегруз механизма подъема фурмы.

Значения Р, β подбираются так, что при достижении силой резания значения Fmax колеса 3 выходят из заклинивания, каретка 1 поворачивается вокруг шарнира 5 вверх, глубина резания уменьшается. После снижения значения силы резания каретка возвращается в рабочее положение, при этом колеса 3 возвращаются в заклиненное состояние. После прохождения фурмой устройства для удаления настыли механизмы выводятся в исходное положение обратным ходом цилиндров 8.

1. Устройство для удаления настыли кислородной фурмы, содержащее два механизма, установленных на площадке фурменного окна симметрично относительно оси поперечного сечения фурмы, каждый из которых содержит режущий элемент и соединен с пневмоцилиндром, отличающееся тем, что каждый механизм выполнен в виде двух кареток с ходовыми колесами, установленных на рельсы и сочлененных между собой посредством шарнира, передняя каретка снабжена режущим элементом, а задняя соединена с пневмоцилиндром, на концах рельсов у фурменного окна под углом к рельсам жестко установлены упоры-фиксаторы колес передней каретки, при этом передняя каретка с режущим элементом установлена с возможностью поворота вверх относительно оси шарнира при достижении максимально допустимого усилия резания.

2. Устройство для удаления настыли кислородной фурмы по п.1, отличающееся тем, что оно смонтировано на водоохлаждаемой плите.

3. Устройство для удаления настыли кислородной фурмы по п.1 или 2, отличающееся тем, что оно установлено под кожухом, внутри которого поддерживается избыточное давление воздуха.