Фурма Советский патент 1981 года по МПК C21C5/48 

1

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве стали конверторным способом.

Известны фурмы для продувки расплавов кислородом, содержащие концентрично расположенные трубы и привод вращения 1.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результа: у к предлагаемой является, фурма для продувки расплавов кислородом, содержащая концентрично расположенные трубы, образующие тракты для подачи кис-, лорода, подвода и отвода охладителя, головку с соплами, и привод вращения в виде турбины с регулятором угловой скорости, сальниковые уплотнения и упорный подшипник которого посредством трубы установлены на коллекторе 12.

Недостатком известной фурмы является малая мощность привода, так как момент сопротивления вращению значительно превышает момент вращения, развиваемый осевой турбиной во внутренней трубе при максимальном давлении кислорода.

Цель изобретения - повышение надежности фурмй.

Поставленная цель.достигается тем, что в фурме для продувки расплавов, содержащей концентрично расположенные трубы, образующие тракты для подачи кислорода, подвода и отвода охладителя, головку с соплами и привод вращения в виде турбины с регулятором угловой скорости, сальниковые уплотнения и упорный подшипник, посредст10вом которого трубы установлены на коллекторе, привод вращения снабжен дополнительной турбиной, причем лопатки одной турбины расположены в тракте подвода, а другой - в тракте

15 отвода охладителя, жестко закреплены на одной из труб, выполнены разнонаправленными, а регулятор угловой скорости выполнен в виде кольца, жестко закрепленного на наружной трубе фурмы и имекнцего паз с клинообразной поверхностью одного края, при этом в naSy расположена подфурменная со вачка, имеющая возможность взаимодействия своим длинным плечом с клинообразной поверхностью края паза, а коротким - с храпрвым колесом, жестко закрепленным на коллекторе.

На фиг. 1 изображена фурма, общий вид; на .фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1;

30 на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2;.

Фурма состоит из трубы 1 для подачи кислорода, из трубы 2 для подачи воды, из трубы 3 для отвода воды от головки 4, в которой трубы 1-3 жестко соединены между собой. Коллектор 5 является невращающейся частью фурмы. Сальниковые уплотнения б предотвращают утечку кислорода и воды. На упорный подшипник 7 через фиксированную гайку 8 опирается вращающаяся часть фурмы. Кольцо 9 жестко смонтировано на наружной труб 3 и имеетокно, в котором одна стенка выполнена наклонной в виде клина с вершиной в направлении вращения фурмы. Собачка 10 имеет форму двухплечего рычага и подвижно соединена с кольцом 9 при помощи оси И. В кольце 9 для оси 11 предусмотрены пазы. Пружины сжатия 12 упираются одним концом в заплечики собачки 10, а другим концом в кулачки 13, закрепленные на кольце с возможностью их передвижения; для этого в кольце 9 для винтов, крепящих кулачки, предусмотрены продолговатые пазы. Пружинная пластина 14 взаимодействует с длинным плечом собачки 10. Храповое колесо 15 с внутренней нарезкой периодически взаимодействует с собачкой 10 своим коротким плечом. Буквой К (фиг. 1) условно обозначен патрубок, по которому подается кис,лород в трубу 1, буквой В обозначены патрубки, по которым подводится и отводится охлаждающая жидкость . (вода) .-

Фурма работает следующим образом

При подаче воды в фурму под давлением 12 атм и более, создается Зращающий момент за счет давления воды на лопатки турбин в кольцевых каналах между трубами 1-2 и 2-3, когда вода поддется к головке и обратно. В зависимости от встречных потоков воды, лопатки турбин в каналах также имеют противоположное (встречное) направление.

Вращающий момент, превышающий значение момента сопротивления от сил трения в подшипнике и в сальниковых уплотнениях, приводит во вращение трубы 1-3, гайку 8 и кольцо 9, при этом собачка 10 коротким плечом периодически упирается в зуб храпового колеса 15, которое жестко соединено с невращаюадимся коллектором 5. При дальнейшем вращении кольца 9 вместе с трубами 1-3 начинают сжиматься пружины 12, противодействующие вращению,,при этом собачка 10 пока не вращается, ось 11 скользит в пазах кольца 9, а клинообразная задняя стенка окна в кольце 9 начинает воздействовать на длинное плечо собачки, отжимает егб, и в тот момент, когда фурма под действием пружин 12 близка к остановке, собачка 10 выходит из зацепления с храповым колесом 15. Противодействие пружин 12 вращению прекращается, палец 11. в пазу кольца 9 занимает исходное положение и фурма с кольцом 9, под воздействием воды на осевые турбрны получает свободу вращения, пружинная пластина 14 утапливает длинное плечо собачки 10 в окне кольца 9, давая возможность короткому плечу собачки 10 упереться в следующий зуб храпового колеса 15.

Расстояние от зуба до зуба на храповом колесе 15 всегда больше, чем рабочий ход пружин 12. Усилиепротиводействия пружин вращению регулируется изменением их рабочего хода (величины сжатия) с помощью передвижения кулачков 13 в окне кольца 9.

Длина пазов в кольце 9 для оси 11 всегда несколько больше рабочего хода пружин 12 и рабочего хода клиновидной задней стенки окна в кольце 9 таким образом собачка клином выводится из зацепления с храповым колесом прежде чем пазы в кольце 9 упрутся в ось 11.

Отрезок расстояния равный от 50-т до 60% длины от зуба до зуба на храповом колесе, собачка свободно проходит вместе с кольцом 9, потом упирается в зуб неподвижного храпового колеса 15. Пружины 12 начинают противодействовать вращению кольца 9, жестко соединенного с вращающейся фурмой и когда она близка к остановке, собачка под вoздeйcтвиeIvI клина выходит из зацепления с храповым колесом и процесс повторяется. Таким образом обеспечивается медленное вращение фурмы. Шаг нарезки зуба на храповом колесе также может влиять на скорость вращения фурмы. На кольце 9 может быть выполнено несколько окон с плавающими собачками, а фурма может состоять из трех и более труб при наличии кольцевых каналов для охлаждающей, жидкости, в которых устанавливаются лопатки осевых турбин.

Использование двух гидротурбин на одной,фурме позволит повысить на.дежность привода, вращения по сравнению с пневмотурбиной в кислородном каналеи получить более компактный привод без быстроизнашивающихся деталей по сравнению с электромеханическим приводом.

Формула изобретения

Фурма для-продувки расплавов, fcoдержащая концентрично расположенные трубы, образующие тракты для подачи кислорода, подвода и отвода охладителя, головку с соплами и привод вращения в виде турбины с регулятором осевой скорости, сальниковые ynjjOTиенйя и упорный подшипник, посредством которого трубы установлены на коллекторе, отличающаяся

тем, что, с целью повышения надежности фурмы привод вращения снабжен . .дополнительной турбиной, причем лопатки одной турбины расположены в тракте подвода, а другой в твактв отвода охладителя, жестко закреплены на одной из труб и выполнены разнонаправленными, а регулятор угловой скорости вьшолнен в виде кольца, жестко закрепленного на наружной трубе фурмы и имеющего паз с клинообразной поверхностью одного края, при

этом в пазу расположена подпружиненная собачка, имеющая возможность взаимодействия своим длинным плечом с клинообразной поверхностью края паза, а короткимJ- с храповым колесом, жестко закрепленным на коллекторе.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 472981, кл. С 21 С 5/48, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР

0 414313, кл, С 21 С 5/48, 1972,

11 12 5-6 ;з

9 10

/

.д