Вакууматор Российский патент 2024 года по МПК C21C7/10 

Изобретение относится к металлургии, конкретно - к оборудованию для внепечного вакуумирования жидкой стали.

Известен циркуляционный вакууматор, содержащий вакуум-камеру, установленную на подвижной платформе и механизм вертикального перемещения вакуум-камеры, выполненный в виде лебедки [Протасов А.В., Блох В.А., Майоров А.И. и др. Состояние и перспективы развития циркуляционных вакуума торов в СССР и за рубежом. С. 30, рис. 116.]. Данная конструкция обеспечивает установку вакуум-камеры в рабочее и исходное положение при относительно небольшой скорости вертикального перемещения.

Для обеспечения частых возвратно-поступательных перемещений вакуум-камеры с увеличенной скоростью при порционном вакуумировании применен вакууматор, содержащий вакуум-камеру, смонтированную на платформе, установленной с возможностью ускоренных возвратно-поступательных вертикальных перемещений при помощи силового цилиндра двустороннего действия [В.И. Решетов, А.В. Протасов. Опыт эксплуатации порционного вакууматора для ковша вместимостью 350 т. Экспресс-информация ЦНИИТЭИТяжмаш, 1988. Серия 1, выпуск 10 - 5 с].

К недостаткам известного вакууматора относятся значительные динамические нагрузки и энергозатраты, вызванные ускоренным возвратно-поступательным перемещением значительных масс.

Из известных наиболее близким к описываемому является вакууматор с рычажным механизмом качания вакуум-камеры, выполненным в виде балансирного шарнирного параллелограмма с контргрузом, установленным на двуплечем рычаге параллелограмма противоположно вакуум-камере. Нижняя часть вакуум-камеры выполнена съемной и в двух вариантах - с одним патрубком, погружаемым в металл, для осуществления порционного вакуумирования при возвратно-поступательном перемещении вакуум-камеры и с двумя патрубками для осуществления циркуляционного вакуумирования при подаче инертного газа в один из патрубков. [А.В. Протасов. Актуальные проблемы создания агрегатов ковшовой обработки стали. Часть 2. Обработка при пониженном давлении // «Сталь», 2010, №12. - С. 20-26, Рис. 2].

Механизм вертикального перемещения вакуум-камеры предназначен для погружения патрубков в металл в начале процесса вакуумирования, возвратно-поступательного перемещения вакуум-камеры при порционном вакуумировании, а также, для опускания вакуум-камеры и/или ее частей на специальную тележку при замене с последующим перемещением из-под вакууматора. Кроме того, нижняя часть вакуум-камеры и погружные патрубки в результате контакта с металлом и шлаком покрываются настылями значительной переменной массы.

Таким образом, в процессе эксплуатации вакууматора нагрузки на элементы механизма перемещения вакуум-камеры изменяются в широких пределах, что приводит к возникновению избыточных динамических нагрузок на элементы конструкции, снижению надежности, необходимости повышения мощности привода и увеличению энергозатрат.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в увеличении надежности элементов конструкции, снижении требуемой мощности привода и энергозатрат.

Заявленный технический результат достигается тем, что в вакууматоре со сменной нижней частью вакуум-камеры и балансирным рычажным механизмом вертикального перемещения вакуум-камеры и ее частей, содержащем двуплечий рычаг с противовесом, установленным на рычаге противоположно вакуум-камере, согласно предлагаемому техническому решению, противовес установлен с возможностью перемещения вдоль двуплечего рычага, при этом противовес может быть установлен на катках, опертых на полозья, выполненные на рычаге, и снабжен винтовым приводом перемещения. Возможность перемещения противовеса вдоль рычага способствует снижению нагрузки на привод перемещения вакуум-камеры при изменениях массы перемещаемых частей в зависимости от варианта нижней части вакуум- камеры, массы настылей в вакуум-камере и/или на патрубках и др.

Изобретение поясняется примером его конкретного выполнения со ссылками на графические материалы, на которых показаны:

Фиг. 1 - общий вид механизма перемещения вакуум-камеры, (вариант порционного вакуумирования),

Фиг. 2 - внешний вид сменной нижней части с двумя патрубками (вариант циркуляционного вакуумирования).

Вакууматор содержит вакуум-камеру 1, установленную на подвижной платформе 2 и механизм вертикального перемещения 3, включающий двуплечий рычаг 4, шарнирно закрепленный на основании 5, тягу 6, шарнирно соединенную со стойками 7, 8, выполненными, соответственно, на основании 5 и подвижной платформе 2, привод 9, выполненный в виде силового гидроцилиндра двустороннего действия, и противовес 10, установленный на двуплечем рычаге 4 противоположно вакуум-камере 1. Вакуум-камера 1 выполнена со сменной нижней частью 11 с одним патрубком 12 для осуществления порционного вакуумирования или с двумя патрубками, всасывающим 13 и сливным 14 для осуществления циркуляционного вакуумирования, и посредством вакуумпровода 15 соединена с вакуумным насосом (на рисунках не показан). Противовес 10 посредством катков 16 установлен на полозьях 17, выполненных на двуплечем рычаге 4 и снабжен винтовым реверсивным приводом 18 для перемещения вдоль рычага 4.

Вакууматор работает следующим образом. Ковш 19 с расплавленной сталью 20 и шлаком 21 посредством сталевоза 22 перемещается под вакуум-камеру 1 и тягой 6 патрубок 12 или патрубки 13, 14 погружаются в расплавленную сталь 20. При порционном вакуумировании в результате возвратно-поступательных вертикальных перемещений вакуум-камеры расплавленная сталь 20 через патрубок 12 поступает в вакуум-камеру 1, где подвергается вакуумной обработке, а затем сливается обратно в ковш 19. При циркуляционном вакуумировании расплавленная сталь 20 в результате подачи инертного газа во всасывающий патрубок 13 непрерывно поднимается в вакуум-камеру 1, проходит через нее, подвергаясь вакуумной обработке, и через сливной патрубок 14 сливается обратно в ковш 19.

В процессе обработки металла на внутренних поверхностях патрубков и вакумм-камеры образуются отложения застывшего металла и шлака, увеличивающие массу перемещаемых частей вакуум камеры 1.

При замене вакуум-камеры 1 или ее нижней части 11 после отсоединения коммуникаций посредством механизма вертикального перемещения 3 их устанавливают на сталевоз 22 и вывозят из-под вакууматора, после чего в обратном порядке заменяют на отремонтированные. Во всех режимах работы вакууматора положение противовеса 10 относительно оси шарнира двулучевого рычага 4 регулируется таким образом, чтобы момент силы тяжести вакуум-камеры 1 максимально уравновешивался моментом, создаваемым силой тяжести противовеса 10, что снижает нагрузку на привод механизма перемещения вакуум-камеры, и особенно важно для снижения динамических нагрузок на элементы механизма при порционном вакуумировании, сопровождающемся частыми реверсивными и ускоренными перемещениями вакуум-камеры.

Изобретение относится к металлургии, в частности к оборудованию для внепечного вакуумирования жидкой стали. Вакууматор со сменной нижней частью вакуум-камеры и балансирным рычажным механизмом вертикального перемещения вакуум-камеры и ее частей, содержащим двуплечий рычаг с противовесом, который установлен с возможностью реверсивного перемещения вдоль двуплечего рычага и снабжен винтовым приводом перемещения. Изобретение позволяет снизить нагрузки на привод перемещения вакуум-камеры при изменениях массы перемещаемых частей в зависимости от варианта нижней части вакуум-камеры, массы настылей в вакуум-камере и на патрубках. 2 ил.

Вакууматор со сменной нижней частью вакуум-камеры и балансирным рычажным механизмом вертикального перемещения вакуум-камеры и ее частей, содержащим двуплечий рычаг с противовесом, установленным на рычаге противоположно вакуум-камере, отличающийся тем, что противовес установлен с возможностью реверсивного перемещения вдоль двуплечего рычага и снабжен винтовым приводом перемещения.