Устройство для механической прочистки фурменных каналов от настылей Советский патент 1992 года по МПК C21C5/46 

Изобретение относится к области конвертирования медных штейнов, к устройствам для прочистки фурменных каналов от настылей.

Известна машина для чистки фурм конвертеров с использованием гибкого органа для перемещения каретки с ломиком.

Недостатком машины является сложность ее изготовления.

Наиболее близким решением из известных является машина для чистки фурм конвертеров, которая содержит раму с закрепленной на ней направляющей, каретку с закрепленным на ней ломиком,-ревер- сивно перемещаемую по направляющей посредством гибкого органа, соединенного через шкив, закрепленный на валу, установленном в подшипниках, с приводом, амортизирующую пружину.

Недостаток указанной машины заключается в применении двухступенчатого пневмо-маслянного привода и гибкого органа в виде шарнирно-роликовой цепи, обуславливающие сложность изготовления и низкую эксплуатационную надежность.

Указанная машина принята в качестве прототипа.

Целью настоящего изобретения является упрощение изготовления и повышение эксплуатационной надежности.

Указанная цель достигается тем, что устройство для механической прочистки фурменных каналов от настылей содержит раму с закрепленной на ней направляющей, каретку с закрепленным на ней ломиком, ре- версивноперемещаемую по

направляющей посредством гибкого органа, соединенного через шкив, закреплен

ON СЛ

Ј

00

ный на валу, установленном в подшипниках, с приводом, амортизирующую пружину. Устройство снабжено тормозом шкива, пружиной сжатия, закрепленной на конце направляющей со стороны хвостовой части ломика, амортизирующая пружина закреплена на противоположном конце направляющей. Привод выполнен в виде электродвигателя и соединен с валом шкива через редуктор и сцепную муфту. Устройство снабжено храповым механизмом, установленным на валу, роликами, установленными на направляющей, приспособлением для перемещения рамы вдоль ее продольной оси. Гибкий орган выполнен в виде троса, шкив выполнен в виде барабана, трос пропущен через ролики и намотан на барабан, причем центральный виток закреплен на барабане.

На фиг.1 изображен продольный разрез устройства для механической прочистки фурменных каналов от настылей; на фиг.2 - свид сверху на устройство; на фиг.З - разрез В-В.

Устройство для механической прочистки фурменных каналов от настылей содержит ломик 1, закрепленный на каретке 2, реверсивно перемещаемой по направляющей 3 посредством присоединенного к ней гибкого органа, выполненного в виде троса 4, рабочий конец 5 ломика 1, раму 6 для размещения направляющих 3, пружину сжатия 7 и амортизирующую 8 пружину, шкив, выполненный в виде барабана 9, вал 10, установленный в подшипниках 11, тормоз 12 барабана 9, храповой механизм 13 барабана 9, имеющий собачку 14, закрепленную на оси 15, возвратную пружину 16, электромагнит 17 и храповое колесо 18, установленное на валу 10 барабана 9, колесики 19 каретки 2, упоры 20 для закрепления к ним пружины сжатия 7 и амортизирующей пружины 8, опорные диски 21 пружины сжатия 7 и амортизирующей пружины 8, диск 22 из упругого материала, закрепленный на каретке 2, ролики 23, через которые пропущен трос 4, охватывающий витками барабан 9, при этом центральный виток троса 4 закреплен на нем для предотвращения проскальзывания, привод, выполненный в виде электродвигателя 24, соединенного с понижающим обороты редуктором 25 с выходным валом 26, концевой выключатель 27, отключающий электродвигатель 24 после сжатия пружины 7 кареткой 2, путевой выключатель 28, отличающий электромагнит 17 храпового механизма 13 при реверсивном перемещении каретки 2 на конец направляющей 3 со стороны хвостовой части ломика 1, при этом

прямое перемещение каретки 2 ь сторону конца направляющей 3 со стороны передней части ломика 1 не приводит к отключению электромагнита 17, поскольку путевой

выключатель 28 не срабатывает, сцепную муфту 29, соединяющую конец выходного вала 26 редуктора 25 и конец вала 10 барабана 9, выполненную с возможностью рассоединения барабана 9 и редуктор 25 после

0 сжатия пружины 7 и установки барабана 9 на тормоз, платформу 30, на которой размещена рама 6 с направляющими 3 и снабжен- , ная колесами 31 для перемещения по рельсам 32, а также тормозом 33 с возмож5 ностью фиксации устройства к рельсу 34 перед операцией фурмования, приспособление для перемещения рамы 6 вдоль ее продольной оси по платформе 30, выполненное в виде пары винт 35 - гайка 36 и

0 направляющего стержня 37, причем рама 6 снабжена колесами 38, взаимодействующими с платформой 30, участок 39 платформы 30 для размещения пульта управления устройством и кресла оператора.

Устройство для механической прочист5 ки фурменных каналов от настылей работает следующим образом. Оно устанавливается перед фурмами металлургического агрегата, при этом каждый ломик

1,закрепленный на каретке 2 должет быть 0 точно направлен вдоль продольной оси фурменного канала. Устройство ставится на тормоз 33, который охватывает рельс 34, закрепленный на площадке обслуживания. К этому моменту устрбйство подготовлено к

5 операции фурмования, пружина 7 находится в сжатом состоянии, при этом правая торцовая сторона каретки 2 упирается в опорный диск 21 пружины 7, закрепленной к упору 20, установленному в направляю0 щей 3. Сжатие пружины 7 осуществляется вращением шкива, выполненного в виде барабана 9, по часовой стрелке. Барабан 9 связан тросом 4 через ролики 23 с кареткой

2,а центральный виток троса 4 закреплен на 5 барабане 9 для предотвращения проскальзывания, Барабан 9 имеет вал 10, установленный в подшипниках 11 и вращается от привода, выполненного в виде электродвигателя 24, подсоединенного к понижающе0 му обороты редуктору 25 с выходным валом 26. Последний и конец вала 10 снабжены сцепной муфтой 29, выполненной с возможностью рассоединения барабана 9 и редуктора 25 после сжатия пружины 7 и установки

5 барабана 9 на тормоз 12. В момент завершения сжатия пружины 7 каретка 2 достигает концевого выключателя 27, который отключает электродвигатель 24. Перед началом фурмования собака 14 снимается с храпового колеса 18 храпового механизма 13 включением электромагнита 17, при этом собачка 14 поворачивается вокруг оси 15, затем рассоединяется сцепная муфта 29. Фурмование начинается с момента растор- маживания барабана 9 посредством отвода колодок тормоза 12. Пружина 7 расширяется и толкает каретку 2 с колесиками 19 вдоль направляющей 3, при этом трос 4 вращает барабан 9, рабочий конец 5 ломика 1 входит внутрь пневмоклапана фурмы при скоро- стях 4-5 м/с. За счет кинетической энергии, передаваемой пружиной 7 каретке 2 осуществляется прочистка фурменного канала от настыли. При прямом перемещении каретки 2 в сторону фурмы на происходит сраба- тывания путевого выключателя, поэтому электромагнит 17 не отключается. При входе рабочего конца 5 ломика 1 в расплав каретка 2 ударяется о амортизирующую пружину 8, для смягчения удара служит диск 22 из упругого материала, соприкасающийся с опорным диском 21 пружины 8, закреп- ленной к упору 20, который может устанавливаться на разные позиции внутри направляющей 3. Пружина 8 выполняется с характеристикой, обеспечивающей остановку каретки 2 на пути торможения, равному заданной глубине проникновения рабочего конца 5 ломика 1 в расплав. При реверсивном движении каретки 2 на конец направляющей 3 со стороны хвостовой части ломика 1, рабочий конец 5 ломика 1 выводится через пневмоклапан фурмы наружу. В это время каретка 2 перемещается под путем выключателем 28, который ера- батывает, отключая электромагнит 17 храпового механизма 13. Возвратная пружина 16 опускает собачку 14 к храповому колесу 18, насаженному на вал 10 барабана 9, чем обеспечивается фиксация барабана 9 при остановке каретки 2 между путевым 28 и концевым 27 выключателями, предотвращающая самопроизвольное прямое перемещение каретки 2. Для сжатия пружины 7 включается сцепная муфта 29, затем элект- родвигатель 24. При полном сжатии пружины 7 концевой выключатель 27 отключает электродвигатель 24. В момент выхода рабочего конца 5 ломика 1 из пневмоклапана фурмы включается привод (на фиг не пока- зан) для перемещения платформы 30 на колесах 31 по рельсам 32 вдоль фронта фурм металлургического агрегата. Устойство останавливают и закрепляют тормозом 33 к рельсу 34. Рельсы 32, 34 крепятся к площад- ке обслуживания. На участке 39 платформы 30 размещаются пульт управления и кресло оператора. По мере разрушения огнеупорной кладки фурменного пояса продуваемым

расплавом длина фурменных каналов сокращается. Для предотвращения в этом случае перегрева рабочего конца 5 ломика 1 раму 6 периодически перемещают вдоль продольной оси направляющей 3 в сторону от агрегата посредством приспособления, выполненного в виде пары винт 35 - гайка 36. Рама 6 перемещается на колесах 38 по платформе 30 и направляется стержнем 37 совместно с закрепленными на ней направляющими 3, расстояние между продольными осями которых соответствует расстоянию между осями соседних фурменных каналов. Полное время, затрачиваемое на прочистку одного канала составляет 3- 3,85 с.

Пример 1. Устройство для механической прочистки фурменных каналов от настылей используется для фурмования конвертера производства меди следующим образом. Вдоль фурменного пояса 80-тонного конвертера на площадке обслуживания прокладываются рельсы 32 для перемещения устройства, которое имеет платформу 30 с колесами 31, имеющими привод (на фиг. не показан). Устройство снабжено четырьмя ломиками 1, закрепленными к кареткам 2 с колесиками 19, взаимодействующими с направляющими 3. Устройство подводят к четырем фурмам, добиваются ориентации ломиков 1 вдоль продольных осей фурменных каналов, затем включают тормоз 33, охватывающий рельс 34. В этот момент устройство находится в состоянии, подготовленном к фурмованию. Каждая пружина 7 находится в сжатом состоянии под воздействием силы, равной 98100 Н. Правая торцовая сторона каретки 2 упирается в опорный диск 21 пружины 7, закрепленной к упору 20, установленному в направляющей 3. Пружина 7 выполнена в виде ленточной телескопической пружины из бериллиевой бронзы, Направляющая 3 выполнена из двух стальных швеллеров длиной по 3000 мм, установленных между собой параллельно с промежутком, при этом полки швеллеров ориентированы горизонтально для взаимодействия с установленны- ми на них колесиками 19 каретки 2. Расстояние между продольными осями направляющих 3 равно 152 мм, что соответствует расстоянию между осями соседних фурменных каналов. Сжатие пружины 7 производится посредством вращения шкива, выполненного в виде барабана 9 (диаметром 200 мм) по часовой стрелке, который связан тросом 4 (диаметром 30 мм) через ролики 23 (диаметром 250 мм) с кареткой 2 (длиной 300 мм). Центральный виток троса 4 закреплен к барабану 9 для предотвращения проскальзывания. Барабан 9 имеет вал 10, установленный в подшипниках 11. Вращение барабана 9 осуществляется электродвигателем 24 мощностью 15 кВт, имеющего 1460 об/мин и соединенного с понижающим обороты редуктором 25 (передаточное число 80) с выходным валом 25. Последний и конец вала 10 барабана 9 снабжены сцепной муфтой 29, снабженной электроприводом (на фиг. не показан) для управления. Сцепную муфту 29 соединяют перед сжатием пружины 7 и рассоединяют - перед освобождением барабана 9 от колодок тормоза 12. При завершении сжатия пружины 7 каретка 2 достигает концевого выключателя 27, который отключает электродвигатель 24. В качестве концевого выключателя 27 используется выпускаемый серийно выключатель путевой бесконтактный. Структурная схема выключателя 27 представляет LC-генератор, пороговый элемент и усилитель. При отсутствии каретки 2 LC-генератор возбуждает электромагнитные колебания высокой частоты. Под воздействием приближающейся каретки 2 амплитуда колебаний уменьшается, в результате происходит срабатывание выключателя 27. Перед началом фурмования снимается собачка 14 с храпового колеса 18 храпового механизма 13 посредством вклю- чения электромагнита 17, при этом собачка 14 поворачивается вокруг оси 15; одновременно рассоединяют сцепную муфту 29, Фурмование начинается с момента растор- мажизания барабана 9 путем отвода коло- док двух тормозов 12. Пружины 7 расширяются (на 300 мм каждая) и толкают по направляющим 3 каретки 2, сообщая им кинетическую энергию, равную 58860 Н.м, при этом барабан 9 вращается против часо- вой стрелки, а скорость кареток 2 достигает 4-5 м/с. За счет энергии, приобретенной каретками 2 осуществляется прочистка фурменных каналов, при этом скорость перемещения кареток 2 снижается пропорционально работе, затраченной на прочистку каналов. Последняя достигает 170 кГс.м (1667,7 Н.м) на один фурменный канал. При фурмовании каретка 2 проходит под путевым выключателем 28, который кон- структивно выполнен аналогично концевому выключателю 27, и дополнен счетчиком - дешифратором. При прямом перемещении каретки 2 в сторону фурменного канала происходит только фиксация первого импульса от воздействия каретки 2, поэтому срабатывания путевого выключателя 28 не происходит. В момент входа рабочего конца 5 ломика 1 в расплав каретка 2 ударяется об амортизирующую пружину 8, выполненную

в виде ленточной телескопической пружины. Удар демпфируется диском 22 из резины, закрепленным на торце каретки 2 и взаимодействующим с опорным диском 21 пружины 8, закрепленной к упору 20, выполненному с возможностью установки его в нескольких позициях внутри направляющей 3 для регулирования длины сжатия пружины 8. Последняя сжимается на участке длиной 120 мм вследствии этого рабочий конец 5 ломика 1 погружается в расплав на 120 мм. Последующее расширение пружины 8 перемещает каретку 2 в обратном направлении, при этом трос 4 вращает барабан 9 против часовой стрелки. Путевой выключатель 28 фиксирует второй импульс от прохода под ним каретки 2 и срабатывает, отключая электромагнит 17 храпового механизма 13, что позволяет фиксировать барабан 9 в момент остановки каретки 2 между концевым выключателем 27 и путевым выключателем 28 за счет поворота собачки 14 к храповому колесу 18 вокруг оси 15 высвободившейся пружиной 16. Максимальное усилие вырыва рабочего конца 5 ломика 1 фурменного канала достигает 1800 кгс (17658 Н). Время пребывания рабочего конца 5 ломика 1 в фурменном канале составляет 0,85-0,68 с. После завершения прочистки фурменных каналов устройство подготавливается к следующему фурмованию. Для этого включают сцепную муфту 29, электродвигатель и сжимают пружины 7 в течении 1,5 с. В момент выхода рабочего конца 5 ломика 1 из пнев- моклзпэна фурмы включается привод перемещения платформы 30 (привод на фиг, не показан). На участке 39 платформы 30 размещается пульт управления устройством и кресло оператора. Устройство снабжено одним концевым выключателем 27 и одним путевым выключателем 28, установленными над одной направляющей 3 с возможностью закрепления их на различных позициях для регулирования степени сжатия пружин 7 и момента отключения электромагнита .Устройство снабжено двумя храповыми механизмами 13. По мере разрушения футеровки конвертера расплавом длина фурменных каналов постепенно сокращается. Для предотвращения перегрева рабочего конца 5 ломика 1 за счет возрастающего при этом времени пребывания его в расплаве, осуществляется периодическое перемещение рамы 6 от конвертера посредством приспособления, выполненного в виде пары винт 35 - гайка 36. Рама 6 перемещается совместно с направляющими 3 на колесах 38 на платформе 30 и направляется стержнем 37. Полное время, затрачиваемое на прочистку одного фурменного канала достигает 3,353,85 с при одновременной прочистке четырех каналов. Ломики 1 выполнены из мягкой стали диаметром 25 мм, рабочий конец 5 имеет диаметр 35 мм. На стадии варки меди устройство не используется, в этом случае прочистка 52 фурменных каналов конвертера диаметром 56 мм проводится вручную ломиком диаметром 42 мм.

Благодаря применению пружины сжатия и амортизирующей пружины, гибкого органа в виде троса, электродвигателя в качестве привода, изобретение может изготовляться в мастерской медеплавильного завода.

Формул а изобретения

1. Устройство для механической прочи- стки фурменных каналов от настылей, содержащее раму с закрепленной на ней направляющей, каретку с закрепленным на ней ломиком, реверсивно перемещаемую по направляющей посредством гибкого органа, соединенного через шкив, закрепленный на валу, установленном в подшипниках, с приводом, амортизирующую пружину, отличающееся тем, что, с целью упрощения

изготовления и повышения эксплуатационной надежности, оно снабжено тормозом шкива и пружиной сжатия, закрепленной на конце направляющей со стороны хвостовой части ломика, амортизирующая пружина закреплена на противоположном конце направляющей.

2.Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что привод выполнен в виде электродвигателя и соединен с валом шкива через редуктор и сцепную муфту.

3.Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что оно снабжено храповым механизмом, установленным на валу.

4.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что оно снабжено роликами, установленными на направляющей, гибкий орган выполнен в виде троса, шкив выполнен в виде барабана, трос пропущен через ролики и намотан на барабан, причем центральный виток закреплен на барабане.

5.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что оно снабжено приспособлением для перемещения рамы вдоль ее продольной оси.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности, к оборудованию процесса конвертирования медных штейнов. Сущность: на раму с закрепленной на ней направляющей устанавливают ревер- сивноперемещаемую по направляющей каретку. На каретке закрепляют ломик. На конце направляющей со стороны хвостовой части ломика закрепляют пружину сжатия, а на противоположном конце направляющей - амортизирующую пружину. Перемещение каретки обеспечивается посредством троса, соединенного через шкив с электродвигателем, причем на шкиве устанавливают тормоз. При подготовке устройства к работе каретку перемещают, обеспечивая сжатие пружины сжатия, и закрепляют ее в этом положении посредством тормоза шкива. Для прочистки фурмы снимают тормоз со шкива, каретка с ломиком перемещается за счет кинетической энергии пружины. Устройство надежно и просто в изготовлении. 4 з.п. ф-лы, 3 ил. сл С

20 1 J ,

LM-llA L

. II

;j OT&Јf

/ i

3237 38 34 3330 2SJ/

Фиг.

23

JO

Фиг. J

/Т