Устройство для очистки фурм от настылей Советский патент 1983 года по МПК C22B15/06 

Изобретение относится к металлургии и предназначено для очистки , устья фурм при продувке расплавов.

Известно устройство для очистки фурм, включающее пневмоцилиндр, ресивер, поршень со штоком, амортизатор и стержень с пробойником l .

Недостатком этого устройства является затягивание расплава в фурменную трубу во время обратного движения Пробойника.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство Для очистки фурм, содержащее корпус крышку, патрубки -подачи воздуха, Лепестковый клапан, а также два клапана, один из которых выполнен в Чиде седла и поршня с отверстием, соединенных штоком, другой -,в виде подпружиненного шарика, перекрывающего отверстие клапана, сечение которого больше сечения отверстия в поршне |д.

Недостатками известного устройства являются малая долговечность, сложность, а также непроизводительные утечки воздуха высокого давлени

На снижение долговечности известного устройства оказывает влияние преждевременный выход из строя лепесткового клапана, испытывающего динамическое воздействие сконцентрированного заряда воздуха высокого давления, движущегося со скоростью несколько сот метров в секунду, перемещая при этом с такой же скоро стью и жестким ударом лепестковый клапан из вертикального положения iB наклонное. I

Сложность известного устройства объясняется наличием в его крышке пружины и шарикового клапана, требующего к тому же наличия исполнительного механизма для его нажатия.

Непроизводительные утечки воздуха высокого давления происходят из-за того, что в крьдшке известного устройства установлен шариковый кла.пан, допускающий при каждом своем включении выброс в атмосферу сжатого воздуха высокого давления из надклапанной полости, объем которой составляет не менее 15% объема рабочей полости.

Соединение трубы-ресивера с рабочей полостью также приводит к непроизводительным утечкам воздуха высокогО давления, поскольку после того, как сконцентрированный заряд воздуха высокого давления направился на срыв настыли вслед за ним, вплоть до перемещения клапана- в исходное положение, из выхлопного отверстия выходит сжатый воздух, поступающий через рабочую полость из трубы-ресивера. В отличие от сконцентрированного заряда воздуха высокого давления это

воздух обладает значительно меньшей кинетической энергией и поэтому не оказывает влияния на срыв настыли.

Цель изобретения - повышение долговечности конструкции и исключение непроизводительных утечек воздуха высокого давления.

, Эта цель достигается тем, что устройство для очистки фурм от настылей, содержащее корпус с размещенным в его рабячей полости запорным клапаном, крышку с отверстием, сообщенным с надклапанной полостью, подводящую магистраль воздуха высокого давления и установленный в выхлопном отверстии корпуса лепестковый клапан, снабжено установленным против лепесткового клапана соплом, сообщенным через распределитель с надклапанной полостью, при этом подводящая магистраль воздуха высокого давления связана с надклапанной полостью.

За счет того, что проходящая через распределитель отводящая магистраль связывает отверстие в крышке с установленным против лепесткового .клапана соплом, стало возмржным исключить из состава устройства для очистки фурм от настылей шариковый клапан, исполнительный механизм для нажатия зтого клапана, а также пружину, возвращающую клапан в исходное положение, и тем самым не только упростить конструкцию, н6 и уменьшить не менее чем на 15% расход воздуха высокого давления, а также повысить долгочечность благодаря тому, что до выстреливания из рабочей полости сконцентрированного заряда воздуха высокого давления, сжатый воздух, поступающий в сопло из наклапанной полости по отводящей магистрали, позволяет переместить лепестковый клапан из вертикального положения в наклонное без удара и со значительно меньшей скоростью, чем сконцентрированный заряд воздуха высокого давления, поскольку поперечное сечение сопла и отводящей магистрали в несколько раз меньше поперечного сечения выхлопного отверстия. А присоединение подводящей магистрали воздуха высокого давления к распределителю и к отводящей между отверстием в крышке и распределителем исключает утечку сжатоговоздуха из подводящей магистрали при любом положении клапана.

На чертеже представлено устройство, продольный разрез.

Устройство содержит корпус 1, закрепленный на переходнике 2, соединяющем патрубки 3 и 4 в единый канал 5 для подачи агента к фурме (не показана.. , В качестве агента может быть сжатый воздух или один из газов, входящих в его состав.

В рабочей полости 6 корпуса 1 размещен запорныйклапан 7, выполненный пустотелым для ;уменьшения веса и: использования его внутреннего объема как дополнения к объему рабочей полости 6. Нижняя часть этого клапана является запорной и предназначена для перекрытия выхлопного отверстия 8. Закрепленная на корпусе 1 крышка 9 вьотолнена с обращенным внутрь рабочей полости 6 кольцеобраз ным выступом 10, в котором установлена поршневая часть запорного клапана 7, имеющая наибольшее поперечное сечение в сравнении с остальными его частями, в торце крышки 9 предусмотрено отверстие 11, сообщенное с надклапанной полостью 12, а ее кольцеобразный выступ 10 выполнен с размещенными на уровне верхнего торца запорного клапана 7 радиальными каналами 13 и кольцеобразной проточкой вокруг них под упругий торообразный элемент 14, При этом между кольцеобразным выступом 10 крышки 9 и корпусом 1 предусмотрена кольцеобразная щел.ь 15, ширина которой меньще толщины упругого торообразного элемента 14. На шарнирной оси 16 в переходнике 2 установлен лепестковый клапан 17, отделяющий отверстие 8 от канала 5 для подачи агента к фурме. С обеих сторон на лепестковом клапане 17 закреплены упругие прокладки 18, выполненные, например из резины. Проходящая через распределитель 19 отводящая магистраль 20 связывает отверстие 11 в крышке 9 с установленным против лепесткового клапана 17 соплом 21, при этом подводящая магистраль 22 воздуха высокого давления присоединена к распределителю J.9 и к отвЬдящей магистрали 20 между отверстием 11 в крышке 9 и распределителем 19.

Устройство работает cлeдyющи. образом.

При открытии с помощью распреде-лителя 19 подводящей магистрали 22 воздух высокого давления заполняет надклапанную полость 12, прижимает запорный клапан 7 к выхлопному отверстию 8, поступает в радиальные каналы 13 и, оттесняя перекрывающий их упругий торообразный элемент 14, устраняется в рабочую полость 6. Смщаясь от радиальных каналов 13, упругий торообразный элемент 14 не сокакивает с кольцеобразного выступа 10, так как ограничен расточкой корпуса 1, а ширина кольцеобразной щели-15, предусмотренной для проход воздуха высокого давления от радиальных каналов 13 в рабочую полость между кольцеобразным выступом 10 крышки 9 и корпусом 1, меньше толщины упругого торообразного элемента 14, Через время, величина которого от доли секунды до нескольких секунд, давление в рабочей б и надклапанной 12 полостях сравнивается и упругий торообразный элемент 14 занимает исходное положение.

.Для очистки фурмы от настылей открывается с помощью распределителя 19 отводящая магистраль 20 и закрывается подводящая магистраль 22, Сжатый воздух из надклапанной полости 12 устремляется через отводящую магистраль 20 в сопло 21 и перемещает лепестковый клапан 17 из вертикального положения наклонное и одновременно повьпиает давление на пути прохождения заряда сжатого воздуха с тем, чтобы уменьшить его разрежение и увеличить мощность. За счет того, что давление в рабочей полости б не изменилось, а в надклапанной полости 12 уменьшилось, воздух высокого давления в рабочей полости 6, воздействуя на торец поршневой части запорного клапана 7, перемещает его в сторону крышки 9, открывая выхлопное отверстие В, Сконцентрированный в рабочей полости 6 заряд воздуха высокого давления направляется через выхлопное отверстие 8 в связанный с фурмой патрубок 4 и, срывая с устья этой фурмы настыли, уходит в расплав

Благодаря удалению настылей с устья фурмы увеличивается ее пропускная способность, а следовательно, увеличивается производительность металлургического агрегата. Поступающий из патрубка 3 агент оттесняет лепестковый клапан 27 из наклонного положения в вертикальное и по сквозному каналу 5 направляется в фурму. Последующее переключение распределителя 19 позволяет перекрыть отводящую магистраль 20 и открыть подводящую магистраль 22 воздуха высокого давления и те;, самым повторить цикл

По сравнению с известным предлагаемое устройство обеспечивает следующие технико-экономические преимущества: повышение долговечности благодаря безударному перемещению лепесткового клапана из вертикального положения в наклонное перед прохождением сконцентрированного, заряда воздуха высокого давления из рабочей полости в фурму; упрощение конструкции за счет исключения из состава устройства шарикового клапана, исполнительного механизма для нажатия этого клапана, а также пружины, возвращающей клапан .в исходно положение; исключение непроизводительных утечек воздуха высокого давления благодаря тому, что воздух высокого давления не выбрасывается из надклапанной полости в атмосфету а используется для полезной работы по перемещению лепесткового клапана КЗ вертикального положения в наклонное перед прохождением сконцеитриI1024520

jpoeaHHoro заряда воздуха высокого Ожидаемый годовой экономический

давления в фурму с одновременнымэффект от максимгтьного объема ис;повышением давления на пути этогЬпользования изобретения составляет

ааряда для увеличения его мощности.32 тыс.руб.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ФУРМ; ОТ НАСТЫЛЕЙ, содержащее корпус с размещенным в его рабочей полости запорным клапаном, крышку с отверстием, сообщенным с надклапанной полостью, подводящую магистраль воздуха высокого давления и установленный в выхлопном отверстии корпуса лепестковый клапан, отличающ е ее я тем, что, с целью долговечности устройства и исключения утечек воздуха, оно снабжено установленным против лепесткового клапана соплом, сообщенным через распределитель с нащклапанной полостью, при этом подводящая магистраль воздуха высокого давления связана с надклапанной полостью. (Л О э ел ND