Машина для забивки летки шахтной печи Советский патент 1978 года по МПК C21B7/14 

Известна машина для вскрытия чугунной летки доменной печи, содержащая опорную колонну и рабочий орган, подвешенный на колонне посредством консоли-псевдопараллелограмма, и.меюш.его различную длину сторон и снабженного гидропроводом поворота консоли в горизонтальной плоскости.

Известно также устройство, в котором колонна, вокруг которой совершается поворот, наклонена к вертикали, а доменная пушка прямолинейно смешается на каретке, направляющие которой жестко установлены на наружном конце консоли. Такая компоновка обеспечивает непосредственную установку до.менной пушки во время вращения консоли в перпендикулярное относительно оси летки положение, необходимость поворота ,консоли при этом отпадает.

Для размещения несущей колонны, консоли и привода во всех известных конструкциях машин для забивки летки требуется определенная конструктивная высота, уменьшить которую нельзя. Расположение у края желоба для выпуска чугуна в непосредственной близости от летки и относительно больи ой диапазон поворота серьезно осложняет работу у доменной печи вблизи летки.

В частности, такие неудобства возникают в современных высокопронзводственных доменных печах, имеющих обычно значительное количество леток, расположенных по периферии. Современные крупномас1нтабные доменные печи с высоким уровнем суточной производительности нельзя надолго останавливать для смены изнашиваемых деталей, фурм и фурменных рукавов. Именно поэтому необходимо обеспечить доступность к этим приспособлениям и тем самым безупречное их обслуживание в течение всей кампании доменной печи. Для этого обычно по периферии доменной печи устраивают площадки для обслуживания и монтажа, по которой могут перемещаться малогабаритные транспортные средства, необходимые при замене этих приспособлений. При размещении относительно больнюго количества леток по периферии доменной печи и применение известных конструкций машин для забивки летки больишя часть площадки для обслуживания доменной нечи разрывается (во всяком случае во время работы машины для забивки летки) и расположенные в этих местах узлы доменной печи становятся недостунными. Во время выпуска чугуна, а также шлака эти узлы не защищаются настилом площадки и поэтому подвергаются очень интенсивному воздействию теплового излучения. Другим недостатком известных устройств для забивки летки является сам характер подвода и прижима.ния доменной иечи клетке. В современных высокопроизводительных доменных печах,, в частности в печах, работающих с больщим давлением газа на колощнике, чугун вытекает из летки под большим давлением. Для обеспечения надежного закрытия летки требуется прижатие доменной пущки к летке с большим давлением. При этом прижимающее давление во время забивки летки должно действовать пружинно, чтобы противостоять могущим возник- нуть колебаниям давлению, а также противодавлениям, возникающим в плоскости прижимания, например, в результате деформации поверхности соприкосновения. Кроме того, пружинное прижатие обеспечивает постоянную силу давления на ленточную массу и тем самым предотвращает боковое В1)|давливание массы из летки. В применяемых приводных и вводящих устройствах известных машин для забивки леткиэта цепь не обеспечивается или обеспечивается с трудом. Целью изобретения является, во-первых, устранение указанных недостатков, п во-вторых, создание машины для забивки летки, отличающейся, по сравнению с известными устройствами, малой конструктивной высотой, благодаря чему введение доменной пушки в летку может совершаться ниже площадки доменной печи. Другая цель изобретения заключается в создании такого приводного и вводяи1его устройства, чтобы перевод доменной пушки из положения покоя в рабочее положение согзершался в результате немногочисленных и простых движений. Для этого механизм ввода пушки должен совершать минимальное количество движений вращения и поворота до достижения ею предельно жесткого рабоче1-о положения, а механизм привода и прижимания иушки должен обеспечшь пружинное прижатие с высоким .давлением на летную массу. Эта цель разрешается с одной стороны благодаря установке поворотной доменной пушки с торцовой стороны на выполненной в виде псевдопараллелограмма консоли, причем плоскость смещения консоли из положения покоя в рабочее наклонена к вертикали. Продольные стороны выполненной в виде псевдопараллелограм.ма консоли образуются при этом главнь м несущим плечом п управляющим плечом. Одну из торцовых сторон образует неподвижноз плечо. Неподвижное .плечо закреплено па наклонной к вертикали цилиндрической цапфе, которая в свою очередь фиксируется опорной плитой. Главное несущее плечо и нанравляюп1ее или управляющее плечо консоли вращательно установленьГ- на пальцах неподвижного плеча. Соединительное н;1ечо также вращательно соединено с противолежащими концами несущего и управляющего илечей с помощью 1иарнирных пальцев. В результате, образуется упомянутый выще псевдопараллелограмм консоли, имеющий одну неподвижную торцовую сторону и три, свободно подвижных в одной плоскости, стороны. Д.т рещения поставленной пелп предлагается осуществлять поворот и прижатие машины для забивки,летки к летке с помощью гпдравлпчеекого цилипдропорщневого привода, пеиосредственно воздействующего на главное несущее плечо копсоли. В другой форме реализации изобретения предусмотрен гидравлический цилиндропоршневой при вод в виде гидравлического цилиндра двойного действия, причем при подведении доменной к летке он действует в качестве механизма с дифференциальным давлением, чтоб1) обеспечить как можно более быстрый нодвод пушки, а во время прижатия пушки, .пя которого требуются значительно более высокие давления, он должен работать как напор,ный цилиндр простого действия. Во время подвода доменной пуп1ки к летке мундштук доменной пушки движется по заданпой наклонной кривой к вертикальной плоскости, а при подходе к летке должен находиться точно на оси капала летки. Траектория движения определяется взаимным соотношением длпны плечей консоли, образующих подвижные сторопы псевдопара .,1.км()грамма. Возникаюп пе боковые с.мещения оси каHa,;ia летки .lerKo компенсируются соответсгвуюп1и,м пз.менением длины управляюп его плеча. Перестановка но высоте может в случае необходимости без труда осушествляться путем подъема или опускания всей копсоли, напри,1ер, с номошью гидравлического привода. В другой форме реализации изобретения вся гидрав.;|ическая систе.ма отдаляется от доменной нечи и устанавливается в тако.м месте, где она не подвергается нежелательпым воздействиям. Питание цилипдропоршневого привода осуществляется в этом случае ио напорным трубопроводам, подводимы.м к пеподвижной части машины для забивки летки. Далее напорная среда подводится к приводпому поршню с пОмошью поворотной цапфы нового тппа. Аналогичным образом обеспечивается питание гидравлического привода доменной пушки через упомянутую поворотную цапфу нового типа и расположенному в главное несущее плечо трубопроводу. В результате вблизи доменной печи нет никаких подверженных действию высоких температур - шланговых соединений. Раздельная установка гидравлической аппаратуры создает, кроме того, возможность снабжения нескольких .машин для забивки летки одним и тем же агрегатом. Применение гидравлических аккумуляторов достаточно большой емкости обеспечивает возможность продолжения работы установки FipH аварии электросети, так как в отличие от известных машин для забивки леток нет никаких зависящих от электрического тока органов привода.

На фиг. дан схематический вид сверху псевдопараллелограммной консоли машины для забивки летки с показом траектории перемещения доменной пушки из положения покоя в рабочее положение; на фиг., 2 - схематическое изображение устройства для компенсирования смещения летки в горизонтальном направлении; на фиг. 3 - схематический аид сверху формы реализации машины для забивки летки; на фиг. 4 - вид сбоку машины для забивки ленты, показанной на фиг. 3; на фиг. 5 - схематическое изображение устройства для компенсирования смеш.ения летки ц вертикальном нагфавлении; на фиг. 6 - вид сзади по линии а-в машины для забивки летки, изображенной на фиг. 1; на фиг. 7 - разрез гидравлического поворотно-пропускного приспособления нового вида; на фиг. - схематические изображени5 примеров реализаций гидравлических органов управления.

Доменная пушка 1 подводится с помоШ.ЫО консоли псевдопараллелограмма. Консоль 2 изображена схематически и состоит в основном из главного несущего плеча 3, неподвижного плеча 4, управляющего плеча 5 и соединительного плеча 6. Плечи образуют пневдопараллелограммы с четырьмя угловыми точками А,В,С,Д- Угловые точки А и В псевдопараллелограммной консоли 2 выполнены в виде неподвижных точек вращения главного несущего плеча 3 и управляющего плеча 5.

Угловая точка С представляет собой точку подвески доменной пушки I, закрепленной в этой точке и плоскости псевдопараллелограмма так, что она может вращаться на несущем плече 3. Угловая точка Д псевдопараллелограмма используется как точка примы-. кания управляющего плеча 5 К доменной пушке 1.

На фиг. 1 доменная пущка i и несущее плечо 3 показаны в рабочем положении над выпускным желобом 7 перед леткой 8 сплошными линиями. Штриховыми линиями показано положение пушки в покое, а штрихпунктИрными линиями нанесено любое произ вольное положение пушки. Одни и те же компоненты системы помечены одними и теми же номерами, но с разными индексами.

Точки С и Д описывают во время перемещения доменной пушки 1 из положения покоя в рабочее положение круговые траектории и Я, центр которых расположен соответственно в точках /4 и В. В то же время мундштук доменной пушки перемещается, по кривой С, а задняя часть доменной пушки перемещается по кривой Н. Кривая смещения С мундштука пушки представляет собой не круг, а кривую, которая вблизи летки 8 сделана как можно более касательной к оси

летки, т. е. мундштук доменной пушки поворачивается на некотором как можно большем расстоянии от летки, к выпускному желобу 7, а отсюда подводится внутри желоба 7 почти вертикально к летке 8.

Кривую С перемещения мундштука доменной пушки можно, в зависимости от места наилучшим образом приспособить путем изменения геометрии псевдопараллелограмма.

Кривую подачи можно приспособить к располагаемому на доменной печи месту. При этом можно изменить либо взаимное соотношение длины различных сторон псевдопараллелограмма, например длины несущего и управляющего плечей 3 и 5 и соединительных плеч 4 н 6, или можно изменить взаимоположенне угловых точек А,В,С,Д, псевдопараллелограмма. При этом необходимо учесть, что муидщтук доменной пушки должен подводиться к оси летки, по возможvsocTn перпендикулярно, и что боковые отклоне1 ия Ь5у дштука доменной печи не -должны выступать во время предельного большого участка смещения между подводом и отводом, за пределы выпускного желоба и что, наконец, положение дo 5eинoй пушки в

покоедолжно как можно дольше отстоять от выпускного желоба.

На фнг. 2 изображена винтовая стяжка направляющего плеча 5. На фиг. 3, 4, 5 и 6 изображена предпочт 1тельная форма ррзлнзации машины для забивки летки по изобре тению. Несущее плечо 3 вращательно смонтировано на неподвижной кoлqлнe 9, установленной (фиг. 4) под углом к вертикали. Угол HaKvioHa колонны к вертикали избнра.ется предпочтительно таким образом, чтобы ее. ось была перпеидикуляр.на оси леткн. Колонна 9 закреплена на опорной раме 10. Неподвижное плечо 4 жестко соединено с колонной 9. На свободном конце несущего плеча 3 с помощью враилающейся в tie.cyme.M

плече 3 вилки И (фиг. 4 и 6) установлена доменная пушка 1. Направляющее плечо соединено пальцем 12 с точкой В неподвижного плеча 4 и через другой палей 13 с задней частью доменной пушкк f. Длину

управляющего плеча 5 можно изменить с помощью переставляющего приспособления, например с помощью винтовой стяжки 14. Таким путем можно непрерывно (бесступенчато) регулировать положение точки примыкания между обоими точками 5 и 16 и соответственио изменять конечное положение мундштука доменной пушки 1 в пределах, ограниченного линиями 17 и 18 диапазона перестановки. Таким путем можно легко компенсировать смещение оси канала летки 8 в футеровке стенки, доменной печи 19 в горизонтальном направлении.

Для компенсирования смещения летки в вертикальном направлении доменную пушку 1 шарнирно подвешивают, как показано на фиг. 4 и 6, с помощью пальцев 20

н 21 в вилке 11. Конструкция вилки 11 такова, что доменная пушка 1 может дополнительно фиксироваться на задней стороне с помощью регулировочного болта 22 и 23. Продольную ось доменной пушки можно (фиг. 5) повернуть путем смещения по высоте точек примыкания 24 (и 25), с помощью установочных болтов 26 (и 27) вокруг обеих пальцев 20 (и 21). Таким образом можно л естко установить мундштук доменной пушки 1 между обоими крайними положениями 28 и 29, с учетом фактического положения летки 8 по высоте. На фиг. 5 схематически показано, как с целью поворота доменной пушки в плоскости псевдопараллелограмма вокруг точки С вилка шарнирно установлена на опорном плече 3.

В доменных печах, снабженных аварийной леткой, расположенной на некоторой высоте над обычной леткой и соответствующим выпускным желобом, можно при желании заделывать и такую летку (хоть они и используются только в качестве вспомогательного средства в исключительных случаях) с помощью той же машины для забивки летки.

Подобные аварийные летки устраиваются на высоте от 1 до 1,5 м над обычной леткой.

8этом случае задняя сторона опорной рамы снабжается горизонтальной осью вокруг которой можно вращать всю конструкцию машины для забивки летки. Таким путем создается возможность непрерывного изменения положения плоскости псевдопараллелогра.мма, пока мундштук до.менной пушки не дойдет до точки упирання в аварийную летку.

Привод консоли 2 иневдопараллелограмма состоит из гидравлического 30 с соответствующим поршневым штоком 31. Гидравлический цилиндр 30 вращательно установлен с помощью поворотной цапфы 32 между двумя неподвижными несущими шайбами 33 и 34. Обе несущие шайбы 33 и 34 удерживаются, с одной стороны цапфой 35, закрепленной на опорной раме 36, а с другой стороны, неподвижной колонной 9. Колонна 9 и вместе с ней цапфа 35,наклонены к вертикали. П,апфа 35 предназначена для восприятия возникаюи их при забивке обратных усилий, равномерно распределяющихся иа обе несущие шайбы 33 и 34 и предельного устранения воздействия изгибающих уси.тпй на цапфу 35.

Поршневой шток 31 примыкает к опорной раме 36 через палец 37, фиксированный двумя ушками 38, к несущему плечу 3. Гидравлический цилиндр 30 вращательио закреплен на неподвижной поворотной цапфе 32, поэтому движение поршневого штока 31 поворачивает несущее плечо 3 вокруг колонны

9(или точки А), а вместе с ним поворачивается и иаправляющее опорное плечо 5 вокруг пальца 12 (или точки В), причем мундштук пущки доменной пушки обегает кривую С, показанную на фиг. 1.

Гидравлический цилиндр 30, выполненный в виде цилиндра двойного действия, включается при подводе пущки предпочтительно как цилиндр дифференциального давлен-ия, что обеспечивает быстрый подвод доменной пущки при относительно небольщой подаче напорной среды. Для прижатия доменной пушки к летке гидравлический цилиндр включается как наиорный цилиндр

o простого действия, всегда находящийся под высоким давлением. В отличие от обычных электроприводов, гидравлический привод обеспечивает пружинное регулирование нажатия, автоматически ко.мпеисирующее колебания давления у летки.

5 Обеспечение гидравлического цилиндра 30, а также гидравлического привода массового порщня до.менной пушки 1 напорной жидкостью рсушествляется с помощью поворотнолроиускных устройств для рабочей среды нового типа. На рис. 7 показано поворотнопропускное устройство 39 для напорной среды,предназначенной для подачи и возврата гидравлической жидкости к рабочему цилиндру доменной пущки и от него.

Цапфа 32, к обоим сторона.м которой подвешивается доменная пущка 1, вращательно соединена с помощью конических роликовых подшипников 40 и 41 с несущим плечом 30 рычажной систе.мы консоли 2, Для поглощения обратных усилий, возникающих при прижимании доменной пущки к летке, применены конические роликовые подщипники 40 (фиг. 7) так что длина примыкания значительно больше возрастает по сравнению дезаксиации, чем при прп.менении неконических роликовых подщппников. В последнем

35 с/1}чае соотношение этих участков определяется, так же показанными на фиг. 7 расстояниями. Для восприятия возникающих обратных сил здесь потребовались бы значительно больщие габариты и соответственно неже.чательно увеличилась бы высота голов КИ ВИлКИ.

Вилка 11 имеет внутреннюю расточку 42, в которую входит корпус 43 поворотнопропускпого устройства 39 для напорной среды. Во внутренней расточке корпуса 43 находится поворотная цапфа 44, установленная в корпусе 43 с обоих сторон в шарикоподшипниках 45 и 46. В корпусе 43 имеются круговые выточки 47, 48, в которые раскрываются расположенные по окружности корпуса 43 отверстия 48 и 49 для пропуска жидкости.

0 В вилке 11 имеются каналы 50 и 51 для напорной среды, которые также соединены с выточками 47, 48. Уплотняющие кольпа 52, введенные в корпус 43-поворотнопропускного устройства 39, вокруг выточек 47 и 48, уплотняют каналы между вилкой 11 и кориусо.м 43 поворотнопропуекного устройства для напорной среды. Напорная жидкость подводится и отводится по каналам 53, 54, размещенным в поворотной цапфе 44 и головке 55 цап(|)ы. Эти каналы раскрываются через

выточки 47, 28 в ироп-ускные отверстия 49

и 56. Уплотнение пропускных отверстий между поворотной цапфой 44 и корпусом 43 обеспечивается уплотняющими кольцами 57, фиксированными распорными элементами 58. Распорные элементы 58 имеют по периферии ряд отверстий для пропуска жидкой напорной среды. Поворотная цапфа 44 и корпус 43 могут дополнительно снабжаться в соответствующих местах окружными канавками с целью повышения свободного сечения, предназначенного для пропуска напорной среды.

Впуск и выпуск напорной жидкости в поворотнопропускное устройство 39 для напорной среды осуществляется по прикрепленным к несущему плечу напорным трубопроводам 59, 60 (фиг. 3).

Затем напорная жидкость поступает по каналу 53, 54 через отверстие в распорных элементах 58, пропускные отверстия 49, 56, круговую выточку 47, 48 в канал 51, 53, откуда она по жестким или гибким в больщинстве случаев очень коротким - напорным трубопроводам поступает в приводной цилиндр доменной пущки.

Использование утопленного в вилку поворотнопроиускного устройства д,1я напорной среды, показанно1-о на фиг. 7, позволяет существенно уменьщить конструктивную высоту консоли 2. Аналогично поворотнопропускное устройство для напорной среды предусмотрено и в щарнире консоли. Соединительные трубопроводы между отдельными поворотнонропускны.ми устройства.ми представляют собой жесткие напорные трубопроводы, для которых требуется значительно меньше места, чем для гибких трубопроводов. Кроме того, их значительно легче экранировать от воздействия высокой температуры окружающей среды и они значительноменьше подвержены выходу из строя, чем обычные шланговые соединения

На фиг. 8-12 схематически изображены различные примеры реализации гидравлического управления машины для забивки летки по данному изобретению. На чертежах представлены подводящие и отводящие трубопроводы для рабочего цилиндра 30 консоли 2, обозначенные цифрой 61 и трубопроводы для рабочего цилиндра доменной пушки, обозначенные 62. Напорные трубопроводы 62 показаны непосредственно подвешенными к доменной пушке 1, хотя на самом деле, подключение осуществляется через описанные поворотнопропускные устройства.

На фиг. 8 изображена простая установка, в которой напорная среда отбирается ил обHiero гидравлического аккумулятора 63 с помощью насоснОго агрегата и подводится через контролы1О распределиге.чьный пу.льт 64 для забивки летки.

На фиг. 9 показана апг чогичная установка с центральным контрольно распределн0 тельным устройством 65, обеспечивающим дистанционное управление электрогидравлическим приводны.м агрегатом 66, предназначенным для снабжения машины для забивки летки напорной средой.

На фиг. 10 и 11 показаны такие же установки, как на фиг. 8 и 9 с тем отличием, что гидравлический аккумулятор 67 установлен за общим гидравлическим аккумулятором 63. Существенным преимуществом таких установок является возможность использования напорной среды при выходе из строя электроснабжения, т. е. возможность продолжения в этих условиях работы доменной печи.

На фиг. 12 показана установка с обеспечением напорной средой с помощью аккумулятора 63 и общего гидравлического аккумулятора 67 нескольких мащин для забивки летки.

Формула изобретения

Мащина для забивки летки щахтпой печи, содержащая механизм прессования, подвешенный на поворотной консоли-псевдопа5раллелограмме, закрепленном на наклонной колонне, жестко соединенной с фундаментной плитой, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения процесса забивки летки, машина снабжена гид0 роцилиндром двойного действия поворота консоли, корпус которого закреплен на стационарной поворотной цапфе колонны, а шток щарнирно связан с опорным плечом консоли, причем по меньшей мере в обеих точках поворота консоли имеется приспособление для соединения и приведения патрубков подвода и отвода рабочей жидкости с приводом поршня цилиндра поворота консоли и гидравлическим приводом корпуса цилиндра механизма прессования.

S

IS

Sf

Фм.З

22

57 Л 37

if2

St

30

/ S Риг.6

39

f2 7Z ,

Риг. 9

51

71

Фиг. 10