Опорное кольцо конвертера Советский патент 1980 года по МПК C21C5/42 

(54) ОПОРНОЕ КОЛЬЦО КОПВЕРТЕРА

1

Изобретение относится к черной металлургии, а точнее к конструкции конвертеров.

Известно опорное кольцо конвертера, выполненное в виде двух полуколец, скрепленных цапфовыми плита.ми с цапфами, причем боковые поверхности стенки кольца выполнены в виде гофр (1 j.

Педостатки известного кольца заключаются в том, что из-за неравномерного нагрева кольца по сечению оно деформируется, причем деформация направлена на изменение его кривизны, а также в сложности изготовления кольца и сварки гофрированных стенок.

На(более близким к предлагаемому по технической су цности и достигаемому результату является опорное кольцо конвертера с цапфовыми плитами и с цапфами, выполненное в виде трех частей, сочлененных между собой п,1арнирами, оси которых параллельны образующей кольца (2).

Недостатки этого кольца заключаются в сложности его изготовления, так как оно состоит из тре.х частей различной конструкции, а также rioBunjeHFtoA металлоемкости

из-за высокого уровня изгибающих моментов, действующих в поперечных сечениях ковша.

Цель изобретения - упрощение конструк ции и снижение металлоемкости кольца. Поставленная цель достигается тем, что кольцо выполнено из двух равных частей, а оси шаршфов расположены в плоскости, составляющей с осью цапф угол 20-40°. На фиг. схематически изображено опорное кольцо, общий вид; на фиг. 2 - то же,

боковая проекция; на фиг. 3 - схема деформации опорного кольца при разогреве; на фиг. 4 - эпюра изгибаюп1их моментов известного опорного кольца; на фиг. 5 - эпюра изгибающих моментов предлагаемого опорного кольца.

Опорное кольцо состоит из двух равных частей 1, 2, с цапфовыми плитами 3, 4, к которым прикреплены цапфы 5, 6. Части 1, 2 соединены между собой нарнирами 7, 8, оси которых параллельны образующей опорного катьца, причем и арниры 7, Я распоожены по одну сторону каждой из цапф , 6 в плоскости под углом 20 -40 к скн тих цапф. Для удобства транспортировки

части 1, 2 в некоторых случаях могут иметь монтажные сварные стыки 9, 10 или фланцевые соединения в том же месте.

Верхнее предельное значение угла 40° обусловлено минимальным значением напряжений при горизонтальном положении в наиболее нагруженных сечениях, находящихся в районе цапфовых плит 3, 4. Однако транспортировка железнодорожным транспортом монтажного элемента в составе цапфы 5 и цапфовой плиты 3 при расположении шарнира под углом 40° возможна лишь для конвертеров емкостью до 100 тонн. Нижнее предельное значение угла обусловлено возможностью транспортировки максимально возможного монтажного узла опорного кольца конвертера емкостью 400 тонн.

Опорное кольцо работает следующим образом.

При работе конвертера внутренняя стенка опорного кольца нагревается сильнее наружной и обе части I, 2 упруго деформируются. Примыкающие к шарнирам 7, 8 участки частей 1, 2 смещаются на некоторый угол за счет поворота в шарнире (см. фиг. 3).

При равномерном нагреве двух частей 1, 2 их деформация одинакова и термические напряжения определяются лишь герметическими размерами и разницей температур по щирине стенки каждой части 1, 2.

При равномерном нагреве полуколец К 2, вызванном местным нагревом корпуса конвертера происходит некоторое перераспределение термических напряжений с дополнительным нагружением одного полукольца и снижением напряженного состояния другого. Ввиду малой суммарной разницы термических расширений частей 1, 2 даже при

местном прогаре рабочего слоя футеровки перераспределение термических напряжений не превышает 15% их величины. Изгнбаюпщй момент в опорном кольце, вызванный механической нагрузкой равной величины, ввиду лучшего распределения примерно на 20% ниже по сравнению с известным устройством в сечении, близком к цапфовой плите. В середине пролета опорного кольца изгибающий момент снижается приблизительно в 2 раза. Длительную прочность опорного кольца определяют знакопеременные напряжения, вызванные механической нагрузкой. Суммарные напряжения не должны лишь превышать предела текучести с небольшим запасом (,4-1,8) для предотвращения пластических деформаций.

Предложенное опорное кольцо имеет меньшую металлоемкость при тех же запасах по пределу выносливости по сравнению с известным устройством. Кроме того, оно проще в изготовлении.

Формула изобретения

Опорное кольцо конвертера, выполненное из шарнирно сочлененных частей, содержащее цапфовые плиты с цапфами, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения металлоемкости кольца, оно выполнено из двух равных частей, а оси шарниров расположены в плоскости, составляющей с осью цапф угол 20-40°. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

Фиг. i

8

i

Холодное кольио