УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА И ИЗВЛЕЧЕНИЯ ТРУБОК ДЛЯ ВДУВАНИЯ ТОПЛИВА В ФУРМЕННЫЙ ПРИБОР И ИЗ ФУРМЕННОГО ПРИБОРА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ Российский патент 2013 года по МПК C21B7/16 

Область техники

Данное изобретение в целом относится к установке трубок для вдувания топлива на фурменном приборе доменной печи. Более конкретно, изобретение относится к процедуре ввода и извлечения трубок для вдувания топлива, прежде всего трубок для вдувания пылеугольного топлива, в токе окислительного газа в фурменный прибор и из фурменного прибора.

Уровень техники

Трубки для вдувания топлива используются для вдувания горючего, например угольной пыли, в горячее дутье, которое направляется через фурменный прибор в доменную печь. Такие Трубки требует периодической замены в целях обслуживания и ремонта, например из-за чрезмерного износа или разрушения кончика трубки вследствие горения и абразивного износа.

В данный момент обычная процедура замены трубки для вдувания топлива, то есть извлечение трубки, которое требует обслуживания и ввода новой или обновленной трубки, требует ручного вмешательства от трех до четырех операторов. Согласно обычной процедуре, операторы отсоединяют, извлекают, вставляют и соединяют трубку за счет чисто ручной работы.

Из-за размера (смотри соотношение размера трубки относительно оператора на фиг.2) и значительной массы трубки для вдувания и также вследствие требования достаточного осевого совмещения как ввод, так и извлечение трубки имеют тенденцию быть относительно обременительным и затратным по времени процессом. Требуемое для замены трубки для вдувания время приводит к нежелательному длительному воздействию агрессивной среды печи на человека, прежде всего, принимая во внимание увеличение необходимого времени вмешательства согласно количеству фурменных приборов в обычной установке доменной печи и тому факту, что каждый фурменный прибор может иметь несколько сопряженных трубок.

Вышеназванная проблема даже более четко выражена в случае с инжекционными трубками подачи пылеугольного топлива в токе окислительного газа, которые в настоящий момент находят все более широкое применение в целях извлечения преимущества из одновременного вдувания угольной пыли и кислорода в горячее дутье. Это связано с тем, что по сравнению с обычными трубками трубки подачи пылеугольного топлива в токе окислительного газа имеют как увеличенную массу, так и увеличенный диаметр. Вследствие увеличенного диаметра, усилие, необходимое для ввода трубки для вдувания пылеугольного топлива в токе окислительного газа, против усилия, оказываемого давлением горячего дутья (обычно порядка 4-5 бар), может превышать 400 Н, делая таким образом текущую процедуру замены трубок для подачи пылеугольного топлива в токе окислительного газа даже более обременительной и, следовательно, более затратной по времени.

Корейская патентная заявка KR 1020040019479 раскрывает устройство, выполненное для извлечения трубки для вдувания угольной пыли из фурменного прибора. Это устройство содержит направляющую раму с держателем трубки, который выполнен с возможностью продольного перемещения вдоль направляющей рамы с помощью цепного привода. Направляющая рама поддерживается на колесной тележке с помощью механического приспособления, позволяющего осуществлять механизированную регулировку угла наклона направляющей рамы. Устройство согласно KR 1020040019479 также выполнено для выпрямления трубки для вдувания, которая была согнута во время ввода, и с этой целью включает в себя раму для корректировки трубки, закрепленную к одному концу направляющей рамы. Для выпрямления трубка для вдувания топлива проходит через раму для корректировки трубки при вынимании трубки посредством приведения в действие держателя трубки. Хотя такое устройство, по-видимому, облегчает извлечение трубки для вдувания, прежде всего согнутой трубки, оно незначительно облегчает ввод.

Техническая проблема

В виду вышеописанной ситуации, первой целью данного изобретения является разработка решения, позволяющего осуществить быструю и надежную замену трубки для вдувания топлива на фурменном приборе за счет упрощения извлечения, а также ввода. Эта цель достигнута посредством устройства по пункту 1 формулы изобретения.

Общее описание изобретения

Устройство по пункту 1 формулы изобретения выполнено для ввода и извлечения трубки для вдувания топлива в фурменный прибор и из фурменного прибора на шахтной печи, прежде всего на доменной печи. Фурменный прибор содержит кожух трубки или держатель трубки, который задает ось ввода/извлечения, по которой трубка должна быть ориентирована для ввода/извлечения. Кожух трубки или держатель трубки установлены в соосном удлинении канала трубки, который обычно проходит через трубу подвода дутья или через фурму фурменного прибора, и через который трубка для вдувания топлива может быть введена в фурменный прибор для вдувания горючего в горячее дутье.

Предложенное устройство по существу включает в себя линейную направляющую, управляемую каретку, при этом направляющая включает в себя механизм для перемещения каретки и монтажную опору для съемного крепления линейной направляющей к фурменному прибору.

Более конкретно, каретка подвижно установлена с опорой на линейную направляющую и взаимодействует с соединительным устройством для соединения трубки для вдувания с кареткой, так что трубка для вдувания топлива может перемещаться в осевом направлении вдоль и, более точно, по оси перемещения. Соответственно, механизм в линейной направляющей предназначен для линейного перемещения каретки вдоль и по оси направляющей. Как предложено в пункте 1, линейная направляющая имеет первый полузамок для установки линейной направляющей к фурменному прибору, тогда как монтажная опора имеет взаимодействующий второй полузамок, взаимодействующий для съемного прикрепления линейной направляющей к фурменному прибору. Монтажная опора и два полузамка предназначены для ориентировки линейной направляющей так, что ось направляющей линейной направляющей параллельна оси ввода/извлечения и так, что ось перемещения соединенной с кареткой трубки для вдувания соосна с осью ввода/извлечения, когда линейная направляющая прикреплена к фурменному прибору посредством монтажной опоры.

За счет упрощения центровки трубки и за счет возможности приводного ввода/извлечения устройство позволяет уменьшить время, необходимое для замены трубок для вдувания топлива. Кроме того, устройство позволяет уменьшить требуемую для полностью ручной замены рабочую силу, составляющую обычно три-четыре оператора, до самое большее двух операторов.

Предпочтительно, монтажная опора удерживает вес прикрепленной линейной направляющей и соединенной трубки для вдувания до ее ввода. Иначе говоря, монтажная опора, предпочтительно, выполнена для опоры прикрепленной линейной направляющей вместе с соединенной инжекционной трубкой консольным образом на фурменном приборе. Соответственно, за исключением прикрепления линейной направляющей к монтажной опоре и соединения трубки для вдувания с направляющей больше, не требуются средства и меры для надлежащей установки и удержания направляющей и трубки для вдувания.

В предпочтительном варианте осуществления механизм в линейной направляющей выполнен самотормозящимся в осевом направлении с тем, чтобы избежать нежелательного линейного перемещения каретки вдоль оси направляющей так, что каретка не может быть приведена в движение прилагаемыми к механизму внешними усилиями. Этот вариант осуществления повышает безопасность, так как он предотвращает риск выброса трубки вследствие давления горячего дутья во время ввода/извлечения, то есть, когда трубка для вдувания топлива прикреплена только к устройству.

Согласно надежному и эффективному варианту осуществления механизм линейной направляющей является линейной передачей винтового типа. В этом варианте осуществления механизм включает в себя ходовой винт, который установлен с возможностью вращения вокруг оси направляющей внутри линейной направляющей. Каретка содержит ходовую гайку, входящую в зацепление с ходовым винтом, и установленную на каретке для прямолинейного перемещения каретки посредством вращения ходового винта. Предпочтительно, самотормозящееся устройство ходового винта используется посредством подходящего выбора сопряжения материала (ходового винта и ходовой гайки) и угла подъемы резьбы ходового винта. В альтернативных вариантах осуществления механизм может содержать цепной привод, ременной привод или реечную зубчатую передачу с кареткой, соединенной надлежащим образом с цепью, ремнем или шестерней, для линейного перемещения каретки посредством приведения в действие привода или зубчатой передачи. Также в этом случае механизм является, предпочтительно, самотормозящимся для предотвращения выброса трубки, например посредством взаимосвязи самотормозящегося тормоза с приводом, таким как самотормозящаяся червячная передача. Исполнительный механизм может быть постоянно или съемно сочленен с механизмом для приведения в действие каретки и, таким образом, перемещения трубки.

Предпочтительно, первый полузамок и второй полузамок (линейной направляющей и монтажной опоры соответственно) содержат быстродействующую крепежную деталь, которая позволяет прикреплять и отсоединять линейную направляющую на фурменный прибор и от фурменного прибора. В последнем случае быстродействующая крепежная деталь, предпочтительно, содержит крепежную серьгу с рычажным приводом, которая может располагаться либо на первом полузамке, либо на втором полузамке, и взаимодействующий крюк, который может располагаться на втором полузамке, соответственно на первом полузамке, для прикрепления линейной направляющей к монтажной опоре. Кроме того, в этом варианте осуществления устройство также может содержать штифт на любом из полузамков и захват на другом полузамке, при этом захват выполнен для вхождения в зацепление с штифтом для блокировки линейной направляющей на монтажной опоре.

В установленном состоянии монтажная опора постоянно или съемно прикреплена к фурменному прибору, прежде всего к кожуху трубки. Предпочтительно, второй полузамок содержит опору, прежде всего опорную плиту. Опорная плита задает опорную поверхность, которая в простой, но не строго обязательной конфигурации по существу перпендикулярна определяемой кожухом трубки оси ввода/извлечения. Соответственно, первый полузамок содержит, предпочтительно, контропору, прежде всего контропорную плиту, задающую контропорную поверхность, которая в простой конфигурации перпендикулярна оси направляющей. Последний вариант осуществления представляет собой простое решение для обеспечения присущей соосности, как указано выше.

Предпочтительно, устройство содержит отдельное соединительное устройство для соединения трубки для вдувания с кареткой, так что предназначенное соединительное устройство может быть установлено на каждую трубку для вдувания топлива, позволяя таким образом еще больше экономить время. В простой конфигурации каретка содержит первый соединительный участок, тогда как соединительное устройство содержит второй соединительный участок, соединяемый с первым соединительным участком. В последнем случае соединительное устройство имеет, предпочтительно, хомут для радиальной и осевой фиксации трубки для вдувания и так, что трубка для вдувания топлива может перемещаться в осевом направлении по оси перемещения посредством каретки при нахождении первого и второго соединительного участка в зацеплении.

Предпочтительно, линейная направляющая содержит по меньшей мере одну удлиненную балку, задающую линейную дорожку, и каретку, которая подвижно установлена с опорой на дорожку балки, например посредством роликового устройства или направляющей скольжения.

Предпочтительно, линейная направляющая имеет такие размеры, что длина хода каретки больше, чем глубина ввода трубки для вдувания.

Следует обратить внимание, что предложенное устройство, прежде всего, подходит для промышленного применения в процедуре замены трубок для вдувания топлива, прежде всего трубок для вдувания пылеугольного топлива в токе окислительного газа, на фурменном приборе доменной печи.

Краткое описание чертежей

Предпочтительный вариант осуществления изобретения описан ниже с помощью примеров со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показаны:

Фиг.1 вид сбоку на обычное устройство фурменного прибора согласно уровню техники, показывающий трубку для вдувания топлива во введенном положении,

Фиг.2 вид сбоку согласно фиг.1, показывающий трубку для вдувания топлива в извлеченном положении и демонстрирующий оператора в качестве ориентира для размера,

Фиг.3 изометрический вид в перспективе устройства согласно изобретению для ввода и извлечения трубки для вдувания топлива в фурменный прибор и из фурменного прибора, как показано на фиг.1-2:

Фиг.4 увеличенный частичный изометрический вид в перспективе представленного на фиг.3 устройства в рабочем положении на фурменном приборе, показывающий соединение линейной направляющей с монтажной опорой посредством быстродействующей крепежной детали,

Фиг.5 увеличенный частичный изометрический вид в перспективе представленного на фиг.3 устройства в нерабочем положении с линейной направляющей, отсоединенной от монтажной опоры.

Другие подробности и преимущества данного изобретения становятся очевидными из следующего подробного описания.

Подробное описание со ссылкой на чертежи

На фиг.1 схематично показан обычный фурменный прибор, в целом обозначенный ссылочной позицией 1. Фурменный прибор 1 содержит фурму 2, которая образует нижний конец фурменного прибора 1, и через который горячее дутье вдувается в доменную печь (не показана). Фурма 2 установлена внутри держателя 3 охладителя фурмы, который прикреплен к корпусу печи и не образует часть фурменного прибора 1, который подвижно подвешен относительно печи. Фурменный прибор 1 также включает в себя трубу 4 подвода дутья, подсоединенную выше по потоку от фурмы 2, и колено 5, подсоединенное выше по потоку от трубы 4 подвода дутья. Колено 5 может содержать устройство смотрового отверстия (не показано) в осевом совмещении с фурмой 2. Колено 5 фурменного прибора с помощью нисходящей трубы 6 соединено с кольцевым трубопроводом горячего дутья (не показан), из которого горячее дутье через нисходящую трубу 6, колено 5 и трубу 4 подвода дутья, то есть через образованный фурменным прибором 1 трубопровод, подается для вдувания в печь через фурму 2.

Также на фиг.1 показана трубка 10 для вдувания топлива, такая, как трубка для вдувания угольной пыли или пылеугольного топлива в токе окислительного газа, введенная в вводной кожух 12 трубки (называемому также держателем трубки) и прикрепленная к нему и дополнительно зафиксированная к кожуху 12 трубки с помощью стопорной цепи 14. Трубка 10 для вдувания топлива, как таковая, имеет любую известную конфигурацию и служит для вдувания горючего в горячее дутье. Кожух 12 трубки, как таковой, также имеет любую известную подходящую конфигурацию, например по существу трубчатую конфигурацию, и, среди прочего, служит в качестве направляющей для ввода и извлечения трубки 10 для вдувания. Кожух 12 трубки также содержит подходящее клапанное устройство, например включающее шаровой клапан 16 и обратный клапан 17, как показано на фиг.1-2 для предотвращения утечки горячего дутья через кожух 12 трубки при извлечении трубки 10 для вдувания. В целях данного раскрытия, кожух 12 трубки, так как он закреплен с фурменным прибором 1 и неподвижен относительно последнего, считается неотъемлемой частью фурменного прибора 1.

В показанном на фиг.1-2 варианте осуществления кожух 12 трубки зафланцован с утолщением 15, выступающим наклонно из трубы 4 подвода дутья. Кожух 12 трубки установлен в совмещенном удлинении канала трубки (не показан), проходящим через утолщение 15 и под наклоном через стенку трубы 4 подвода дутья с тем, чтобы позволить ввод трубки 10 в канал для горячего дутья внутри трубы 4 подвода дутья. Хотя на фиг.1-2 и не показано, понятно, что кожух 12 трубки может альтернативно соединяться с фурмой 2 для ввода трубки 10 в заданный фурмой 2 канал, как раскрыто, например, в патенте США 5,451,034, раскрытие которого включено здесь посредством ссылки. Также следует понимать, что, несмотря на то, что показана только одна трубка 10 для вдувания топлива и соответствующий кожух 12 трубки, фурменный прибор 1 может содержать одну или более трубок для вдувания топлива, при этом каждая введена через соответствующий кожух.

На фиг.2 показана трубку 10 для вдувания топлива в извлеченном положении. Известным образом, трубка 10 имеет передний конец 18, образующий вдувающее сопло, и задний конец 19, содержащий соединение трубопровода, например для соединения трубки с пневматической системой подачи угольной пыли, а в случае трубки для подачи пылеугольного топлива в токе окислительного газа - с источником кислорода для вдувания кислорода вместе с угольной пылью в горячее дутье.

Теперь со ссылкой на фиг.3-5 будет описано устройство для ввода и извлечения трубки 10 для вдувания топлива в фурменный прибор и из фурменного прибора. Устройство, обозначенное в целом ссылочной позицией 20, выполнено для возможности быстрого перемещения трубки 10 для вдувания между положением ввода, как показано на фиг.1, и положением извлечения, как показано на фиг.2, и обратно.

Устройство 20, как полностью показано на фиг.3, содержит линейную направляющую 22 с подвижно установленной на нее кареткой 24. Линейная направляющая содержит две параллельные U-образные балки 26, 28, скрепленные вместе с помощью головной части 30 и нижней части 32 с тем, чтобы образовывать жесткую, устойчивую к сгибанию полую раму. U-образные балки 26, 28 удерживаются на небольшом расстоянии и с параллельными и примыкающими фланцевыми гранями с помощью головной части 30 и нижней части 32, к которой прикреплены фланцы, например с помощью винтового соединения. Как видно на фиг.3, нижние фланцы U-образных балок 26, 28 образуют дорожку, служащую опорой для четырех роликов 34 каретки 24. Линейная направляющая 22 направляет каретку 24 линейным образом и содержит также механизм для придания прямолинейного движения каретке 24 вдоль оси 35 направляющей. В показанном на фиг.4-5 варианте осуществления этот механизм содержит ходовой винт 36 с резьбовым концом, который простирается от головной части 30 до нижней части 32 и установленный с возможностью вращения вокруг оси 35 направляющей, но в осевом направлении закрепленный с помощью подходящих опор, расположенных соответственно в головной части 30 и нижней части 32, например с помощью корончатой гайки (не показана) в нижней части 32 и созданного обточкой выступа (не показан) головной части 30 в поперечном направлении. Также механизм содержит ходовую гайку 38, установленную на раме каретки 24, с осью гайки, соосной оси 35 направляющей и параллельной направлению вращения роликов 34. Предпочтительно, ходовая гайка 38 установлена на каретке 24 с возможностью поворота, так что она имеет возможность поворота на оси, перпендикулярной ходовому винту 36 и параллельной осям роликов 34, для предотвращения блокировки ходовой гайки 38. Вращение ходового винта 36 вызывает осевое перемещение каретки 24 по оси 35 направляющей. Ход 37 каретки 24 задан длиной ходового винта 36, длиной балок 26, 28 и расстоянием между головной частью 30 и нижней частью 32 и выбран таким образом, чтобы немного превышать глубину ввода трубок 10 для вдувания топлива.

Хотя на фиг.3 и не показано, понятно что сцепка 40 прикреплена к ходовому винту 36 на тыльном конце нижней части 32, например на выступающем участке ходового винта 36, для передачи крутящего момента на ходовой винт 36 посредством внешнего исполнительного механизма, такого, как, например, электрический или пневматический ключ с ударным воздействием или угловая рукоятка. Другими словами, сцепка 40 (не показана) служит для приведения в действие механизма в линейной направляющей 22 для передачи прямолинейного движения на каретку 24. Будучи оптимизированной для изготовления на металлорежущих станках, устройство 20 позволяет осуществлять быстрый и не требующий усилий ввод трубок для вдувания топлива даже значительного диаметра, таких как трубок для подачи пылеугольного топлива в токе окислительного газа, и против значительных значений давления горячего дутья.

Следует обратить внимание, что механизм ходового винта в линейной направляющей 22 выполнен самотормозящимся (или нереверсивным), то есть таким, что потенциальная передача каретки 24 посредством внешнего воздействия (например, давления горячего дутья, оказываемого на герметичное поперечное сечение трубки 10 для вдувания) не может вращать ходовой винт 36, предотвращая таким образом нежелательное перемещение каретки 24 и, следовательно, также соединенной трубки 10 для вдувания. Это достигается посредством подходящего выбора материала ходового винта 36 и ходовой гайки 38 (подходящее сопряжение материала) и выбором ходового винта 36, имеющего подходящий для самоторможения угол подъема резьбы ходового винта. Следовательно, оказываемое давлением горячего дутья усилие на введенную, но не зафиксированную трубку 10 для вдувания топлива, например во время извлечения, не может вызвать выброс трубки 10 для вдувания. Несмотря на то, что механизм винтового типа рассматривается в качестве предпочтительного варианта осуществления, альтернативные механизмы также находятся в объеме данного изобретения, например цепной привод или ременной привод с кареткой, прикрепленной к ремню или цепи, или механизм реечной передачи (зубчатый механизм) с шестерней, расположенной на каретке, и зубчатой рейкой, расположенной на линейной направляющей. Предпочтительно, такие альтернативные механизмы также включают в себя сопряженный с ним самотормозящийся тормоз, такой как, например, расцепляемый храповичный тормоз или самотормозящуюся (нереверсивную) червячную передачу, предотвращающую произвольное перемещение каретки в направлении извлечения.

Как также видно на фиг.3, устройство 20 содержит соединительное устройство 42 для соединения трубки 10 для вдувания с первым соединительным участком 44, например в форме двух находящихся на расстоянии друг от друга параллельных скоб крепления, прикрепленных к каретке 24 и выступающих через зазор между нижними фланцами U-образных балок 26, 28. Как лучше показано на фиг.5, соединительное устройство 42 содержит хомут 46, охватывающий трубку 10 для вдувания топлива, и второй соединительный участок 46, соединяемый с первым соединительным участком 44 на каретке 24, например в форме выступающего поперечного ребра со сквозным отверстием для болтового соединения со скобами крепления, как показано на фиг.5. Хомут 46 выполнен для фиксации трубки 10 для вдувания с кареткой 24 в радиальном и осевом направлении относительно оси трубки. Несмотря на то, что хомут 46 может быть выполнен в виде зажима, жестко прижатого к трубке 10 для вдувания с помощью винтового соединения как показано на фиг.5, или приваренного к трубке 10 для вдувания в альтернативном предпочтительном варианте, хомут может быть выполнен так, что он выполнен с возможностью вращения на трубке 10 для вдувания с небольшим радиальным люфтом вокруг оси трубки. Последний вариант позволяет избежать необходимость вращения трубки 10 для вдувания топлива для надлежащего соединения с кареткой 24. В этом последнем варианте два стопорных кольца (не показаны) могут быть зажаты или приварены к трубке 10 для вдувания примыкая к хомуту и на любой его стороне для осевой фиксации хомута. Следует отметить, что каждая трубка 10 для вдувания топлива может быть снабжена специальным соединительным устройством 42 для дополнительной экономии времени.

Когда трубка 10 для вдувания топлива соединена с кареткой 24 прикрепленной линейной направляющей 22 посредством соединительного устройства 42 (и когда ее передний конец 18 вставлен в кожух 12 трубки), продольная ось трубки 10 для вдувания параллельна оси 35 направляющей, как видно на фиг.3. Также следует обратить внимание, что в последней конфигурации продольная ось трубки 10 для вдувания по существу совпадает с, то есть соосна с, заданной кожухом 12 трубки осью 49 ввода/извлечения, то есть оси, с которой трубка 10 для вдувания топлива должна быть совмещена для того, чтобы быть вводимой/извлекаемой через кожух 12 трубки и через канал трубки (не показан, например в трубе 4 подвода дутья) без заклинивания.

Следует обратить внимание, что устройство 20 позволяет осуществить перемещение соединенной с кареткой 24 трубки 10 для вдувания по оси перемещения (совпадающей с продольной осью трубки 10 для вдувания), которая соосна оси 49 ввода/извлечения, когда линейная направляющая 22 прикреплена к фурменному прибору 1, например к кожуху 12 трубки, как показано на фиг.3. Соединение линейной направляющей 22 с фурменным прибором 1 осуществлено с помощью монтажной опоры 50, как лучше всего изображено на фиг.4, которая представляет собой увеличенное изображение участка фиг.3 (участок, обозначенный сплошной круговой линией).

Как видно на фиг.4, монтажная опора 50 устройства 20 содержит два упорных фланца 52, которые прикреплены к кожуху 12 трубки с помощью винтовой соединительной детали 54 по типу трубного зажима. В альтернативном, в равной степени предпочтительном варианте осуществления монтажная опора 50 может быть постоянно прикреплена к компоненту фурменного прибора 1, например к кожуху 12 трубки как показано на фиг.3-5, с помощью сварного монтажа. Также, монтажная опора 50 содержит опорную плиту 56, установленную с опорой на опорные фланцы 52. Опорная плита 56 расположена так, чтобы задавать опорную поверхность 57, которая в показанном варианте осуществления перпендикулярна оси 49 ввода/извлечения. Монтажная опора 50 содержит также фиксирующую грань 58, образованную цельной или прикрепленную к опорной плите 56 на ее верхнем конце, и крюк 60, прикрепленный к верхней стороне монтажной опоры 50. Пара зубцов 62 образованы цельными с опорной плитой 56 или прикреплены к ней с тем, чтобы выступать перпендикулярно, при этом каждая сторона снабжена одним зубцом 62.

Как лучше всего показано на фиг.5, линейная направляющая 22 содержит контропорную плиту 64, задающую контропорную поверхность 65, которая перпендикулярна оси 35 направляющей, то есть оси вращения ходового винта 36. Следует понимать, что до тех пор, пока гарантируется совмещение линейной направляющей 22 и, соответственно, трубки 10, поверхности 57, 65 не обязательно должны быть перпендикулярны соответствующим осям. Выполненный в форме цилиндрического стержня выступ 66 образован цельным или прикреплен к нижней стороне контропорной плиты 64 с тем, чтобы выступать сбоку. Линейная направляющая содержит также, как лучше всего показано на фиг.3, рычаг 68, который шарнирно соединен с головной частью 30, и с которому эксцентрическим образом шарнирно соединена U-образная серьга 70 регулируемой области действия.

Серьга 70 с рычажным приводом и крюк 60 образуют вместе быстродействующую крепежную деталь для быстрого крепления линейной направляющей 22 к соединительной опоре 50. Следует также принимать во внимание, что контропорная плита 64 и выступ 66 образуют вместе первый полузамок на линейной направляющей 22 для надежного, но разъемного крепления последней в заранее заданной ориентации к фурменному прибору 1, более точно - к монтажной опоре 50. Соответственно, взаимодействующие элементы монтажной опоры 50, то есть опорная плита 56, пара зубцов 62 и крюк 60, образуют второй полузамок, который взаимодействует с полузамком на линейной направляющей 22 для обеспечения быстрого и надежного крепления и правильной ориентации (совмещения) линейной направляющей 22. На фиг.4 наилучшим образом показаны полузамки в сцепленной, то есть соединенной конфигурации, в то время как примерная разъединенная конфигурация полузамков показана на фиг.5. В сцепленном состоянии, как показано на фиг.3-4, входящие в зацепление с выступом 66 зубцы 62 предотвращают любое вращение линейной направляющей 22 вокруг ее оси 35 направляющей, а также любое поперечное движение или движение вниз, тогда как фиксирующая грань 58 удерживает контропорную плиту 64 в восходящем направлении. Следует отметить, что для каждого фурменного прибора 1 на печи каждое входное отверстие для трубки 10 для вдувания предпочтительно оснащено специальной монтажной опорой 50 с тем, чтобы позволить дальнейшую экономию времени.

Благодаря геометрической конфигурации монтажной опоры 50 и ее заранее заданной ориентации относительно фурменного прибора 1, ось 35 направляющей смонтированной линейной направляющей 22 ориентирована параллельно оси 49 ввода/извлечения и так, что продольная ось (и ось перемещения) любой соединенной с линейной направляющей 22 трубки для вдувания является соосной этой оси 49 ввода/извлечения, как хорошо видно из фиг.3. Поэтому при использовании устройства 20 не тратится время на надлежащую ориентацию трубки 10 для вдувания. Как также хорошо видно из фиг.3, монтажная опора 50 выполнена для опоры веса линейной направляющей 22 и соединенной трубки для вдувания. Соответственно, в смонтированном состоянии, как показано на фиг.3, линейная направляющая 22 опирается консольным образом на фурменный прибор 1 посредством монтажной опоры 50.

Процедура замены трубки 10 для вдувания при использовании устройства 20 описана ниже. Первоначально, линейная направляющая 22 соединяется с монтажной опорой 50 посредством ввода выступа. 66 в зубцы 62, вводя с поворотом контропорную поверхность 64 в контакт с опорной поверхностью 57, а затем замыкая быстродействующую крепежную деталь (то есть, вводя в зацепление серьгу 70 в крюк 60 с помощью рычага 68). Таким образом, линейная направляющая 22 (съемно) прикреплена к фурменному прибору 1 и ее ось 35 направляющей ориентирована параллельно с осью 49 ввода/извлечения. На следующем этапе каретка 24 переводится в положение, которое позволяет соединять находящуюся в данный момент в введенном положении трубку 10 для вдувания топлива с кареткой с помощью соединительного устройства 42. Как только трубка 10 для вдувания топлива зафиксирована с кареткой 24 посредством зацепления соединительных участков 44, 48, отвинчивается накидная гайка 72 набивочной камеры 74, и стопорная цепь 14 может быть разомкнута (смотри фиг.1, не показана на фиг.3-5). Следует понимать, что самотормозящая конфигурация передаточного механизма в линейной направляющей предотвращает любой непреднамеренный выброс незафиксированной в данный момент трубки 10 для вдувания. За счет приведения в действие механизма линейной направляющей 22, более конкретно - за счет вращения ходового винта 36 с помощью станочного гаечного ключа при помощи сцепки 40, трубка для вдувания топлива теперь может извлечена безопасно и быстро. Как только она прошла шаровой клапан 16, последний закрывается. Прикрепленный к линейной направляющей 22 захват 76 предотвращает падение переднего конца 18 полностью извлеченной трубки 10 для вдувания.

После того, как использованная трубка 10 для вдувания была извлечена, новая или отремонтированная трубка вставляется также посредством устройства 20. Пока устройство 20 все еще установлено, новую трубку для вдувания топлива соединяют с кареткой 24 после того, как предыдущая трубка была отсоединена, и каретка 24 была переведена в близкое к нижней части 32 положение. Затем передний конец 18 новой трубки 10 для вдувания размещается выше захвата 76. В зависимости от типа соединительного устройства 42, передний конец 18 затем вводится вручную во входное отверстие кожуха 12 трубки у набивочной камеры 74, в то время как трубку 10 для вдувания топлива переводят в направление ввода посредством каретки 24 за счет приведения в движение ходового винта 36. Перед тем как передний конец 18 пройдет шаровой клапан 16, последний открывается. Затем трубку 10 для вдувания топлива полностью вводят через кожух 12 трубки и канал трубки (не показан) для того, чтобы достичь конечного положения при полной глубине ввода посредством приведения в действие каретки 24. Как только трубка для вдувания топлива находится в полном введеном положении, набивочную камеру 74 закрывают с помощью накидной гайки 72 и вводят в зацепление цепь 14 (смотри фиг.1). После этого соединительное устройство 42 может быть отсоединено от каретки 24, и линейная направляющая 22 может быть быстро отделена от монтажной опоры 50 с помощью быстродействующей крепежной детали 60, 70. Затем, линейная направляющая доступна для дальнейшего использования, например на другой монтажной опоре 50 на другом местоположении трубки.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к устройству для ввода трубки для вдувания топлива в фурменный прибор доменной печи и ее извлечения. Фурменный прибор содержит кожух трубки для вдувания топлива, который задает ось ввода/извлечения и установлен в соосном удлинении канала трубки, через который трубка для вдувания топлива может быть введена в фурменный прибор. Предлагаемое устройство содержит линейную направляющую, каретку и монтажную опору. Каретка подвижно установлена с опорой на линейную направляющую и взаимодействует с соединительным устройством для соединения трубки для вдувания топлива с кареткой, с возможностью перемещения трубки для вдувания топлива посредством каретки в осевом направлении вдоль оси перемещения. Линейная направляющая содержит механизм для линейного перемещения каретки вдоль оси линейной направляющей и первый полузамок для установки линейной направляющей на монтажную опору, прикрепленную к фурменному прибору. Монтажная опора имеет второй полузамок, взаимодействующий с первым полузамком. Использование изобретения обеспечивает ускорение и надежность замены трубки для вдувания топлива на фурменном приборе. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство (20) для ввода трубки (10) для вдувания топлива в фурменный прибор (1) доменной печи и ее извлечения, при этом фурменный прибор (1) содержит кожух (12) трубки (10) для вдувания топлива, который задает ось (49) ввода/извлечения и установлен в соосном удлинении канала трубки (10) для вдувания топлива, через который трубка (10) для вдувания топлива может быть введена в фурменный прибор (1), при этом устройство содержит линейную направляющую (22) и подвижно опирающуюся на линейную направляющую каретку (24), причем каретка (24) взаимодействует с соединительным устройством (42) для соединения трубки (10) для вдувания топлива с кареткой (24) с возможностью перемещения трубки (10) для вдувания топлива посредством каретки (24) в осевом направлении вдоль оси перемещения, при этом линейная направляющая (22) содержит механизм (36, 38) для линейного перемещения каретки (24) вдоль оси (35) линейной направляющей (22) и первый полузамок (64, 65, 66) для установки линейной направляющей (22) на фурменный прибор (1), и монтажную опору (50), имеющую второй полузамок (57, 58, 62), взаимодействующий с первым полузамком (64, 65, 66) линейной направляющей (22) для съемного прикрепления линейной направляющей к фурменному прибору (1), при этом первый полузамок и второй полузамок содержат быстродействующую крепежную деталь (60, 70) для скрепления вместе опоры (56) и контропоры (62) этих полузамков, при этом эти опоры (56, 62) и монтажная опора (50) выполнены с возможностью ориентации оси (35) линейной направляющей (22) параллельно оси (49) ввода/извлечения и с возможностью ориентации оси перемещения соединенной с кареткой (24) трубки (10) для вдувания топлива соосно с осью (49) ввода/извлечения при нахождении полузамков в зацеплении.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что монтажная опора (50) выполнена в виде консоли для опоры линейной направляющей (22) при нахождении полузамков в зацеплении.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что механизм (36, 38) является самотормозящимся в осевом направлении для предотвращения нежелательного прямолинейного перемещения каретки (24) вдоль оси (35) линейной направляющей (22).

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что механизм (36, 38) содержит ходовой винт (36), установленный с возможностью вращения вокруг оси (35) в линейной направляющей (22), и ходовую гайку (38), расположенную на каретке (24), для линейного перемещения каретки (24) посредством вращения ходового винта (38), при этом сопряжение материала ходового винта и ходовой гайки, а также угол подъема резьбы ходового винта предпочтительно выбраны так, что механизм является самотормозящимся.

5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что механизм содержит цепной привод, ременной привод или реечную зубчатую передачу, предназначенные для прямолинейного перемещения каретки.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что быстродействующая крепежная деталь (60, 70) содержит крепежную серьгу (70) с рычажным приводом (68) на первом полузамке или на втором полузамке и крюк (60) на втором полузамке или соответственно на первом полузамке, при этом крюк (60) взаимодействует с крепежной серьгой (70) для закрепления линейной направляющей (22) на монтажной опоре (50).

7. Устройство п.6, отличающееся тем, что оно содержит также выступ (66) на первом полузамке или на втором полузамке и зубец (62) соответственно на втором полузамке или на первом полузамке, при этом зубец (62) предназначен для зацепления с выступом (66) с возможностью блокировки линейной направляющей (22) на монтажной опоре (50).

8. Устройство по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что монтажная опора (50) прикреплена к фурменному прибору (1), а опора второго полузамка содержит опорную плиту (56), которая имеет опорную поверхность (57) для ориентации линейной направляющей (22) по отношению к заданной кожухом (12) трубки (10) для вдувания топлива оси (49) ввода/извлечения.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что контропора первого полузамка содержит контропорную плиту (64), которая имеет контропорную поверхность (65), заданную по отношению к оси (35) линейной направляющей (22).

10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что монтажная опора (50) съемно установлена на кожухе (12) трубки (10) для вдувания топлива и прикреплена к фурменному прибору (1).

11. Устройство по п.9, отличающееся тем, что опорная поверхность (57) перпендикулярна оси (49) ввода/извлечения, а контропорная поверхность (65) перпендикулярна оси (35) линейной направляющей (22).

12. Устройство по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что оно содержит соединительное устройство (42) для соединения трубки (10) для вдувания топлива с кареткой (24).

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что каретка (24) содержит первый соединительный участок (44), при этом соединительное устройство (42) содержит хомут (46) для радиальной и осевой фиксации трубки (10) для вдувания топлива и второй соединительный участок (48), выполненный с возможностью соединения с первым соединительным участком (44), с обеспечением перемещения трубки (10) для вдувания топлива посредством каретки (24) в осевом направлении вдоль оси перемещения.

14. Устройство по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что линейная направляющая (22) содержит по меньшей мере одну удлиненную балку (26, 28), задающую линейную дорожку, при этом каретка (24) подвижно установлена с опорой на линейную дорожку удлиненной балки.

15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что удлиненная балка (26, 28) имеет размеры, обеспечивающие длину хода каретки (24) больше, чем глубину ввода трубки (10) для вдувания топлива.

16. Фурменный прибор доменной печи, отличающийся тем, что он содержит устройство по любому из пп.1-15, при этом монтажная опора (50) прикреплена к фурменному прибору (1), и трубка (10) для вдувания топлива соединена с кареткой (24) с возможностью перемещения трубки для вдувания топлива кареткой в осевом направлении вдоль оси (49) ввода/извлечения.