Устройство для удаления шлака из электродуговой печи Российский патент 2024 года по МПК B22D43/00 F27D3/15 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности, к устройству для снятия и удаления шлака в процессе выплавки чугуна в электродуговых печах.

Устройство предназначено для долговременного удаления шлака с зеркала выплавляемого чугуна в процессе его выплавки в электродуговой печи.

Известны следующие аналоги - конструкции устройств для удаления шлака.

1. Устройство для удаления шлака по AC SU №378417, опубликованное 18.04.1973 г., содержащее водоохлаждаемые барабан и хобот, закрепленный в подшипниковой опоре, шарнирно подвешенной на тележке, перемещаемой по консоли, закрепленной шипом у рабочего окна печи. Цепной транспортер размещен на хоботе, в трубе, имеющей в месте контакта с барабаном вырез с нижним краем в виде скребка, при этом транспортер и хобот имеют единый, размещенный на хоботе, привод.

2. Устройство для скачивания шлака по AC SU №372419, опубликованное 01.03.1973 г., содержащее охлаждаемый футерованный скребок с направляющим выступом и пневмоцилиндр с рамой, закрепленные на неподвижной горизонтальной оси, причем, рама имеет направляющую прорезь, а пневмоцилиндр шарнирно установлен на оси.

3. Устройство для удаления шлака по AC SU №775599, опубликованное 30.10.1980 г., содержащее приводную тележку с упорным роликом и с закрепленными с помощью подкосов вертикальными направляющими, связанными рамой в нижней части, установленную на размещенном на балках рельсовом пути; в вертикальных направляющих имеется каретка с собственными направляющими с закрепленной на ней вертикальной штангой, на одной стороне которой имеется зубчатая рейка, входящая в зацепление с шестерней, взаимосвязанной с приводом; в подшипниковых опорах установлены ведущая, связанная через коническую зубчатую передачу с приводом, и ведомая вертикальные колонны, на нижнем конце каждой из которых размещена ось с фиксатором и рабочим органом - полуковшом с пальцем, и кинематически взаимосвязанные в верхней части зубчатыми колесами.

4. Устройство для удаления шлака с поверхности расплава металла по полезной модели RU №13338, опубликовано 10.04.2000 г., содержащее погружной вытеснитель, снабженный кондуктором в виде направляющей для погружной фурмы, имеющий несущую траверсу и закрепленную на нем проушиной с образованием ограничительных опорных выступов, в вариантах исполнения - эксцентричных выступов.

5. Устройство для удаления шлака с поверхности расплава по патенту на изобретение RU №2316411, опубликованное 10.02.2008 г., содержащее надетый и закрепленный на футерованной опоре посредством центрального осевого отверстия и фиксирующих гаек погружаемый в расплава рабочий орган в виде цилиндрической емкости, образованной перфорированным днищем с кольцевыми гребнями и обечайкой и футерованными с обоих сторон термозащитными слоями, жестко закрепленный на вертикальной опоре с надетыми футеровочными термостойкими втулками.

6. Устройство для удаления шлака из разливочного ковша по патенту на изобретение RU №2385202, опубликовано 27.03.2010 г., содержащее платформу; направляющую стрелу в виде трубчатого хобота, несущего на себе три пояса удерживающих роликов; штангу с наружным продольным и поперечным оребрением с тремя коробчатыми направляющими; привод штанги; цилиндры подъема стрелы, цилиндр поворота, упорные и опорные удерживающие ролики; цепи привода; пояса удерживающих роликов; скребок; упорную коробчатую направляющую; опорные коробчатые направляющие; рабочие и возвратные ветви приводных цепей.

В качестве прототипа принята конструкция устройства для удаления шлака из разливочного ковша по авторскому свидетельству SU №457864, опубликовано 25.01.1975 г., содержащее водоохлаждаемую штангу из двух труб, скрепленных планками с зазором, с приводными роликами, направляющие ролики, рычаг, пневмоцилиндр, перекидной ролик, звездочку, конечный переключатель и упоры. Сложность данной конструкции обусловлена, в том числе, использованием направляющих приводных роликов, имеющих редуктор, при этом корпус направляющих роликов, установленный на одной оси с приводом выполнен с возможностью наклона вместе со штангой гребка только в вертикальной плоскости, что ограничивает рабочую зону устройства.

Общими недостатками аналогов и прототипа являются крупные габариты, громоздкость и сложность конструкции, а также большое количество поворотных частей и приводов, требующих настройки и регулировки, а также затрудненность и затратность выполнения ремонтных работ.

Таким образом, технической задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции за счет создания водоохлаждаемого приспособления для эффективного снятия и удаления шлака скребкового типа упрощенной, облегченной конструкции с увеличенным ресурсом работы.

Техническая задача решается тем, что устройство для удаления шлака, содержащее рабочий орган для погружения в расплав, выполненный в виде водоохлаждаемого скребка, размещенного на водоохлаждаемой штанге, водоохлаждаемый щиток и ролики, при этом водоохлаждаемая штанга выполнена в виде неразъемно соединенных друг с другом труб, отличающееся тем, что оно снабжено выполненным с возможностью одновременной работы в паре с водоохлаждаемой штангой водоохлаждаемым скребком, приспособлением для скачивания шлака, состоящим из корпуса, выполненного в виде кронштейна изогнутой кольцом формы, усиленного соединением сваркой раскосом, установленного на опору с крюком для фиксации в окне печи, взаимосвязанных упорного щитка, пластин, брусков и аксиально установленных с зазором вращающихся конусных роликов, геометрическая ось которых расположена в горизонтальной плоскости, выполненных с возможностью перемещения с упором на них упомянутой водоохлаждаемой штанги, при этом водоохлаждаемая штанга выполнена в виде беззазорно приваренных друг к другу водоохлаждаемых труб для боковой подачи и отвода воды, снабженных впускным и выпускным штуцерами, неразъемно закрепленными через уголок, и содержит с одной стороны рукоятку, выполненную в виде рамки, а с другой стороны - водоохлаждаемый скребок, содержащий жестко связанные через соединительную трубку два водоохлаждаемых экрана, стенки и дно.

В частном случае, впускной и выпускной штуцеры на водоохлаждаемых трубах неразъемно закреплены через уголок посредством сварки.

Исследования, проведенные по источникам патентной и научно-технической информации, показали, что заявляемое устройство для удаления шлака с дуговой печи неизвестно и явным образом не следует из изученного уровня техники, то есть соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

Сущность изобретения характеризуется графическими материалами, представленными на фиг. 1-11, где на фиг. 1 показан общий вид сбоку первой основной части устройства - рабочего органа для погружения в расплав, на фиг. 2 показан общий вид вышеуказанной части устройства сверху, на фиг. 3 представлен разрез А-А по продольной оси скребка, на фиг. 4 показан разрез Б-Б по продольной оси впускного штуцера, на фиг. 5 приведен разрез В-В по продольной оси выпускного штуцера, на фиг. 6 представлен разрез С-С на фиг. 2, на фиг. 7 показана вторая основная часть заявляемого устройства - приспособление для скачивания шлака с боковой стороны без центральной части приспособления, на фиг. 8 приведено приспособление для скачивания шлака с боковой стороны, на фиг. 9 приведено приспособление для скачивания шлака с тыльной стороны, на фиг. 10 показана выделенная зона К на фиг. 9, на фиг. 11 показан вид D расположения ролика для размещения рабочего органа для погружения расплав, приведенный на фиг. 8.

Устройство для удаления шлака, имеющее погружаемый в расплав рабочий орган в виде водоохлаждаемого скребка 1, размещенного на водоохлаждаемой штанге, состоящей из двух труб 2 и 3, соответственно впускного и выпускного направления, при этом на беззазорно приваренных друг с другом водоохлаждаемых трубах 2 и 3 установлены через скрепленные уголком 4 впускной 5 и выпускной 6 штуцеры, предназначенные для боковой подачи и отвода воды, имеющие с одной стороны рукоятку 7 в виде рамки для удобства вращения и манипулирования, а с другой стороны - скребок 1, состоящий из приваренных через соединительную трубку 10 двух водоохлаждаемых экранов 12 с дном 11 со стенками 8, 9; а также работающее в паре с ней приспособление для скачивания шлака, состоящее из корпуса, выполненного в виде кронштейна изогнутой кольцом формы 13, усиленного соединенной сваркой связью -раскосом 14, установленного одним концом на ограничительную, предотвращающую падение, опорную часть кронштейна 13 через кольцо 15, другим на вертикальную часть кронштейна 13 с крюком 17 и опорой 16, которые предназначены для фиксации в окне печи, а также взаимосвязанные упорный щиток 18, пластины 19 и бруски 20 (на фиг. показаны по одной пластине и одному бруску), выполняющих упорную функцию, при этом штанга выполнена с возможностью перемещения по аксиально установленным с зазором вращающимся относительно оси L с втулками 21 и зафиксированным кольцами 22, 23 подшипников 24, 25 конусным роликам 26, 27, геометрическая ось которых расположена в горизонтальной плоскости.

Заявляемое устройство для удаления шлака с дуговой печи может быть использовано в условиях чугунолитейного производства и соответствует критерию «промышленная применимость».

Устройство работает следующим образом. Рабочий орган в виде размещенного на водоохлаждаемой штанге из двух труб 2 и 3 скребка 1 устанавливается на конусные ролики 26, 27 приспособления для скачивания шлака. После чего в водоохлаждаемую трубу 2 через впускной штуцер 5 подается вода, охлаждающая полностью всю конструкцию рабочего органа (трубы 2, 3, рукоятку 7), затем возвратно-поступательными движениями с поворотом с целью охвата всей площади зеркала расплава металла осуществляется манипулирование рабочим органом для захвата его скребком порции шлака, ее подтягивание к окну для скачивания шлака, размещаемому в задней части корпуса электродуговой печи (на фиг. не показаны), и сваливание шлака через устанавливаемый снизу направляющий стакан шлаковни непосредственно в полость шлаковни.

Изобретение относится к области металлургии. Устройство для удаления шлака содержит рабочий орган для погружения в расплав, выполненный в виде водоохлаждаемого скребка (1), размещенного на водоохлаждаемой штанге, и, одновременно работающее в паре с ним, приспособление для скачивания шлака. Водоохлаждаемая штанга выполнена в виде беззазорно приваренных друг к другу водоохлаждаемых труб (2, 3) для боковой подачи и отвода воды с впускным (5) и выпускным (6) штуцерами, неразъемно закрепленными через уголок (4). С одной стороны штанга содержит рукоятку (7) в виде рамки, а с другой стороны – водоохлаждаемый скребок, содержащий жестко связанные через соединительную трубку два водоохлаждаемых экрана, стенки и дно. Приспособление для скачивания шлака состоит из корпуса в виде кронштейна изогнутой кольцом формы, усиленного сваркой раскосом, установленного на опору с крюком для фиксации в окне печи, взаимосвязанных упорных щитка, пластин и брусков и аксиально установленных конусных роликов. Конусные ролики приспособления выполнены с возможностью перемещения с упором на них упомянутой водоохлаждаемой штанги. Обеспечивается облегчение и упрощение конструкции. 1 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Устройство для удаления шлака, содержащее рабочий орган для погружения в расплав, выполненный в виде водоохлаждаемого скребка, размещенного на водоохлаждаемой штанге, водоохлаждаемый щиток и ролики, при этом водоохлаждаемая штанга выполнена в виде неразъемно соединенных друг с другом труб, отличающееся тем, что оно снабжено выполненным с возможностью одновременной работы в паре с водоохлаждаемой штангой с водоохлаждаемым скребком, приспособлением для скачивания шлака, состоящим из корпуса, выполненного в виде кронштейна изогнутой кольцом формы, усиленного соединением сваркой раскосом, установленного на опору с крюком для фиксации в окне печи, взаимосвязанных упорных щитка, пластин и брусков и аксиально установленных с зазором вращающихся конусных роликов, геометрическая ось которых расположена в горизонтальной плоскости, выполненных с возможностью перемещения с упором на них упомянутой водоохлаждаемой штанги, при этом водоохлаждаемая штанга выполнена в виде беззазорно приваренных друг к другу водоохлаждаемых труб для боковой подачи и отвода воды, снабженных впускным и выпускным штуцерами, неразъемно закрепленными через уголок, и содержит с одной стороны рукоятку, выполненную в виде рамки, а с другой стороны – водоохлаждаемый скребок, содержащий жестко связанные через соединительную трубку два водоохлаждаемых экрана, стенки и дно.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что впускной и выпускной штуцеры на водоохлаждаемых трубах неразъемно закреплены через уголок посредством сварки.