Устройство для горизонтального перемещения ванны дуговой печи Советский патент 1984 года по МПК F27B1/10 

.пЖ

о

О5

сриг.-/ л.и)бпстение относится к печестроепик; л,1я э,нч тпометаллургии и может быть и.:1();и,:«)ва11о в рудно-термических исчах. И ;|;( гпм устройство для врашепяя i ..иiibi iiu4ii, ()H:n) поворотную млпу, зубчатое колесо на iicii (и(,:;г колесо), находящееся в зацеплении с нсдущей шестерней (звездочкой) привода вращения, и центральную камеру, причем поворотная плита снабжена верхней круговой направляющей опорой, перемещающейся по кольцевому рольгангу, закрепленному на фундаменте или по роликовому кругу 1. , Недостатком устройства является наличие единой плоскости опирания поворотной плиты, т.е. кольцевого рельсг, изготовление и монтаж которого связаны с большими трудовыми и материальными затратами. Кроме того, не обеспечивается равномерная загрузка всех опор, особенно при создании печей большой мощности (33000 кВА и выше), когда диаметр ванны и нагрузки на устройство вращения значительно увеличиваются. Вращение ванны печи сопровождается разрыхлением спекшейся шихты. Основным недостатком sjoro способа разрыхления щихты в приэлектродной зоне (зоне максимально высоких температур и интенсивного выделения газов) является то, что разрушение спекшейся шихты происходит только со стороны электрода в зоне «набегающей поверхности электрода, при этом обеспечивается рыхление лишь 25-30% необходимого объема реакционной зоны околоэлектродного пространства. Наиболее близким по достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство для горизонтального перемещения ванны дуговой печи, включающее поворотную плиту, на которой смонтирована ванна печи, поворотная плита установлена на щаровых опорах. Для вращения ванны печи у поворотной плиты снизу по вертикальной оси установлен механизм вращения с эксцентриситетом относительно .оси, равным 0,1-0,3 диаметра электрода. Механизм вращения соединен с приводом 2. Недостатками известного устройства являются жесткость закрепления шаров в опоре, что создает большие усилия на опору при вращении печи и высокую вероятность выхода ее из строя, требует точности установки плиты при монтаже, а также сложный характер перемещения краев поворотной плиты при вращении печи относительно шаров в опоре, приводящий к периодическому смещению интенсивных нагрузок к самым крайним точкам плиты, что вызывает деформацию поверхности плиты, соприкасающейся с шарами. Цель изобретения - снижение удельного расхода электроэнергии, повышение надежности, долговечности и облегчение монтажа. Поставленная цель достигается тем, 414) в стройстве л. in горизонтального перемешоиии вашил дуговой печи, включающем. поворотиун) плиту, установленную на шаровых опорах и соединенную с механизмом вращения с эксцентриситетом относительно вертикальной оси ванны, привод вращения, нижняя опорная поверхность поворотной плиты снабжена опорными участками, расположенными равномерно по ее диаметру и опирающимися на шаровые опоры, каждая из которых снабжена планшайбой, смонтированной на вертикальном валу, который установлен с возможностью осевого перемещения, а опорные шары расположены в планшайбе с эксцентриситетом относительно вала, равным эксцентриситету между осью вращения поворотной плиты и осью привода перемещения. На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - щаровая опора с горизонтальной планшайбой, вариант исполнения; на фиг. 4 - то же, вид сверху; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. б - шаровая опора с тремя опорными шарами, вариант исполнения; на фиг. 7 - то же, вид сверху. Устройство для горизонтального перемещения ванны дуговой печи содержит поворотную раму 1 с опорными участками 2, щаровые опоры 3, эксцентрик 4 в подшипнике 5. Эксцентрик 4 установлен на валу 6 с цевочным колесом 7, входяшим в зацепление с ведущей звездочкой 8 привода 9. Шаровая опора 3 содержит опорный шар 10 в планшайбе 11, установленной на вертикальном валу 12 в радиальных сферических роликоподшипниках. 13 и 14 и упорном роликоподшипнике 15, которые установлены в гильзе 16. Последняя помещена в корпус 17, в радиальных парах которого установлена траверса 18. Центральная часть траверсы 18 соединена осью 19 с пятой 20, а края ее опираются через регулировочный винт 21 с гайкой 22 на упор 23, установленный на штоке 24 с набором тарельчатых пружин 25. .Шаровая опора 3 может быть выполнена также с тремя опорными шарами 26, расположенными в планшайбе, выполненной в виде чашки 27 с сепаратором 28, на пружинах 29 во втулке 30. Втулка 30 сферически оперта в головку грузового винта 31 на гайке 32, запрессованной в корпус 33. Грузовой винт 31 имеет рукоятку 34. Устройство работает следуюш.им образом. Привод 9 через ведушую звездочку 8 и цевочное колесо 7 враш;ает вал 6 с эксцентриком 4, который, вращаясь в подщипнике 5, перемещает поворотную плиту 1 в горизонтальной плоскости. При этом каждая точка поворотной плиты 1 описывает окружность радиусом, равным эксцентриситету С

(фиг. 2) эксцентрика, т.е. величине, равной, например, 0,1-0,3 диаметра электрода.

Опорный участок 2, расположенный на нижней поверхности поворотной плиты 1, контактирует с опорным шаром 10, который расположен в планшайбе 11 на расстоянии С (фиг. 4) от оси вертикального вала 12.

Движение поворотной плиты 1 в горизонтальной плоскости по замкнутому контуру, определяемому наличием эксцентрика 4, заставляет вращаться вертикальный вал 12 в подшипниках 13-15 качения, обеспечивая при этом трение качения при перемещении поворотной плиты.

Вертикальный вал 12, установленный в гильзе 16, имеет возможность свободного осевого перемещения в корпусе 17. Гильза 16 опирается на пяту 20, которая в свою очередь шарнирно соединена осью 19 с траверсой 18, установленной на подпружиненных упорах 23, усилие поджатия которых регулируется регулировочными винтами 21. Усилие поджатия определяется из условия равномерной загрузки всех шаровых опор 3 общим весом частей печи, расположенных на поворотной плите (ванна, футеровка, шихта и т.д.).

Упор 23 установлен на штоке 24 и имеет возможность осевого перемещения под действием набора пружин 25 с одной стороны и нагрузки от веса ванны печи - с другой.

Вращением регулировочных винтов 21 в резьбовых отверстиях по краям траверсы 18 устанавливается требуемое усилие поджатия шара 10 к опорному участку 2 поворотной плиты 1. Положение винта 21 фиксируется гайкой 22.

Взамен набора пружин 25 в предлагаемой конструкции возможно также применение гидравлических амортизаторов в зависимости от требований, предъявляемых к конкретной печи (противопожарная безопасность, габариты устройства, обслуживание и т.д.).

Конструкция щаровой опоры 3 обеспечивает наличие сил сопротивления перемещению только от трения качения, исключая скольжение, что снижает нагрузки на привод и позволяет равномерно загружать каждую опору в отдельности.

Шаровая опора 3 в варианте исполнения с тремя опорными шарами 26 предусмотрена на случай применения в сверхмощных печах, где нагрузки на поворотную плИту составляют 2000 т и более. В этом случае для снижения контактных напряжений в каждой опоре применено три шара. Предварительное усилие поджатия шар9в 26 к опорному участку 2 поворотной плиты 1 создается при помощи грузового винта 31, вращающегося в гайке 32 корпуса 33. Втулка 30, опираясь по сфере в голоке r JfJjOBoro винта 31, самоустанавливается в зависимости от монтажных неточностей в любом положении поворотной плиты 1, обеспечивая при этом контакт всех трех щаров 26 с опорным участком 2. Пружины 29 служат также для компенсации монтажных неточностей опЬрных участков 2. Наличие пружин обеспечивает, равномерную загрузку всех шаровых, опор 3. Рукоятка 34 предназначена для вращения грузового винта 31 как во время монтажа и выставки опор устройства, так и для регулировки усилия поджатия в период эксплуатации.

Таким образом, наличие эксцентрикового привода в совокупности с шаровыми опорами, имеющими планшайбу, с эксцентрично установленными шарами, обеспечивает горизонтальное перемещение ванны печи по замкнутому контуру. При этом разрушение спекшейся шихты происходит вокруг каждого электрода по его периметру, что обеспечивает рыхление всей реакционной зоны околоэлектродного пространства, а следовательно, и снижение удельных затрат электроэнергии на расплав.

Возможность регулировки загрузки каждой шаровой опоры повышает надежность и долговечность этого высоконагруженного и ответственного элемента электропечи. Наличие отдельных опорных участков поворотной плиты над каждой шаровой опорой облегчает монтаж механизма перемещения и ванны печи, так как не требует единой выставленной поверхности.

При использовании предлагаемого устройства для горизонтального перемещения ванны дуговой печи годовой экономический эффект на одну электропечь мощностью 16,5 МВА, выплавляющую кристаллический кремний, составит 290 тыс. руб.

УСТРЮЙСТВО ДЛЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ВАННЫ ДУГОВОЙ ПЕЧИ, включающее поворотную 1 плиту, установленную на шаровых и соединенную с механизмом вращсшгя с эксцентриситетом относительно вертикальной оси ванны, и привод вращения, отличающееся тем, что, с целью снижения удельного расхода электроэнергии, повышения надежности, долговечности и облегчения монтажа, нижняя лиорная поверхность поворотной плиты снабжена опорными участками, расположенны.ми равномерно по ее диаметру и опирающимися на шаровые оиоры, каждая из которых снабжена планшайбой, смонтированной на вертикальном валу, который установлен с возможностью осевого перемещения, а опорные шары расположены в планшайбе с эксцентриситетом относительно вала, равным эксцентриситету i между осью вращения поворотной плиты и осью привода перемеш.ения. СЛ

Фиг. 3

т

75

ty

ВБ

27

Е

фиг,5

Фиг.6

- /Г