Устройство для подачи кислорода в конвертер

 

О П И С A H N Е ()926019

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистические

Республик (6 I ) Допол н ител ьное к а вт. с вмд-ву (22) Заявлено 25.09.79 (2I ) 2822604/22-02 (5l)N. Кл.

С 21 С 5/46 с присоедккеннеи заявки М (23) Приоритет фкударетеекенй кеттнтет

COCP йю деле@ юзовретекнй к етермткв (53) УДК669. 183. .212.65 (088.8) Опубликовано 07.05.82. Бюллетень М 17

Дата опубликования описания 07.05.82

Ф. В. Крайзингер, А. В. Мацафей, Я. С. С к и:(.. М... Кл (72) Авторы изобретеикя

Производственное объединение Ждановтя (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ КИСЛОРОДА

В КОНВЕРТЕР

Изобретение относится к металлургическому оборудованию, в частности к уст ройствам для подачи кислорода в конвер. тер и направлено на усовершенствование механизма вращения фурмы.

Известно устройство для по,ачи кисаоропа в конвертер, включающее фурму, установленную в каретке и состоящую из наружной водоахлаждаемой трубы, внутри которой расположена кислородная труб. то ка, при этом наружная водоохлаждаемая чруба имеет в нижней своей части отверстия для продувки кислорода, расположенные наклонно относительно вертикальной оси, и установлена в подшипниках каче35 ния с возможностью вращения вокруг своей вертикальной оси в результате реактивного действия струи кислорода 51$ .

Недостаток данной конструкции заключается в низкой эффективности устройсм20 ва вследствие ограниченного распределения реакционной зоны действия кислорода на поверхность расплава и малой интенсивности перемешивания расплава, так как струя окислителя не перемещается по поверхности расплава, а совершает только вращательное движение вокруг своей вертикальной оси. Кроме, этого, недостаток данной конструкции заключа- ется в низкой стойкости и сложности шарнирногО соединения между вращающейся и неподвижной частями фурмы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результету является устройство для подачи кислорода в конвертер, включающеЬ фурму, установленную в каретке посредством шарнирных опорной и направляю-. щей втулок, при этом опорная втулка выполнена в виде карданного узла, установленного на подвижную в горизонталь ной плоскости несущую обойму, .Обойма, в свою очередь, опирается либо на три эксцентриковые опоры, по меньшей мере одна из которых является приводной, либо на две эксцентриковые опоры, которые связаны с приводным эксцентриком посредством двух параллельных горизон3 92 тальных удерживающих рычагов. Каждая из эксцентриковых olIop содержит гидравлическое устройство изменения эксцентриситета вращения. При вращении приводного эксцентрика несущая платформа совместно с фурмой совершает круговые. движения, и, благодаря неподвижной установке направляющей втулки в горизонтальной плоскости, фурма движется по образующей конуса, а струя окислителя описывает на поверхности расплава окружность (2j .

Недостатком известного устройства является его конструктивная сложность, заключающаяся в наличии большого количества кинематических звеньев между фурмой и вращающимс устройством, осуществляющих устойчивое положение фурмы и ее вращение в ограниченном горизонтальном пространстве каретки, что, в свою очередь, затрудняет их выполнение в достаточных по прочности габаритах. Кроме того, подшипниковые узлы эксцентриковых опор дополнительно нагружены парой сил, величина которых находится в зависимости от величины эксцентриситета, что снижает надежность и долговечность эксплуатации фурмы в целом, в то время, как к устройствам для подачи кислорода предьявляются повышенные требования в части надежнооти и бесперебойноети работы. Иругим недостатком известного устройства является сложность и низкая надежность средств для изменения эксцентриситета.

Целью изобретения является упрощение конструкции устройства, уменьшение габаритов, новьппение надежности и эффективности работы устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство лля подачи кислорода в конвертер, включающее фурму, установленную в каретке посредством шарнирных oïîðной и направляющей втулок, и вращающее устройство опорной втулки, снабжено дополнительным вращающим устройством, направляющей втулки, при этом вращающие устройства опорной и направляющей втулок соединены между собой синхронизирующим валом с управляемой расцеп-. ной муфтой. Во вращающем устройстве, вулючающем втулку, взаимодействующую с фурмой - и установленную на каретке посредством эксцентрикового устройства с полой приводной обоймой и подшипниковыми узлами, втулка установлена эксцентрично с воэможностью вращения относительно приводной обоймы.

6019 4

На фиг. 1 изображено устройство для подачи кислорода в конвертер, общий вид на фиг. 2-4 - варианты управления траек- торией движения фурмы.

Устройство для подачи кислорода в конвертор включает каретку 1, установленную с возможностью вертикального .перемещения в направляющей 2, На каретке 1 установлена фурма 3 посредством опорной 4 и направляющей 5 шарнирных втулок. Опорная втулка 4 установлена

1 в верхней части каретки 1 и выполнена в виде сферического седла, в котором установлена сферическая втулка 6 фурмы

3. Направляющая втулка установлена в нижней части каретки 1 и состоит иэ ци линдрического патрубка 7 каретки 1 и шаровой втулки 8 фурмы 3, при этом направляющая втулка 5 выполнена неподвиж ной в горизонтальной плоскости. Кроме этого, опорная втулка 4 снабжена apamaющим устройством 9, выполненным в виде полой приводной обоймы 10, в которой эксцентрично, с помощью опорного подшипникового узла 11, установлена опорная втулка 4. Обойма 10 установлена на каретке 1 также с помощью опорного подшипникового узла 12. Оси опорных подшипниковых узлов 11 и 12 расположены эксцентрично относительно друг друга, вследствие чего опорная втулка 4 с прилегающим к ней участком фурмы 3 может описывать окружность радиуса Р,„в горизонтальной плоскости при вращении обойИ мы 10, выполненной в виде зубчатого ко. леса, от приводного редуктора 13 и элек« . тродвигателя 14.

Направляющая втулка 5 также снабжена вращающим эксцентриковым устройством

15, выполненным в виде полой приводной обоймы 16, в которой эксцентрично, с помощью радиального подшипникового узла 17, установлена направляющая втулка

5. Обойма 16 установлена на каретке

1 также с помощью радиального подшипникового узла 18. Оси радиальных подшипниковых узлов 17 и 18 расположены эксцентрично относительно друг друга, вследствие чего направляющая втулка

SO 5 с прилегающей к ней участком фурмы

3 может описывать окружность радиуса

R, â горизонтальной плоскости при вращении. обоймы 16, выполненной также в виде зубчатого колеса от приводного

55 редуктора 19 и электродвигателя 20.

Кроме этого, редуктор 13 вращающего эксцентрикового устройства 15 направляющей втулки 5 соединены между соПри несинхронности врашения приводных,обойм 10 и 16, т.е. при расцеплении управляемой муфты 22 синхронизируюшего вала 21 и одновременной работе двух врашаюших устройств 9 и 15, струя окислителя описывает на поверхности расплава любую заданную кривую в зависимости от скорости и направления вращения приводных обойм 10 и 16 и их относительного расположения друг к другу.

Таким образом, установка дополнительного врашаюшего эксцентрикового устройства 15 направляюшей втулки 5 и его соединение с вращающим эксцентриковым устройством 9 опорной втулкой 4 посред ством синхронизируюшего вала 21 с управляемой расцепной муфтой 22 позволя« ет производить регулирование траектории движения фурмы 3 только с помощью этих устройств без дополнительных устройств применения радиуса эксцентриситета вращения врашающих эксцентриковых устройств, что обеспечивает значительное упрощение конструкции устройства, уменьшение габаритов врашаюших эксцентриковых устройств в ограниченном горизонтальном пространстве каретки, а также позволяет повысить эффективность работы устройства путем расширения пределов регулирования формы кривой, которую описывает струя окислителя на поверхности расплава за счет более гибкой работы синхронизирующего устройства. и врашаюших эксцентриковых устройств..

Таким образом, изобретение позволяет упростить конструкцию устройства и уменьшить габариты в горизонтальном пространстве примерно в 1,5 раза; исключить сложные и ненадежные в работе в зоне высоких температур гидравличеськие устройства изменения эксцентриситата вращения врашаюших эксцентриковых устройств; увеаичить управляемость движения фурмы вследствие возможности смешения оси фигуры описываемой струей окислителя на поверхности расплава от»

5 926 бой синхронизирующим валом 21 с управляемой расцепной муфтой 22.

Устройство для подачи кислорода в в конвертер работает следуюшим обра- зом. 5

При врашении приводных обойм 10 и 16 опорная 4 и направляюшдя 5 втулки..с прилегающими участками фурмы 3 одновременно описывают окружнос ти радиусов Я и g< соответственно, в 1О результате чего струя окислийля описывает на поверхности расплава некоторую фигуру. При этом сферическая втулка 6 и шаровая втулка 8 ирмы 3 компенсируют угловой перкос фурми 3 относительно опорной 4 и направляющей

5 втулок.

В случае, когда радиусы эксцентриси тетов установки фурмы 3 в приводных

zo обоймах 10 и 16 направлены в противоположные стороны и обоймы 10 и 16 вращаются синхронно с помощью синхронизирующего вала 21, фурма 3 движется по образующей конуса, половинный угол которого при вершине 4 .является макси» мальным углом наклона фурми 3, в результате чего струя окислителя описывает на поверхности расплава окружность с максимальным радиусом (фиг. 3).

При расцеплении управляемой муфты

22 синхронизируюшего вала 21 возма жен проворот одной ыти обеих обойм 10 и 16 по отношению друг к другу на оп» ределенный угол, с последующей синхронизацией вращения обеих обойм 10 и 1.6 с помощью синхронизирующего вала 21. В этом случае, при совпадении направления радиусов эксцентриситетов установки фурмы 3 в обеих приводных обоймах 10 и 16, фурма 3 движется по образующей конуса, имеющего минималь-. ный угол d. при вершине, и при равных радиусах эксцентриситетов фурма 3 движется по образующей цилиндра радиусом 1= R, т.е. струя окислителя описывает на поверхности расплава окружность наименьшего радиуса (фиг. 2).

Таким образом, изменение радиуса окружности, которую описывает струя окислителя на поверхности расплава, от

50 минимального до максимального, а также их промежуточные величины (фиг. 4) достигаются изменением взаимного расположения приводных обойм 10 и 16.

Управление движением фурмы 3 осуществляется при расцеппении управляемой муфты 22 синхронизируюшего вала 21 с врашением одной из обойм 10 или 16

019 6 и заторможенной другой с помошью тор можения одного из вращающихся устройств 9 или 15 соответственно. В этом случае фурма 3 движется по образую шей конуса, однако ось этого конуса наклонена благодаря постоянному эксцентричному положению фурмы 3 в одной из обойм, в результате чего струи окислителя описывает на поверхности расплава окружность, ось которой смеще-. .на относительно оси конвертора в любую заданную сторожу.

7 9260 носительно оси конвертора в любую заданную сторону, что, в свою очередь, дает возможность регулировать выгорание футеровки конвертера; снизить металлоемкость и трудоемкость изготов» 5 ления вращающего устройства.

Формула изобре тения

1. Устройство для подачи кислорода в конвертер, включаюшее фурму, установленную в каретке посредством шарнирных опорной и направляющей втулок, и вращающее устройство опорной втулки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с tte1S лью упрощения конструкции, уменьшения габаритов, повышения надежности и эффективности работы, устройство снабжено дополнительным вращающим устройством направляющей втулки, при этом вращаю19 щие устройсва опорной и направляющей втулок соединены между собой синхронизирующим валом с управляемой расцепной муфтой.

2, Устройство по п.1, включающее втулку, взаимодействующую с фурмой и установленную на каретке посредством эксцентрикового устройства с полой при,водной обоймой и подшипниковыми узла,ми, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что .втулка установлена эксцентрично с воз можностью вращения относительно приводной обоймы.

Источники информации, принячъж во внимание при экспертизе

1. Заявка Японии М 49-46681, кл. 10 А 5.33.3, 1974.

2. Заявка ФРГ l4 2743129, кл. С 21 С 5/32, 1978.

92601 9. Составитель А. Протааов

Редактор С. Тимохина Техред А. Ач Корректор Л. Бокшан

° еааФ@В ай@ ° Â

Заказ 2891/9 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д, 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проекmaa, 4