Устройство для обработки жидкого металла

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскнх

Соцналнстнческнл

Реалублнн (ii) 735638

Д Д Т f т

I (61) Дополнительное к авт. свид-sy— (22) Заявлено 30;0!.78 (2)) 2574343/22-02 (51) М. Кл,а с присоединением заявки №вЂ”

С2t С l 00

6В)чщстеммм1 кемлтет

СОВР де делам лзебретеннй я етлрмткй (23) Приоритет—

Опубликовано 25.05.80. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 05.06.80 (53) УДК 62l.745 (088.8) В; А. Мельниченко, Н. А. Воронова, А. Г. Бондаренко, А. Ф. Шевченко и Н. П. Остапчук (72) Авторы изобретения

Институт черной металлургии

Министерства черной металлургии СССР (73) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА

Изобретение относится к производству черных металлов, конкретнее к доменному и сталеплавильному производству, и может использоваться для реализации технологических процессов обработки: жидкого чугуна в ковшах различными реагентами, в частности диспергированным магнием.

В настоящее время все большее распространение получает процесс внедоменной десульфурации чугуна вдуванием гранулйрованного магния: Вдувание гранулированного магния в жидкий металл производят через погружаемые формы, которые в комплексе с другими элементами конструкции являются устройствами для обработки жидкого металла.

Известны два основных типа фурменных устройств, используемых для этих целей: когда перемещение, погружение и фиксация фурмы в металле производится при помощи канатного привода и когда перемещение погружение и фиксация фурмы в металле производится при помощи зубчато-реечного привода fl) и )2). . В первом случае фурменное устройство нмеет собственно фурму, штангу, электролебедку, систему блоков и канат. Погру2

1 жение фурмы в жидкий чугун осуществляется путем сматывания каната с барабана электролебедки и действием силы тяжести фурмы и связанными с ней массами. При этом фурменное устройство фиксируется при помощи поддерживающего каната.

Bо втором случае погружение и фиксация фурменного устройства достигается с помощью зубчато-реечной пары, в которой ведущим звеном, смонтированным на опоре, является зубчатое колесо. Устройство содержит штангу с фурмой, установленную с вазможностью перемещения в направляющих верхнего и нижнего опорных оснований и соединенную: механизмами перемещения и фиксации.

Известное устройство работает следующим образом.

По команде оператора двигатель вра щает зубчатое колесо зубчато-реечной пары и фурма, связанная с рейкой, либо опускается в чугун, либо извлекается из него, тв Прн этом фиксация фурменного устройства осуществляется при помощи самого зубчато-реечного привода.

Недостатком такого устройства является сравнительно низкая эффективность работы

735638 устройства в целом, связанная с передачей на элементы привода часто повторяющихся силовых воздействий во время обработки чугуна. В результате срок службы последних снижается.

Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства.

Это достигается тем, что механизм фиксации.штангн с фурмой выполнен в виде опорной площадки, закрепленной на штанге, н амортизаторов, установленных на верхнем опорном основании, контактирующих в опущенном положении штанги, при этом направляющие опорного основания выполнены в виде подпружиненных роликов, расположенных вокруг штанги на различных ярусах, по меньшей мере по трн ролика в каждом ярусе, а нижнее и верхнее опорные основа ния соединены между собой стойками крепления.

На фиг. 1 изображено устройство для обработки жидкого металла (штанги с фурмами показаны в рабочем положении); на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фнг. 3— разрез Б — Б на фиг. 1.

Устройство состоит из штанг 1 с фурмами 2, подвижно установленных в направляющих 3 верхнего опорного основания 4 (отметка + 12000) и направляющих 5 нижнего опорного основания 6 (отметка + 8000).

Причем направляющая 5 нижнего опорного основания состоит по меньшей мере из трех амортизационных роликов 7, упруго поджатых к штанге 1 Упругое поджатие роликов 7 осуществлено за счет того, что по следние выполнены на базе стандартных роликоопор, которые дополнены резиновыми прокладками 8, уложенными по:периметру роликов и зафиксированными металлическими бандажами 9, Количество амортизационных роликов, а также ярусов их установки может быть любым, Механизм фиксации штанги с фурмой выполнен в виде опорной площадки 10, жестко соединенной со штантой 1, и амортизаторов ll и 12, установленных на верхнем опорном основании 4 (отметка + 12000).

Площадка 10 и амортизаторы l l контактируют между собой в рабочем положении штанги 1.

Нижнее и верхнее опорные основания (отметки + 12000 и + 8000) соединены между собой стойками крепления 13.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии система фурмаштанга находится в крайнем верхнем положении. При этом амортизаторы !1 и 12 полностью разгружены, а пружина компенсатора 14 сжата, поскольку нагружена весом поднятой системы.

После установки ковша с металлом в зоне обработки по команде оператора-включается электролебедка 15 и система начинает опускаться до тех пор, пока фурма не погрузится в металл на заданную глу4 бину. С момента погружения фурмы в чугун возникают вынужденные продольные колебания системы, которые сопровождаются рывками каната 16. Сила этих рывков частично снижается за счет демпфирующих свойств каната и пружинного компенсатора 14. При этом на погруженную в металл часть фурмы действует выталкивающая сила ферростатического давления, которая увеличивается пропорционально глубине погружения, а пружина компенсатора 14 наfII чинает разгружаться, поскбльку сила веса системы уменьшается.

По мере погружения фурмы в металл и приближения ее к заданной глубине опорная площадка 10 входит в контакт с амортизаторами 11, которые начинают сжиматься под действием остаточного веса системы.

Осадка пружины будет происходить до тех пор, пока весь остаточный вес не будет воспринят амортизаторами, а фурма . цри этом будет погружена на заданнуютлубину; щ Параметры пружин (их жесткость) подобраны таким образом, что при максимально возможном остаточном весе системы замыкания витков не произойдет, и в то же . время исключается отрыв площадки 10 от амортизаторов И, когда система находится в установившемся колебательном режиме, т. е. в период продувки.

Как только остаточный веС системы будет воспринят амортизаторами 11, пружина компенсатора 14 разожмется и с помощью

>@ специального рычага отключит электролебедку 15. Поскольку механизм отключается не мгновенно, а с некоторым запаздыванием, то за это время с барабана лебедки сойдет некоторое количество каната 16, достаточное. для его прослабления. у Таким образом, в рабочем положении динамические нагрузки от продольных колебаний системы воспринимаются амортизаторами 11 и не будут передаваться на опорную балку 17 и электролебедку 15, . После продувки и отправки ковша система штанга-фурма опускается для осмотра и обслуживания. В этом случае амортизаторы 1! будут нагружены полным весом системы, так как выталкивающая сила ферростатического давления . отсутствует. Для

° исключения замыкания витков основных пружин (для данного случая) внутри них установлены дополнительные амортизато-.

ы 12,жесткость которых больше основных.

ысота дополнительных пружин такова, что они вступают в .работу параллельно е основными амортизаторами 11 в момент, когда зазоры между витками последних достигнут установленных значений. В рабочем положении системы (в период продувки) дополнительные амортизаторы 12 не работают.

Поперечные (радиальные) колебания штанги воспринимаются и локализуются амортизационными роликами 7. С их помощью исключаются ударные нагрузки за счет с

735638 ликвидации зазоров между направляющими и штангой, а также центрирование последней в опорном отверстии на отметке + 8000.

Кроме того, уменьшается износ поверхности при подъеме и опускании штанги за счет . того, что трение. скольжения заменено трением качения и значительно снижаются

Местные напряжейия в штанге по сравнению с известной схемой.

Изобретение особенно эффективно при выполнении устройства для обработки чугуна в ковше со сдвоенными фурмами, как показано на фиг. I. В этом случае сдвоенные фурмы имеют независимые приводы перемещения и расположены таким образом, что каждая из фурм может быть погружена в жидкий металл как с перемещением, так и без перемещения ковша.

В предлагаемом устройстве повышается эффективность работы, так как повышается надежность элементов приводного механизма за счет исключения. передачи на них динамических нагрузок в процессе продувки, устраняются обрывы канатов, а следовательно, и аварийные ситуации, аналогичные тем,. что имели место при эксплуатации известных устройств, а также повышается плавность работы фурменного устройства, что уменьшает выплески металла из ковшей.

Формула изобретения

1. Устройство для обработки жидкого металла, содержащее штангу с фурмой, установленную с возможностью перемещения в направляющих верхнего и нижнего опорных-осйований и соединенную с механизМом фиксации, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства, механизм фиксации штанги выполнен в виде закрепленной на ней onopie ной площадки и амортизаторов, установленных на верхнем опорном основании.

2. Устройство по п. I, отличающееся тем, что направляющие нижнего опорного основания выполнены в виде подпр жинеиных роликов; расположейных вокруг штанги ярусами по три или более ролика в каждом ярусе, а нижнее и верхнее опорные основания соединены между собой стойками крепления. ге

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Металлург, 1967, Мо 1, с. 13 — 15.

2. Красавцев Н. И. и др. Внедоменная десульфурацня чугуна, Киев, «Техника», 1975, с. 73 — 79, 735638

Редактор Л. Лашкова

Заказ 4Й2

Составитель А. Коядратьев

Техред К. Шуфрнч Корректор Е, Папп

TNp83fi 608 Подписное

ЦНИИПИ Госудррствениого комитета . СССР по делам изобретений я открытий !

13035, Москва, Ж вЂ” 35; Раушская наб.. д. 4/5

Филиал .ППП «Патеитэгг. Ужгород. ул. Проектная, 4