ПЛОЩАДКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ВНУТРИ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ Российский патент 1995 года по МПК C21B7/10 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при строительстве и ремонтах доменных печей.

Одним из направлений снижения трудоемкости и ускорения монтажа подвесных площадок для производства работ по ярусам, перемещающихся внутри печи во время разборочных и восстановительных работ, является разработка конструкций площадок, которые после ввода их через опорно-колошниковое кольцо в замкнутое кожухом конусное пространство печи, а затем приведения их в рабочее состояние увеличивались бы в 1,5-2 раза.

В известных конструкциях площадок, применяемых специализированными трестами до настоящего времени преимущественно применяются выдвижные конструкции, у которых для увеличения диаметра телескопические балки выдвигают вручную, а затем с помощью эл. лебедки в пространство печи подают пакеты металлического настила или деревянные щиты. Раскладка покрытия на балках производится также вручную. При нормативной нагрузке 250 кг/см² на покрытие количество телескопических балок с металлическим настилом превышает в 1,5-2 раза количество балок при покрытии щитами из-за большого прогиба металлического настила. Площадь установленного настила превышает в 3-5 раз первоначальные размеры платформы. В связи с этим выдвижение балок и устройство покрытия на них считается самой трудоемкой операцией. Попытки механизировать выдвижение тяжелых балок, несущих покрытие, приводят к усложнению конструкций, увеличению их металлоемкости, соответственно увеличению их стоимости (в печи устанавливается о 4 до 8 площадок и перекрытий). Однако основная операция - устройство покрытия - осталась ручной.

Известна площадка (прототип) для производства работ в доменной печи, которая содержит основную и дополнительную кольцевые рамы, имеющие возможность перемещения относительно друг друга, соединенные между собой откидными телескопическими балками, при этом откидные балки с основной рамой соединены одним концом шарнирно, а с дополнительной рамой - с помощью рычагов. Откидные балки имеют выдвижные лучи и настил в виде секторов. Кольцевые рамы выполнены охватывающими одна другую, при этом основная рама установлена внутри с возможностью смещения вниз относительно дополнительной рамы, крепление рычагом дополнительной рамы с откидными балками смещено относительно шарнирного крепления с основной рамой на величину 1/3-1/4 длины откидной балки в сторону свободного конца, а стационарные секторы настила расположены с чередованием жесткого крепления обоих концов смежных секторов с одной откидной балкой с помощью шарниров и свободного опирания на следующей откидной балке с гибким соединением их между собой.

В связи с разработанной прогрессивной технологией ремонтов доменных печей и расширением технологических возможностей, конструкции площадок совершенствуются, а применяемые ранее устарели или имеют ряд недостатков.

Площадка-прототип в разложенном состоянии имеет основную и дополнительную рамы, расположенные на разных уровнях, что увеличивает габаритную высоту ее в эксплуатационный период. При ведении огнеупорных работ площадки располагаются на небольшой высоте друг от друга этажеркой, что ограничивает зону видимости и передвижения работающего персонала нижележащей площадки.

В применяемой прогрессивной технологии ремонтов доменных печей производят параллельные в несколько ярусов работы. В восстановительный период, когда производятся работы по монтажу плит колошниковой защиты с параллельной футеровкой в них по верху печи, а в шахте печи ведутся работы с механизированной площадки по монтажу холодильных плит шахты, необходимо иметь компактный пакет площадок в количестве 3-5 штук в промежуточной зоне неохлаждаемой части шахты для последующего использования их на огнеупорных работах. Кроме того, необходимо иметь пространство на этом пакете для мотористов, обслуживающих эл.тельферы на монтаже холодильных плит шахты, а прерывание работ по колошниковой защите и куполу печи для пропуска площадок при переходе к огнеупорным работам в шахте печи нецелесообразно. Большая высота площадки не позволяет этого сделать.

По требованию современной технологии необходимо установленные площадки перемещать в замкнутом конусном пространстве печи. При этом с площадки-прототипа необходимо вpучную снять секторы настила выдвижных лучей, вручную переместить выдвижные лучи на необходимый размер, а затем вручную восстановить настил после установки площадки на новом уровне из-за защемления концов выдвижных лучей в коробчатых консолях откидных балок и трения выдвижных лучей о секторы настила, что является трудоемкой, продолжительной и небезопасной операцией.

В площадке-прототипе нагрузка, воспринимаемая настилами выдвижных лучей и откидных балок, передается на крепление рычагов на относительно небольшом расстоянии, что вызывает большие напряжения в конструкциях, а следовательно, увеличение всей массы подвесной площадки, учитывая, что огнеупорные работы ведутся в основном на периферийном настиле.

Наличие дополнительной кольцевой рамы уменьшает полезный диаметр площадки и усложняет в результате всю конструкцию.

Раскладывание площадки на высоте в замкнутом пространстве печи сопряжено с необходимостью присутствия на ней людей для установки площадки в проектное положение и фиксации ее на закрепленных на кожухе печи перфорированных грузовых лентах до раскладывания откидных балок и образования настила из секторов, а проведение этой операции требует удаления людей, что небезопасно и отнимает время для захода и выхода людей.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей, сокращение трудозатрат на монтаж площадки, сокращение сроков проведения ремонтов, а также упрощение конструкции площадки.

Это достигается тем, что подвесная площадка для производства работ внутри доменной печи, включающая кольцевую раму с подвесками и секциями покрытия, шарнирно закрепленные на кольцевой раме телескопические балки с секторами настила и чередованием жесткого крепления обоих концов смежных секторов с одной откидной балкой с помощью шарниров и свободного опирания на следующей откидной балке с гибким соединением их между собой, причем рабочая площадка выполнена в виде кольцевой рамы, имеющей центральный опорный настил, принимающий нагрузку от концов откидных балок, оси шарниров которых соединены между собой гибкими связями. Откидные балки имеют антифрикционные накладки на периферийных концах нижней внутренней плоскости для скольжения выдвижного луча, а выдвижные лучи имеют антифрикционные накладки на концах верхней плоскости скольжения по откидным балкам, расположенных к центру площадки. Выдвижные лучи имеют тяговые элементы сопряжения, например пластинчатые цепи, с переносным механизмом перемещения лучей, например гайковерт с насадкой, а откидные балки - кронштейны для его крепления.

У сложенной площадки откидные балки находят внутри контура кольцевой рамы в вертикальном положении, секторы настила направлены к центру площадки, а выдвижные лучи находятся внутри откидной балки, в результате этого габариты не превышают размер отверстия опорно-колошникового кольца. Площадка стоит на концах зафиксированных известным способом относительно кольцевой рамы откидных балок на опорных листах, снабженных грунтозацепами. Настил, закрывающий центральный проем площадки, в зависимости от ситуации может быть открыт, закрыт или снят.

При раскладывании площадки откидные балки принимают горизонтальное положение, а концы откидных балок, расположенные к центру печи, передают нагрузку на несущий кольцевой настил центра рамы. Откидные балки и секторы настила, расположенные в сторону кожуха печи, образуют самозакрывающееся сплошное покрытие, размещенное на верхней плоскости каждой откидной балки. Несущие секторы настила выполнены в виде поворотных элементов, шарнирно закрепленных за внешним контуром кольцевой рамы на откидных балках, с чередованием жесткого крепления обоих концов смежных секторов с одной откидной балкой с помощью шарниров и свободного опирания на следующей откидной балке с гибким соединением их между собой.

На фиг. 1 показана 1/4 плана подвесной площадки; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 (в сложенном виде); на фиг.3 - то же (в разложенном виде); на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.4; на фиг.6 - площадки в шахте печи в восстановительный период ремонта в заключительной стадии монтажа плитовых холодильников шахты и полномасштабного ведения работ по куполу печи.

Площадка состоит из кольцевой рамы 1, на которой с помощью шарниров 4 закреплены откидные балки 3. Откидные балки 3 опираются своими консолями 16, расположенными к центру площадки, на центральный несущий настил 8, а периферийные консоли несут секторы 10 настила с чередованием жесткого крепления обоих концов смежных секторов 10 с откидной балкой 3 с помощью шарниров 17 и свободного опирания на следующей откидной балке 3 с гибким соединением 18 секторов 10 между собой. Оси откидных балок 3 соединены между собой гибкими элементами 5, проходящими через отверстия в балках 3 и передающими крутящий момент от одной откидной балки к другой.

Откидные балки 3 на верхней поверхности имеют проушины 19 и 20 для крепления стропов 21 при раскладывании и складывании площадки, на нижней поверхности имеют проушины 15 для фиксации к кольцевой раме 1, в своей внутренней полости имеют выдвижные лучи 6 и ограничивающие упоры 27, а у внешнего торца имеют антифрикционную накладку 25 и кронштейны 13 для крепления переносного ручного механизма перемещения выдвижных лучей 6. Выдвижные лучи 6 по торцам имеют упоры 12 и тяговые элементы 26 сочленения с переносным ручным механизмом перемещения выдвижных лучей 6, а на расположенных к центру концах верхней плоскости имеют антифрикционные накладки 25. Кольцевая рама 1 имеет стационарный настил 9, в котором вырезаны проемы для проушин 20 и откидных балок 3, рычаги 23 с пальцами 24 для крепления на перфорированных грузовых лентах 22, и шарнирно закрепленные секции покрытия 7 на центральном проеме площадки.

Площадка работает следующим образом. В сложенном виде (фиг.2) предварительно удалив фиксаторы 14 из проушин 15 (площадку вводят через опорно-колошниковое кольцо 28 в печь, например, с помощью двух боковых полиспастов на стропах 21 за проушины 19, расположенные на периферийных консолях балок, сопровождается застропленным, но не нагруженным, центральным полиспастом 37 за проушины 20, расположенные на центральных консолях откидных балок, и опускается до запланированной отметки. Боковые полиспасты останавливают и подъемом центрального полиспаста 37 принудительно раскрывают площадку до ослабления стропов боковых полиспастов, при этом все откидные балки 3 и секторы 10 настила одновременно вращаются в шарнирах 4 с помощью передачи вращающего момента гибкими элементами 5, связывающие все откидные балки 3, которые принимают горизонтальное положение, образуя из секторов 10 сплошной настил по внешним консолям откидных балок 3. Концы откидных балок 3, расположенные к центру площадки, опираются на несущий центральный настил 8 кольцевой рамы 1. Секции покрытия 7 откидывают, при этом образуется настил центрального проема площадки. С помощью рычагов 23 и пальцев 24 площадку навешивают на грузовые перфорированные ленты 22, закрепленные на куполе печи. В кронштейны 13, расположенные на периферийных концах откидных балок 3, вставляют ручной переносной механизм, например гайковерт с насадкой, сочленяют его с тяговым элементом 26, например роликовой цепью, выдвижного луча 6 и выдвигают луч на необходимый размер, при этом выдвижной луч 6 скользит по внутренней поверхности откидной балки 3 по антифрикционным накладкам 25. Так как накладки закреплены одна на выдвижном луче 6, а другая на откидной балке 3, то расстояние между ними сокращается, то есть усиливаются напряжения в точках их опор. Для обеспечения гарантированного расчетного размера защемления луча 6 в балке 3 служат упоры 27, они же предотвращают выпадение луча из балки. Аналогичным способом выдвигают остальные лучи 6 с помощью перестановки на другие лучи нескольких переносных механизмов. Затем монтируют настил 11.

При перестановке площадки с одного уровня на другой, в замкнутом конусном пространстве печи, необходимо изменить внешний диаметр настила 11 и величину выдвижения лучей 6. В случае уменьшения диаметра при подъеме площадки в шахте печи необходимо снять только ту часть настила 11, которая необходима для образования диаметра нового фронта работ, а затем, вставляя в кронштейны 13 переносной ручной механизм и сочленяя его с тяговым элементом 26 выдвижного луча 6, задвигают его на нужный размер настила 11, не снимая оставшейся части этого настила. При необходимости увеличения диаметра площадки сначала выдвигают лучи 6, не снимая настила 11, а затем наращивают настил 11 до нужного диаметра.

Демонтаж площадки производят в обратной последовательности монтажа, причем складывание площадки производят не задвигая лучи 6, которые самопроизвольно входят в откидные балки 3 при их перемещении в вертикальное положение.

В связи с тем, что по условиям технологии производства работ в замкнутом конусном пространстве печи площадки устанавливают на различных горизонтах, у них поворотные элементы настила и внешние консоли откидных балок могут быть разных типоразмеров. Последние определяют при разработке и проектировании площадок в зависимости от объема печи, диапазона перемещений в печи и диаметра проема опорно-колошникового кольца. Для прохода центрального полиспаста 37 при маневрировании нижележащими механизмами, перекрытиями или площадками в крышках может быть предусмотрен проем.

По условиям современной технологии производства работ и ведения их в несколько ярусов для создания стабильного темпа работ при разделенных и самостоятельных грузопотоках необходимо иметь несколько резервных площадок для быстрого развертывания фронта огнеупорных работ в шахте печи после монтажа плитовых холодильников при одновременном и непрерывном производстве работ в горне и по куполу печи. Так, работы по куполу печи производят механизацией, смонтированной на опорно-колошниковом кольце 28, с помощью которой монтируют купольные плиты 29 и колошниковую защиту 30. Поэтому заводку подвесных площадок в печь необходимо произвести до начала работ по куполу печи. Но все площадки в это время не нужны, так как отсутствует фронт огнеупорных работ, а производится монтаж плитовых холодильников шахты печи с механизированной подвесной площадки 36 с помощью прижимов 35 и эл. тельферов 33, последние обслуживаются с резервной площадки 34. Поэтому резервные площадки 32 формируют в компактный по высоте пакет между подвесной площадкой 31 для ведения работ по куполу печи и резервной площадкой 34 для обслуживания тельферов 33, которая в свою очередь должна быть расположена так, чтобы с площадки 36 можно было смонтировать последний верхний ряд холодильников шахты, а с пакетом площадок 32 имелось пространство для нахождения людей.

Предложенная конструкция подвесной площадки позволяет сократить трудозатраты и длительность монтажа площадки в печи за счет ускорения монтажа и быстрой перестановки площадки с одного горизонта на другой. Это обеспечивается конструктивным выполнением телескопических откидных балок и выдвижных лучей, скользящих по антифрикционным подкладкам и имеющих приспособления для установки переносного ручного механизма для перемещения выдвижных лучей с расположенным на них настилом.

Снижение трудозатрат достигается устранением ручного труда при перемещении выдвижных лучей во время устройства периферийной части настила, за счет сохранения настила на выдвижных лучах необходимого диаметра для установки площадки на новый уровень работ причем снимается или наращивается та периферийная часть настила, которая не обеспечивает нужного диаметра, а выдвижные лучи при перемещении преодолевают трение о настил и трение в плоскостях скольжения откидных балок за счет применения антифрикционных накладок и переносного механизма перемещения лучей.

Расширение технологических возможностей обеспечивается установкой компактного по высоте пакета разложенных подвесных площадок на грузовых лентах в замкнутом пространстве между подвесной площадкой для производства работ по монтажу и футеровке колошниковой защиты и механизированной площадкой, задействованной на монтаже верхнего ряда холодильников охлаждения шахты печи.

Это достигается тем, что рабочая площадка выполнена в виде кольцевой рамы, имеющей центральный кольцевой опорный настил, принимающий нагрузку от концов откидных балок, оси шарниров которых соединены между собой гибкими связями.

Упрощение конструкции площадки, а также снижение ее массы достигаются уменьшением количества грузовых шарниров откидных балок на 2/3 общего их числа, отсутствием дополнительной рамы 2, стационарного настила и т.д.

Увеличение полезного диаметра основной рамы 1 за счет отсутствия дополнительной рамы 2 и передачи нагрузки концом откидной балки на кольцевой несущий настил рамы увеличивает расстояние между опорными поверхностями откидных балок, значительно снижает внутренние напряжения конструкции и, соответственно, ее массу.

Раскладывание площадки на высоте в замкнутом пространстве печи при открывании откидных балок и образовании на них настила не сопряжено с необходимостью присутствия на ней людей, что исключает затрату времени для захода и выхода людей на выполнение этой операции, что, в свою очередь, повышает безопасность труда.

Выполнение выдвижных лучей необходимой длины с размещением их внутри откидных балок позволяет иметь достаточный диапазон диаметров и не исключает применение площадки на ремонтах доменных печей различных типоразмеров.

Внедрение предложенной подвесной площадки позволит сократить сроки строительства или ремонта доменной печи на 2-3 сут и обеспечить безопасность труда при многоярусном ведении работ.

Сущность изобретения: подвесная площадка (ПП) состоит из кольцевой рамы (КР) с подвесками и секциями покрытия, шарнирно закрепленных на КР телескопических откидных балок (ОБ) с секторами настила (СН) и чередованием жесткого крепления обоих концов смежных СН с одной ОБ с помощью шарниров (Ш) и свободного опирания на следующей ОБ с гибким соединением СН между собой. ПП выполнена в виде КР, имеющей ОБ, оси Ш которых соединены между собой гибкими связями, а центральный конец (ЦК) ОБ связан с центральным настилом посредством свободного опирания, нижняя плоскость периферийного конца ОБ и ЦК верхней плоскости выдвижных лучей (ВЛ) снабжены антифрикционными накладками. ОБ снабжена переносным механизмом перемещения ВЛ и соединена с ним посредством кронштейна, а ВЛ соединен с механизмом его перемещения посредством тягового элемента. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. ПЛОЩАДКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ВНУТРИ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащая кольцевую раму с секторами центрального настила, шарнирно закрепленные на ней откидные балки с выдвижными лучами, секторы настила, расположенные с чередованием жесткого крепления обоих концов смежных секторов с одной откидной балкой с помощью шарниров и свободного опирания на следующей откидной балке с гибким соединением их между собой, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, упрощения конструкции, сокращения трудозатрат на ее монтаж и сокращения сроков проведения ремонта, шарниры двух расположенных откидных балок соединены между собой по оси гибкой связью, а центральный конец откидной балки связан с центральным настилом посредством свободного опирания. 2. Площадка по п.1, отличающаяся тем, что нижняя плоскость периферийного конца откидной балки и центральный конец верхней плоскости выдвижного луча снабжены антифрикционными накладками. 3. Площадка по п.1, отличающаяся тем, что откидная балка снабжена переносным механизмом перемещения луча и соединена с ним посредством кронштейна, а луч соединен с механизмом его перемещения посредством тягового элемента.