Устройство для наклона дуговой электропечи Советский патент 1985 года по МПК F27D3/00 

2, Устройство по П.1, о т л и чающееся тем, что замкнутая рама снабжена стойками, установленными с шагом (О,25-0,5)L по криволинейной направляющей внешнего ,контура арки , где L - длина криволинейной направляю щей.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАКЛОНА ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ, содержащее опоры, выполненные в виде сегментов, механически связанных между собой, от личающееся тем, что, с целью снижения металлоемкости, улучшения технологии изготовления и увеличения надехоюсти устройства, каждый сегмент выполнен в виде замкнутой рамы, состоящей из нижнего основания в форме арки и верхней горизонтальной балки, причем отношение высоты поперечного сечения арки к ее стреле подъема составляет 0,10-0,25. (Л -ч1 о ел

Изобретение относится к черной и цветной металлургии. Целью изобретения является снижение металлоемкости, улучшение технологии изготовления и увеличение надежности. Па фиг. 1 схематически изображено устройство для наклона дуговой элект ропечи, общий вид; на фиг. 2 - сечение Л-А на фиг. 1; на фиг. 3,4,5 схемы прочностного расчета. Устройство для наклона дуговой электропечи состоит из двух сегментов 1, связанных между собой попереч ными балками 2. Каждый из сегментов представляет собой замкнутую раму, нижнее основание 3 которой выполнено в форме арки, концы арки связаны горизонтальной балкой 4, а в пролете установлены вертикальные ребра 5. Нижнее основание сегмента 1 установлено на рельсе 6. Вся конструкция с одного кргя (противоположного слив ному носку корпуса печи) соединена с приводом 7 наклона. На сегментах 1 установлен корпус печи 8. Поперечное сечение рамы как в арочной части, так и в части горизон тальной балки может быть выполнено с замкнутым контуром (фиг.2) или с открытым контуром (например,- двутаврого сечения). Контур выпуклой части арки подбирается из условия определения формы кривой давления, строящейся из усло вия решения силового многоугольника и построения веревочного многоугольника. Ось арки строится с таким расчетом, чтобы она совпадала с кривой давления. В этом случае все изгибаю крге моменты в выпуклой части арки опоры обращаются в нуль и эта часть конструкции работает только на растя .жение-сжатие. Устройство работает следующим образом. При горизонтальном положении печи балка 4 параллельна основанию рельса 6, арочная часть 3 сегмента 1 воспринимает нагрузку в точке наибольшей стрелы подъема. При включении привода 7 наклона сегменты 1 перекатываются по рельсу 6 в ту или иную сторону (в зависимости от требований технологического процесса) выпуклой частью арки 3, при этом точка приложения нагрузки к арке перемещается в соответствии с перемещением точки контакта опоры 1 с рельсом 6. Применение сегментов в виде замкнутой рамы с использованием арочной схемы позволяет снять действие изгибающих моментов и поэтому обеспечивает работу конструкции только на растяжение-сжатие. Это позволяет значительно уменьшить металлоемкость сегментов без снижения их прочностных характеристик, значительно упрощает технологию и снижает трудозатраты на изготовление. В некоторых конструкциях можно вместо поперечных балок 2 использовать для связи сегментов 1 непосредственно корпус печи 8. Замена сплошной конструктдии в виде сегмента на замкнутую раму с использованием арки снижает металлоемкость устройства для наклона (люльки) на 20-25%. Для рационального подбора соотношений высоты поперечных сечений арки 3 (фиг.2) и верхней горизонтальной балки 4 приводится прочностный расчет сегмента, схематизированного в виде замкнутой рамы (фиг.З). При определении перемещений симметричной системы учитываются перемещения от действия изгибающего момента Х (фиг.З) и продольной силы XjT. 3 Система уравнений для определ лишних неизвестных, р.аскрывающих статическук неопределимость арки имеет вид fSn- ii + Л Jp j(2lXi - Л 2р , S 2R 11 Е ,-|%(о-зшУо.)ffj-(l-cos%) - Е (:fo-- sinlPo + ) + -|4г ( адзУо) sin % ; Д 2 р g (Т 2 0 - cos :Pi Расчет ведется применительно к люльке электропечи типа ДСП-100И6 со следующими параметрами: Р 2,5 - нагрузка на арку, МН; R 5,7 - радиус кривизны арки, ср - текущий угол if 42 - начальный угол арки; Е 1,96 ( 10 Ша - модуль Юнга Q 7,75 .10 МПа - модуль упругости при кручении, .6 - 6,0 м - длина пролета арки, { 2,65 м - стрела подъема арки Для упрощения задачи принимаем

.,5

/ /J 5 где J, - момент инерции поперечиосо сечения арки при и-ягибе. Ьри габаритных размерах попереч ого сечения арки (фиг.5) Н 0,5 м; Ь 0,66 м; S, 0,03 м; S 0,04 м; 8 0,06 Mi 3, 0,00359 м, V, 0,013 мэ . Решив систему уравнения, получаем Xj -1,596 МН-М; X, -2,08 МН. Напряжения в опасном сечении арки составляет ., X, 1,596 122 МПа Wx 0,013 где d 157 МПа - допускаемое напряжение для металлоконструкцийиз Ст.З. Высота опоры люльки Нл 2650 мм Принятая в расчете высота поперечного сечения арки Н 500 мм, т.е. 1L 00 0,19 Таким образом принятая высота поперечного сечения арки в соответствии с указанными соотношениями, т.е. f (О,1+0,25)R , обеспечивает прочность конструкции. При этом нижний диапазон рекомен дуется для печей малой емкости 0,525 т, а верхний для большегрузных печей от 50 т и выше. Экономический эффект от применения изобретения на 1 печи составляет 42330 р.

////////////