Машина для забивки летки шахтной печи

 

9 Л„, И...С,А,Н И Е

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 623526

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту(22) Заявлено25.11.71 (21) 1719021/02 (23) Приоритет - (32) 27.11. 70 (31) 62151 (33) Люксембург (43) Опубликовано05.09.78. Бюллетень № ЗЗ (45) Дата опубликования описания.11. 0 I8

2 (51) М. Кл.

С 21 В 7/14

Государственни1й комитет

Совета Министров СССР оо делам иэооретений и открытий (53) УДК669.162. .216.25 (088.8) Иностранцы

Эдуард Лежиль и Пьер Мелье (Люксембург) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

"Сосьете Аноним ДЭЗ Этаблисман Поль Вурт" (Люксембург) (71) Заявитель (54) МАШИНА ДЛЯ ЗАБИВКИ ЛЕТКИ ШАХТНОЙ ПЕЧИ

Известна машина для вскрытия чугунной летки доменной печи, содержащая опорную колонну и рабочий орган, подвешенный на колонне посредством консоли-псевдопараллелограмма, имеющего различную длину сторон и снабженного гидропроводом поворота консоли в горизонтальной плоскости.

Известно также устройство, в котором колонна, вокруг которой совершается поворот, наклонена к вертикали, а доменная пушка прямолинейно смешается на каретке, направляющие которой жестко установлены на наружном конце консоли. Такая компоновка обеспечивает непосредственную установку доменной пушки во время вращения консоли в перпендикулярное относительно оси летки положение, необходимость поворота консоли прп этом отпадает.

Для размещения несущей колонны, консоли и привода во всех известных конструкциях машин для забивки летки требуется определенная конструктивная высота, уменьшить которую нельзя. Расположение у края желоба для выпуска 1угуна в непосредственной близости от летки и от1юсительнo большой диапазон поворота серьезно осложняет работу у доменной печи вблизи летки.

В частности, такие неудобства возникают в современных высокопроизводственных доменных печах, имеющих обычно значительное количество леток, расположенных по периферии. Современные крупномасштабные доменные печи с высоким уровнем суточной производительности нельзя надолго останав;IHB3Tb для смены изнашиваемых деталей, фурм и фурменных рукавов. Именно поэтому необходимо обеспечить доступно Tb к этим приспособлениям и тем самым безупречное их обслуживание в течение всей кампании доменной печи. Для этого обычно по периферии доменной печи устраивают площадки для обслуживания и монтажа, по коl > торой могут перемещаться малогабаритные транспортные средства, необходи мые при замене этих приспособлений. При размещении относительно бол1ипого Ko;IIILIåñòâà леток по периферии доменной печи и применение известных конструкций машин для забивки летки большая часть площадки для обслуживагп1я доменной печи разрывается (во всяком случае во время работы машины для забивки летки) и расположенные в этих местах узлы доменной печи становятся недоступ25 ными. Во время выпуска чугуна, а также

62352.6 шлака эти узлы не защищаются настилом площадки и поэтому подвергаются очень интенсивному воздействию теплового излучения.

Другим недостатком известных устро11ств для забивки летки является сам характер подвода и прижимания доменной печи к летке. В современных высокопроизводительных доменных печах,. в частности в печах, раоотающих с большим давлением газа на колошнике, чугун вытекает из летки под большим давлением. Для обеспечения надежного закрытия летки требуется прижатие доменной пушки к летке с большим давлением.

При этом прижимающее давление во время забивки летки должно действовать пру>ки но, чтобы противостоять могущим возник. нуть колебаниям давлению, а так>не противодавлениям, возникающим в плоскости Hpilжимания, например, в результате деформации поверхности соприкосновения. 1(роме того, пружинное прижатие обеспечивает постоянную силу давления на ленточнуIO массу и тем самым предотвращает боковос вы швливание массы из летки. B применяемых приводных и вводящих устройствах известных машин для забивки летки эта цепь не обеспечивается или обеспечивается с трудом.

Целью изобретения является, во-первых, устранение указанных недостатков. и во-вторых, создание машины для забивки летки, отличающейся, по сравнению с известными устройствами, малой конс1руктивпой высотой, благодаря чему введение доменной пуц1ки в летку может coBppIIiclTI,<> ниже площадки доменной печи.

Другая цель изобретения закгпочается в создании такого приводного и вводящего устройства, чтобы перевод доменной пу!икп из положения покоя в рабочее положение совершался в результате немногочисленных и простых движений. Для этого механизм ввода пушки должен совершать минимальное количество движений вращения и поворота 10 достижения ею предельно жестко!0 рабоче<0 положения, а механизм привода и прижимания пушки должен обеспечить пружинное прижатие с высоким .давлением на ле!нуio массу.

Эта цель разрешается с одной Topollbl благодаря установке поворотной доменной пушки с торцовой стороны на выполненной в виде псевдопараллелограмма консоли, причем плоскость смещения консоли из положения покоя в рабочее наклонена к вертикали.

Продольные стороны выполненной в виде псевдопараллелограмма консоли образуются при этом главным несущим плечом и управляющим плечом. Одну из торцовых сторон образует неподвижное плечо. Неподвижное . плечо закреплено на наклонной к вертикали цилиндрической цапфе, которая в свою очередь фиксируется опорной плитой. Главное несущее плечо и направляющее или управляющее плечо консоли вращательно уcTBHoBлень(на пальцах неподвижного плеча. Соединительное плечо так>ке врашательно соединено с противолежа1цим!! концами несущего и управляющего плечей с помощью шарнирных пальцев. В результате, образуется упомянутый выше псевдопараллелограмм консоли, имеющий одну неподвижную торцовую сторону и три, свободно подвижных в одной плоскости, стороны. ь!я решения поставленной цели предлагается осуществлять поворот и прижатие машины для забивки летки к летке с помощью

",èäðàâëè÷åñêîãо цилиндропоршневого приBo.IH, непосредственно воздействующего на главное несущее плечо консоли. В другой форме реализации изобретения предусмотрен гидравлический цилиндропоршневой при вод в внде гидравлического цилиндра двойного действия, причем при подведении доменной II IIIKII к летке 0Н действует в качестве механизма с дифференциальным давлением, чтобы обеспечить как можно более быстрый п0,!вод ну<пни, а во время прижатпя пушки, для к<>горого требу<отся значительно более высокие давления, oil должен работать как напорный цилиндр простого действия.

Во время подвода доменной пушки к

25 летке мундштук доменной пушки движется пo заданной наклонной кривой к вертикальной плоскости, а при подходе к летке должен находиться точно на оси канала летки.

Траектория движения определяется взаимным соот!шшением длины плечей консоли, 30 образуюп<их подвижные стороны псевдопаf1с1.:I,! <., <01 р !13! ма.

Бо ник IIOIu,IIP боковые смещения оси канала летки .1егко компенсируются соответсгнуIOIIIIIEI изменением длины управляющего з5 плеча. Перестановка по высоте может в случае нс<ц>ходимости без труда осуществляться путем подъема или опускания всей консоли, например, с помощью гидравлического привода.

B .д",ругой форме реализации изобретения

4О вся гидравлическая система отдаляется от ,.l0MpHí0é печи и устанавливается в таком месте, гдс она не подвергается нежелательным воздействиям. Питание цилиндропорнневого привода осуществляется в этом случае

45 HO напорным труоопроводам, подводимым к неподвижной части машины для забивки леткII..×Hзсе напорная среда подводится к приI:.одному порш<по с помощью поворотной цапфы нового типа. Аналогичным образом ooåñгечивается питание гидравлического приво50 да доменной пушки через упомянутую поворотную цапфу нового типа и расположенному в главное несущее плечо трубопроводу.

В результате вблизи доменной печи нет никаких подвер>кенных действию высоких темпе55 р атур — шланговых соединений.

Раздельная установка гидравлической аппаратуры создает, кроме того, возможность снабжения нескольких машин для забивки летки одним и тем же агрегатом.

Применение гидравлических аккумуляторов достаточно большой емкости обеспечи623526 вает возмо>кность продолжения работы установки при аварии электросети, так как в отличие от известных машин для забивки леток нет никаких зависящих от электрического тока органов привода.

На фиг. l дан схематический вид сверху псевдопараллелограммной консоли машины для забивки летки с показом траектории перемещения доменной пушки из положения покоя в рабочее положение; на фиг. 2— схематическое изображение устройства для компенсирования смещения летки в горизонтальном направлении; на фнг. 3 — схематический вид сверху формы реализации машины для забивки летки; на фиг. 4 — вид сбоку машины для забивки ленты, показанной на фиг. 3; на фиг. 5 — схематическое иэображение устройства для компенсирования смещения летки н вертикальном направлении; на фиг. 6 — вид сзади по линии а-в машины для забивки летки, изображенной на фиг. 1; на фиг. 7 — разрез гидравлического поворотно-пропускного приспособления нового вида; ня фиг. 8 -12 -- схематические изображения примеров реализащш гидравлических органов управления.

Доменная пушка 1 подводится с помощью консоли псевдопараллелогрямма. Консоль 2 изображена схематически и состоит в основном из главного несущего плеча 3, неподвижного плеча 4, управляющего плеча 5 и соединительного плеча 6. Плечи образуют пневдопараллелограммы с четырьмя угловыми точками А,В,С,Д. Угловые точки А и В псевдопараллелограммной консоли

2 выполнены в виде неподвижных точек вращения главного несущего плеча 3 и управляющего плеча 5.

Угловая точка С представляет собой точку подвески доменной пушки 1, закрепленной в этой точке и плоскости псевдопараллелограмма так, что она может вращаться на несущем плече 3. Угловая точка Д псевдопараллелограмма используется как точка примыкания управляющего плеча 5 к доменной пушке .

На фиг. 1 доменная пушка 1 н несущее плечо 3 показаны в рабочем положении над выпускным желобом 7 перед леткой 8 сплошными линиями. Штриховыми линиями показано положение пушки в покое, а штрихпунктнрными линиями нанесено любое произвольное положение пушки. Одни и те же компоненты системы помечены одними и теми же номерами, но с разными индексами.

Точки С и Д описывают во время перемещения доменной пушки 1 из положения покоя в рабочее положение круговые траектории Е и И, центр которых располо>кен соответственно в точках А и В. В то же время мундштук доменной пушки перемещается по кривой С, а задняя часть доменной пушки перемещается по кривой И. Кривая смещения С мундштука пушки представляет собой не круг, а кривую, которая вблизи летки 8сделана как можно более касательной к оси

SS соединено пальцем 12 с точкой В неподвижного плеча 4 и через другой пялец 13 с задней частью доменной пушки f, Длину управляющего плеча 5 можно изменить с помощью переставляющего приспособления, например с помощью винтовой стяжки 14. Таким путем можно непрерывно (бесступенчато) регулировать положение точки примьи<анин между обоими точками 15 и !6 и соответственно изменять конечное положение мундштука доменной пушки 1 в пределах, ограниченного линиями 17 и 18 диапазона нереста новки. Та ким путем можно легко компенсировать смещение оси канала летки

8 в футеровке стенки. доменной печи 19 в горизонтальном направлении.

Для компенсирования смещения летки в вертикальном направлении доменную пушку 1 шарнирно подвешивают, как показано на фиг. 4 и 6, с помоп<ью пальцев 20 и 21 в вилке 1. Конструкция вилки 11 таколетки, т. е. мундштук доменной пушки поворачивается на некотором как можно большем расстоянии от летки, к выпускному желобу 7, а отсюда подводится внутри желоба

7 почти вертикально к летке 8.

Кривую С перемещения мундштука доменной пушки можно, в зависимости от места наилучшим образам приспособить путем изменения геометрии псевдопараллелограмма.

Кривую подачи можно приспособить к располагаемому па доменной печи месту.

При этом можно изменить либо взаимное соотношение длины различных сторон псевдопараллелограмма, например длины несущего и управляющего плечей 3 и 5 и соединительных плеч 4 и 6, илн можно изменить взаимоположенне угловых точек А,В,С,Д, 1Т псевдопараллелограмма. При этом необходимо учесть, что мундштук доменной пушки должен подводиться к аси летки, по воэможности перпендикулярна, и что боковые отклонения мупдштукз доменной печи не должны выступать во время предельпога большого участка смещения между !!Одвадам и отводом, за пределы выпускного желоба и что, наконец, положение доменной пушки в покое должно как можно дальше отстоять от выпускного желоба.

На фнг. 2 изображена винтовая стяжка направляющего плеча 5. На фнг, 3, 4, 5 и 6 изображена предпочтительная форма резлизации машины для забивки летки по иэабре-. тенко. Несущее плечо 3 вращательно смонтировано на неподвижной кол<>нне 9, установленной (фиг, 4) под углом к вертикали.

Угол наклона колонны к вертикали избпрау .ется предпочтительно таким образом, чтобы ее ось была перпендикулярна оси летки. Колонна 9 закреплена на опорной раме 10. Неподвижное плечо 4 жестко соединено с колонной 9. На свободном конце несущего плеча 3 с помощью вращающейся в несущем плече 3 вилки 11 (фиг. 4 и 6) установлена доменная пушка 1. Направлявшее плечо

623526 зо

35 ва, что доменная пушка 1 может дополнительно фиксироваться на задней стороне с помощью регулировочного болта 22 и 23.

Продольную ось доменной пушки можно (фиг. 5) повернуть путем смещения по высоте точек примыкания 24 (и 25), с помощью установочных болтов 26 (и 2У) вокруг обеих пальцев 20 (и 21>. Таким образом можно жестко установить мундштук доменной пушки 1 между обоими крайними положениями

28 и 29, с учетом фактического положения летки 8 по высоте. На фиг. 5 схематически показано, как с целью поворота доменной пушки в плоскости псевдопараллелограмма вокруг точки С вилка шарнирно установлена на опорном плече 3.

В доменных печах, снабженных аварийной леткой, расположенной на некоторой высоте 1>ад обычной леткой и соответствующим

Выпускным желобом, мо?Кно при желании заделывать и такую летку (хоть они и используются толь о в качестве вспомогательного средства в исключительных случаях) с помощью той же машины для забивки летки.

Подобные аварийные летки устраиваются на высоте от 1;lo 1,5 м над обычной леткой.

В это» случае задняя cTopoIIQ опорной рамы снабжается гор>1зонтальной осью вокруг которой можно врап1ать всю конструкцию машины для забивки летки. Таким путем создается возможность непрерывного изменения положения плоскост псевдопараллелограмма, пока мундштук доменной пушки не дойдет до точки уппрания в аварийную лет к > .

Привод консоли 2 пневдопараллелограмма состоит из гидравлического цилиндра 30 с соответствующим поршневым штоком 31.

Гидравлический цилиндр 30 вращательно установлен с помощью поворотной цапфы 32 между двумя непо,ц н?кными несущими шайбами 33 и 34. Обе несу>цпе 1пайбы 33 и 34 у3Eржпваются, I Од>>ои o l opotlbi II,Hпфой

35, закрепленной на olloplloH раме 36, а с другой стороны, неподви?к11ой колонной 9.

Колонна 9 и вместе с ней цапфа 35 наклонены к вертика.>и. Цапфа 35 предназначена для восприятия вознпкак>щих llpll забнвке обратных усилий, равномерно распределяк>шихся па обе несущие шайбы 33 и 34 и предельного устранения воздейств11я изгибающих усил11й на папфу 35.

Поршневой шток 31 примыкает к опорной раме 36 через палец 37, фиксированный двумя ушками 38, к несущему плечу 3. Гидравлический цилиндр 30 вращательно закреплен на неподви>кной поворот>>ой цапфе 32, поэтому дви>кение поршневого штока 31 поворачивает несущее плечо 3 вокруг колонны

9 (или точк11 Л), а вместе с ним поворачивается и направляющее опорное плечо 5 вокруг пальца 12 (или точки В), причем мундштук пушки доменной пушки об>егает кривую

С, показанную на фиг. !.

1О

25 о

55 оО

Гидравлический цилиндр 30, выполненный в виде цилиндра двойного действия, включается при подводе пушки предпочтительно как цилиндр дифференциального давления, что обеспечивает быстрый подвод доменной пушки при относительно небольшой подаче напорной среды. Для прижатия доменной пушки к летке гидравлический цилиндр включается как напорный цилиндр простого действия, всегда находящийся под высоким давлением. В отличие от обычных электроприводов, гидравлический привод обеспечивает пружинное регулирование нажатия, автоматически компенсирующее колебания давления у летки.

Обеспечение гидравлического цилиндра

30, а также гидравлического привода массового поршня доменной пушки 1 напорной жидкостью осуществляется с помощью поворотнопропускных устройств для рабочей среды нового типа. На рис. 7 показано поворотнопропускное устройство 39 для напорной среды, предназначенной для подачи и возврага гидравлической жидкости к рабочему цилиндру доменной пушки и от него.

Цапфа 32, к обоим сторонам которой подвешивается доменная пушка 1, вращательно соединена с помощью конических роликовых подшипников 40 и 41 с несущим плечом 30 рычажной системы консоли 2, Для поглощения Обратных усилий, возникающих при прижимании доменной пушки к летке, применены конические роликовые подшипники 40 (фиг 7) так что д1ина примыкания значительно больше возрастает по сравнению дезаксиации, чем при применении неконических роликовых подшипников. В последнем

< лучае соот11ошение этих участков определяется, так же показанными на фиг. 7 рассToHIlIIsDIII. Для восприятия возни как>щих обратных сил здесь потребовались бы значителын> большие габариты и соответственно нежелательно увеличилась бы высота головки ви,".ки.

Ви.1ка 11 имеет внутреннюю расточку 42, в к1>тору1О входит корпус 43 поворотнопропускпого устройства 39 для напорной среды.

Во внутренней расточке корпуса 43 находится поворотная цапфа 44, установленная в корпусе 43 с обоих сторон в шарикоподшипниках 45 и 46. В корпусе 43 имеются круговые выточки 47, 48, в которые раскрываются расположенные по окружности корпуса 43 отверстия 48 и 49 для пропуска жидкости.

В вилке 11 имеются каналы 50 и 51 для напорной среды, которые также соединены с выточками 47, 48. Уплотняющие кольца 52, введенные в корпус 43 поворотнопропускного устройства 39, вокруг выточек 47 и

48, уплотняют каналы между вилкой 11 и корпусом 43 поворотнопропускного устройства для напорной среды. Напорная жидкость подводится и отводится по каналам 53, 54, размещенным в поворотной цапфе 44 и головке

55 цапфы. Эти каналы раскрываются через в ITo lhll 47, 28 в пропускные отверстия 49

623526

10 и 56. Уплотнение пропускных отверстий между поворотной цапфой 44 и корпусом 43 обеспечивается уплотняюшими кольцами 57, фиксированными распорными элементами 58.

Распорные элементы 58 имеют по периферии ряд отверстий для пропуска жидкой напорной среды. Поворотная цапфа 44 и корпус

43 могут дополнительно снабжаться в соответствуюших местах окружными канавками с целью повышения свободного сечения, предназначенного для пропуска напорной среды.

Впуск и выпуск напорной жидкости в поворотнопропускное устройство 39 для напорной среды осуществляется по прикрепленным к несушему плечу напорным трубопроводам 59, 60 (фиг. 3).

Затем напорная жидкость поступает по каналу 53, 54 через отверстие в распорных элементах 58, пропускные отверстия 49, 56, круговую выточку 47, 48 в канал 51, 53, 20 откуда она по жестким или гибким в большинстве случаев очень коротким — напорным трубопроводам поступает в приводной цилиндр доменной пушки.

Использование утопленного в вилку поворотнопропускпого устройства для напорной среды, показанного на фиг, 7, позволяет существенно уменьшить конструктивную высоту консоли 2. Аналогично поворотнопропускное устройство для напорной среды предусмотрено и в шарнире консоли. Соедини- зо тельные трубопроводы ме>кд о>дельными поворотнопропускными стройствами представляют собой жесткие напорные трубопроводы, для которых требуется значительно меньше места, чем для гибких трубопроводов.

Кроме того, их значительно легче экранировать от воздействия высокой температуры окружающей среды и они значительно меньше подвержены выходу ив строя, чем обычные шланговые соединения.

На фиг. 8 — 12 схематически изображены различные примеры реализации гидравлического управления машины для забивки летки по данному изобретению. На черте>ках представлены подводяшие и отводящие трубопроводы для рабочего цилиндра 30 консоли 2, обозначенные цифрой 61 и трубопроводы для рабочего цилиндра доменной пушки, ооозначенные 62. Напорные трубопроводы 62 показаны непосредственно подвешенными к доменной пушке 1, хотя на самом деле, подключение осушествляетси через описанные поворотнопропускн ые устройства.

На фиг. 8 изображена простая установка, в которой напорная среда отбирается из обв(его гидравлического аккумулятора 63 с помоц ью насоснОго агрегата и подводится «ерез контрольно распределительный пульт 64 машины для забивки летки, На фиг. 9 показана ан:.погичная установка с центральным контрольно распределительным устройством 65, обеспеч и ваюши м дистанционное управление электрогидравлическим приводным агрегатом 66, предназначенным для снабжения машины для забивки летки напорной средой.

На фиг. 10 и 11 показаны такие же установки, как на фиг. 8 и 9 с тем отличием. что гидравлический аккумулятор 67 установлен за общим гидравлическим аккумулятором 63. Существенным преимушеством таких установок является возможность использова ния напорной среды при выходе из строя электроснабжения, т. е. возможность продолжения в этих условиях работы доменной печи.

На фиг. 12 показана установка с обеспечением напорной средой с помошью аккумулятора 63 и обшего гидравлического аккумулятора 67 нескольких машин для забивки летки.

Фор,пула изобретения

Машина для забивки летки шахтной печи, содержаШая механизм прессования, подвешенный на поворотной консоли-псевдопараллелограмме, закрепленном на наклонной колонне, жестко соединенной с фундаментной плитой, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения процесса забивки летки, машина снабжена гидроцилиндром двойного действия поворота консоли, корпус которого закреплен на стационарной поворотной цапфе колонны, а шток шарнирно связан с опорным плечом консоли, причем по меньшей мере в обеих точках поворота консоли имеется приспособление для соединения и пр0ведения патрубков подвода и отвода рабочей жидкости с приводом поршня цилиндра поворота консоли и гидравлическим приводом корпуса цилиндра механизма прессования.

623526, б/

Фиг. /О

Риг. /Р

Составитель Ь. Раковский

Гсхред О. Луговая Корректор Л. Вл«« llêè

Тира>к 716 П о;нни с иве

Редактор E. Бр«тчикова

3«каз 4743/2

ЦНИИГ1И Государственного ком<света Соо < а Министров СС<..1 по делам изобре-, ений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушск««наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г Ужгород, ул. Проектная, .I