Устройство для подачи кислорода в конвертер Советский патент 1982 года по МПК C21C5/46 

1

Изобретение относится к металлургическому оборудованию, в частности к устройствам для подачи кислорода в конвертер и направлено на усовершенствование механизма вращения ({«урмы.

Известно устройство для подачи кислорода э конвертер, включающее ({урму, установленную в каретке и состоящую из наружной водоохлаждаемой трубы, внутри которой расположена кислородная трубка, при этом наружная водоохлаждаеман труба имеет в нижней своей части отверстия для продувки кислорода, расволоженные наклонно относительно вертикалвлой оси, и установлена в подшипниках качения с возможностью вращения вокруг своей вертикальной оси в результате реактивного действия струи кислорода D-1

Недостаток данной конструкции заключается в низкой эффективности устройствва вследствие ограниченного распределения реакционной зоны действия кислорода на поверхность расплава и малой интенсивности перемещивания расплава, так

как струя окислителя не перемещается по поверхности расплава, а совершает тольжо вращательное движение в(жруг своей вертикальней оси. Кроме,этого, недостаток данной конструкции заключается в низкой стойкости и сложности шарнирногь соединения между вращающейся и неподвижной частями фурмы.

Наиболее близким к предлагаемому по техниче(жой сущности и достигаемому

го результату является устройство для подачи кнслсфода в ксмвертер, включающее фурму, установленную в каретке посред(5твом шарнирных опорной и направляющей втулок, при этом опорная втулка

IS выполнена в виде карданного узла, установленного на подаижную в горизонтальной плоскости несущую обойму. -Обойма, в свою очередь, опирается либо на три эксцентриковые опоры, по меньшей мере

20 одна из которых является приводной, либо на две эксцентриковые опоры, которые связаны с приводным эксцентриком посредством двух параллельных горизонтальных удерживающих рычагов. Каждая из эксцентриковых опор содержит гидравличес кое устройство изменения эксцентриситета вращения. При вращении приводного эксцентрика несущая платформа совместно с фурмой совершает круговые движения, и, благодаря неподвюкной установке направляющей втулки в горизсдатапьной плоскости, фурма движется по образующей конуса, ai с1руя окислвшпя описьшает на поверхности расплава окружность 2 .

Недостатком иавестного устройстеа является его конструктивная сложность,

заключающаяся в наличии большого количества кинематических звеньев между 4№мой и вращающимс устройством, осуществляющих устойчивое положение фурмы и ее вращение в ограниченном горизонтальном пространстве каретки, что, в свою очередь, затрудняет их выполнение в достаточных по прочности габаритах. Кроме того, подшипниковые узлы эксцентриковьк опор дополнителшо нагружены парой сил, величина которых находится в зависимости от величины экоцентрисите-га,. что снижает надежность и долговечность эксплуатации фурмы в целом, вто время, как к устройствам для подачи кислорода предъявляются повыщенные требования в части надежнорти и бесперебойности работы. Другим недостатком известного устройства является сложность и низкая надежность средств для изменения эксцейтриситета.

Целью изобретения является упрощени конструкции устройства, уменьшение габаритов, повышение надежности и эффективности работы устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство для подачи кислорода в конвертер, включающее фурму, установленну в каретке посредством шарнирньЛ и направл51Ющей втулок, и вращающее устройства опорной втулки, снабжено Iдополнительным вращающим устройством, направляющей втулки, при этом вращающие устройства опорной и направляющей втулок соединены между собой синхронизирующем валом с управляемой расцепкой муфтой. Во вращающем устройстве, вупючающем втулку, взаимодействующую с фурмой и установленную на каретке посредством эксцентрикового устройства С ПОЛОЙ приводной обоймой и подшипнике- 55

выми узлами,втулка установлена эксцентрично с возможностью вращения относительно приводной обоймы.

На ф1Г. 1 изображено устройство для подачи кислорода в конвертер, общий вид; на фиг. 2-4 - варианты управления траекторией движения фурмы.

Устройство для подачи кислорода в конвертор включает каретку 1, установленную с возможностью вертикального Перемещения в направляющей 2. На каретке 1 установлена фурма 3 посредством опорной 4 и направляющей 5 щарнирных втулок. Опорная втулка 4 установлена в верхней части каретки 1 и выполнена в виде сферического седла, в котором установлена сферическая втулка 6 фурмы 3. Направляющая втулка установлена в нижней части каретки 1 и состоит из цилиндрического патрубка 7 каретки 1 и шаровой втулки 8 фурмы 3, при этом направляющая втулка 5 выполнена неподвижх ной в горизонтальной плоскости. Кроме этого, опорная втулка 4 снабжена вращающим устройством 9, вьтолненным в виде полой приводной обоймы lO, в эксцентрично, с помощью опорного подщипникового узла 11, установлена опорная втулка 4. Обойма 1О установлена на каретке 1 также с помощью оперного по шипникового узла 12. Оси опорных подшипниковых узлов 11 и 12 расположены эксцентрично относительно орут друга, вследствие чего опорная втулка 4 с прилегающим к ней участке фурмы 3 может описывать окружность радиуса Д. в ге изонтальной плоскости при вращении обоймы 10, выполненной в виде зубчатого колеса, от приводного редуктора 13 и электродвигателя 14.Направляющая втулка 5 также снабжена вращающим эксяхентриковым устройством 15, вьтолненным в виде полой приводной обоймы 16, в которой эксцентрично, с помощью радиалыюго подшипникового узла 17, установлена направляющая втулка 5. Обойма 16 установлена на каретке 1 также с помощью радиального подшипникового узла 18. Оси радиальных подшипниковых узлов 17 и 18 расположены эксцентрично относительно друг друга, вследствие чего направляющая втулка 5 с прилегающей к ней участком фурмы 3 может описьюать окружность радиуса Я. горизштальной плоскости при вращении, обоймы 16, выполненной также в виде зубчатого колеса от приводного

Кроме этого, редуктор 13 вращающего laKCTteH трикового устройства 15 направ.ляющей втулки 5 соединены между соредуктора 19 и электродвигателя 20. бой сннхрсданзирующим валом 21 с равляемой расцепиой муфтой 22. Устройство для пояачи кислорода в в конвертер работает следующим обрааом. При вращении приводных обойм 1О и 16 опорная 4 и направляющая 5 втулки;с прилегающими участками фурмы 3 одновременно описывают (жружноо ти радиусов Я и Ri соответственно, в результате чего струя окислийля описывает на поверхности расплава некоторую (}мгуру. При этом сферическая втулка 6- и шаровая втулка 8 3 компенсируют угловой перкос фурмы 3 относительно опорной 4 и направляющей 5 втулок, В случае, когда радиусы эксцентриси тетов установки 4щэмы 3 в прйводньк обоймах 1О и 16 направлены в противо положные стороны и обоймы 10 и 16 вращаются синхронно с помощью синхронизирующего вала 21, фурма 3 движетс По образующей конуса, половинньй угол которого при верщине А« является максимальным углом наклона фурмы 3, в результате чего струя окислителя описьша на поверхнос тги расплава окружность с максимальным радиусом (фиг. 3). При расцеплении управляемой муфты 22 синхрся1изируююего вала 21 возможен проворот одной ьли обеих обойм 1О и 16 по отношению друг к другу на определенный угол, с последующей син- хрсжизацией вращения обеих обойм 1О и 16 с помощью синхронизирующего вала 21. В этом случае, tip и совпадении направления радиуссю экся1ентриситетов установки фурмы 3 в обеих приводных обоймах 1О и 16, фурма 3 движется по образующей конуса, имеющего минималЕ ный угол d- при верщине, и при равных радиусах эксцентриситетов фурма 3 движется по образующей цилиндра радиусом R, Ri, т.е. струя окислителя описьюает на поверхности расплава окружность наименьшего радиуса (фиг. 2). Таким образом, изменение радиуса окружности, которую описывает струя окислителя на поверхности расплава, от минимального до максимального, а также их промежуточные величины (фиг. 4) достигаются изменением взаимного расположения приводных обойм 10 и 16, Управление движением фурмы 3 осуществляется при расцеплении управляемо муфты 22 синхрсйнизирующего вала 21 с вращением одной из обойм 10 или 16 19.6 и заторможенной Другой с помощью тор можения одного из вращающихся устройств 9 или 15 соответственно. В этом случае фурма 3 движется По образующей конуса, окяако ось этого конуса наклонена благодаря постоянному эксцентричному положению 4етмы 3 в одной из обойм, в результате чего струя окислителя описывает на поверхности расплава окружность, ось которой смеще«а относительно оси конвертора в любую заданную сторону. При несинхрсданости вращения приводных .обойм 1О и 16, т.е. при расцеплении управляемой муфты 22 синхронизирующего вала 21 и одновременной работе двух вращающих устройств 9 и 15, струя окислителя описывает на поверхности расплава любую заданную кривую в зависимости от скорости и направления вращения приводных обойм Ю и 16 и их относительного расположения друг к другу. Таким образом, установка Дополнительного вращающего эксцентрикового устройства 15 направляющей втулки 5 и его соединение с вращающим эксцентриковым устройством 9 опо|шой втулкой 4 посредством синхронизирующего вала 21 с управляемой расцепной муфтой 22 nosBonstет производить регулирование траектории движения фзфмы 3 только с помощью этих устройств без дополнительных устройств применения радиуса эксцентриситета вращения вращающих эксцентриковых устройств, что обеспечивает значительное упрощение конструкции устройства, уменьшение габаритов вращающих &ксцентриковых устройств в ограниченном горизонтальном пространстве каретки, а также позволяет повысить эффективность работы устройства путем расширения пределов регулирования формы кривой, которую описывает струя окислителя на поверхности расплава за счет более гибкой работы синхронизирующего устройства/ и вращающих эксцентриковых устройств.. Таким образом, изобретение позволяет упростить конструкцию устройства и уменьшить габариты в горизонтальном пространстве примерно в 1,5 раза; исключить сложные и ненадежные в работе в зоне высоких температур гидравлические устройства изменения экохентрвсиата вращения вращающих эксцентриковых стройств; увеличить управляемость двиения фурмы вследствие возможности мещения оси фигуры описываемой струей жислителя на поверхности расплава от7носитепьно оси конвертора в любую заданную сторону, что, в свою очередЁ, Дает возмоншость регулировать выгорание футеровки конвертера; снизить металлоемкость и трудоемкость изготовЛенин вращающего устройства. Формула изоб ре тения 1. Устройство для подачи кислорода b конвертер, включающее фурк1у, установленную в каретке посредством шарвирных опорной и направляющей втулок, и вращающее устройство опорной втулки отличающееся тем, что, с це лью упрощения конструкции, уменьщения габаритов, повышения надежности и эффективности работы, устройство снабжен дополнительным вращающим устройством направляющей втулки, при этом вращаю198щие устройсва опорной и направляющей втулок соединены между собой синхронизирующим валом с управляемой расцеп- йой муфтой. 2. Устройство по П.1, включающее втулку, взаимодействующую с фурмой и установленную на каретке посредством эксцентрикового устройства с полой природной обоймой и подщипниковыми узла,ми, отличающееся тем, что втулка установлена эксцентрично с возможностью вращения относителыю приводной обоймы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Заявка Японии N 49-46681, кл. 1О А 5.33.3, 1974. 2.Заявка ФРГ № 2743129, кл, С 21 С 5/32, 1978. ,«

(tiuz.f