Фурмений прилад доменної печі

1. Фурменный прибор доменной печи, содержащий неподвижное колено с патруб ком, соединенное с кольцевой воздухорасп ределительной трубой, подвижное колено с патрубком с одной стороны и соплом с дру гой, подвижную трубу, размещенную между патрубками подвижного и неподвижного ко лен и сопряженную с ними по сферическим поверхностям, а также парутяг, соединенных с патрубками, при этом выходной торец сопла выполнен сферическим, центр кривизны со пряжения подвижной трубы с неподвижным коленом расположен на продольной оси этого колена в пределах его патрубка, а подвижная труба, колена с патрубками и сопло выпол нены в виде кожухов с внутренним огне упорным покрытием, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что кривизна поверхностей сопряже ния патрубка подвижного колена с трубой выполнена радиусом, центр которого расположен на продольной оси патрубка в пределах его длины или соосного с ним участка .колена. 2. Прибор по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что тяги соединены с патрубками с по мощью шарниров, центры которых лежат в плоскостях, перпендикулярных продоль ным осям патрубков и проходящих через центры кривизны соответственно непод вижных и подвижных патрубков. 3. Прибор по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что на патрубках выполнены фланцы, с которыми соединен каждый конец тяги при помощи шайб со сферическими прилегающи ми поверхностями, центр кривизны которых расположен вне длины тяги в плоскостях, перпендикулярных продольным осям патрубков и проходящих через центры кри визны соответственно, неподвижных и по движных патрубков. 4. Прибор по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что подвижная труба соединена с тя гами с помощью направляющего фиксатора. 5. Прибор по п.4, отличающийся тем, что направляющий фиксатор выполнен в виде расположенной с охватом подвижной трубы рамки, шарнирно соединенной с тягами. 6. Прибор по п.5, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что рамка имеет форму кольца. О Иэобретение относится к металлургии и предназначено для подачи нагретого воздуха в доменную печь. Цель изобретения - повышение герметичности прибора путем увеличения степени подвижности его элементов и сокращение его габаритов. На фиг.1 показан прибор, разрез; на фиг.2 - то же, разрез по продольной оси подвижной трубы и примыкающих к ней пат 12796 Pi hi оч, ил фиг 3 то же. в плоскости, повернути относительно плоскости предыдущего рязр^а вокруг продольной оси на 90°; на фиг 4 / различные положения подвижной трубы и примыкающих патрубков; на фиг 8 - 5 то же что на фиг 2, с вторым вариантом соединения патрубков, на фиг 9 -узел соединения тяги и фланца патрубка на фиг.8; на філг W узел соединения патрубков и подвижной трубы по третьему варианту; на 10 фиг 11 ~ то же, вид сбоку, на фиг. 12 - то же, разрез, иэ фиг. 13 - то же, при смещении осей патрубков; на фиг.14 то же, при наклоне оси одного патрубка относительно другого; на фиг 15 - то же, что на фиг.11, разрез; на 15 фиг. 16 - то же, при смещении осей патрубков, на фиг 17 - то же, при наклоне оси одного патрубка относительно другого. Фурменный прибор содержит непод вижное колено 1 с патрубком 2, соединен- 20 ное с кольцевой воздухораспределительной трубой 3, расположенной на стенке домен ной печи 4 В стенке печи закреплена труба 5, с которой по сферической поверхности соединено сопло 6 подвижного колена 7. 25 Второй конец колена 7 соединен с патруб ком 8. Между патрубками 2 и 8 размещена подвижная труба 9, которая сопряжена с ними по сферам 10 и 11. Герметичность сфе рических соединений обеспечивается силь- 30 фонными компенсаторами 12 и 13, которые крепятся на патрубках 2 и 8 и подвижной трубе 9 Подвижная труба, колена с патруб ками и сопло выполнены в виде кожухов с внутренним огнеупорным покрытием. 35 Центр 14 кривизны сопряжения подвижной трубы 9 с неподвижным коленом 1 располагается на продольной оси этого колена в пределах его патрубка 2. Центр 15 кривизны сопряжения подвижной трубы 9 с 40 подвижным коленом 7 находится на продольной оси патрубка 8 в пределах его длины. Центр 16 кривизны сопряжения сопла 6 и трубы 5 находится на продольной оси сопла. Таким образом, приточки 14, 15 и 16образу- 45 ют шарнирное соединение стремя точками в пространстве, которое позволяет иметь достаточные угловые перемещения сопла 6 и подвижной трубы 9, чтобы скомпенсировать все относительные перемещения между коль- 50 цевой трубой 3 и стенкой печи 4. Шарнирные соединения подвижной трубы 9 расположены так, что оба ее конца имеют вогнутую форму, а прилегающие к ним концы патрубков - выпуклую. Это по- 55 зволяет сократить длину подвижной трубы 9. опустить трубопровод 3 и приблизить его к стенке печи 4За счет этого уменьшаются габариты и стоимость прокладки трубопровода 3 Можно увеличить длину трубы 9 за счет разнесения центров кривизны 14 и 15, что позволит увеличить степень подвижности элементов прибора и повысить его герметичность. На фиг.2 и 3 показаны более детально два шарнирных соединения 10 и 11 по обе стороны от подвижной трубы 9. Радиусы кривизны Ri и R2 двух шароаых сферических соединений 10и 11 предпочтительно одинаковые. Компенсаторы 12 и 13 не могут удержать вес трубы 3, предусматривается пара тяг, диаметрально противоположных друг другу и соединяющих верхний патрубок 2 с нижним патрубком 8. В способе реализации, показанном на фиг.2 и 3, тяги 17, 18 закрепляются на осях 19, которые соединены с патрубками 2 и 8. Однако для того, чтобы обеспечить подвижность, тяги 17 и 18 должны закрепляться на осях 19 с достаточным зазором. Для получения такой подвижности необходимо также, чтобы ось двух осей 19 патрубка 2 проходила через центр кривизны 14 верхнего шарнирного соединения 10. Точно также нижние оси 19 должны быть закреплены на патрубке 8 таким образом, чтобы их оси также проходили через центр кривизны 15 нижнего шарнирного соединения 11. На фиг.4-7 иллюстрируются различные возможности подвижности воздухопроводной трубы 3. На фиг.4, например, показано относительное боковое смещение с амплитудой между верхним патрубком 2 и нижним патрубком 3. Такое смещение может быть вызвано, например, горизонтальным перемещением кругового трубопровода 3 по отношению к печи или вращением этого трубопровода по отношению к печи. Как видно из фиг.4, оси патрубков 2 и 3 остаются параллельными относительно друг друга, а подвижная труба 9 компенсирует это смещение, располагаясь так, что ее ось проходит через центры кривизны 14 и 15 двух шарнирных соединений 10 и 11. Это движение вызывает, с одной стороны, сжатие гофров компенсаторов 12 и 13 и расхождение гофров компенсаторов с противоположной стороны. На фиг.5 и 6 показаны изгибы в разных направлениях воздухопроводной трубы на уровне подвижной трубы 9. В каждом из этих случаев нижний патрубок 8 наклоняется на угол по отношению к оси верхнего патрубка 2. Этот изгиб компенсируется трубой 9, которая автоматически размещается так, что ее ось проходит через центры кривизны 14 и 15 двух шарнирных соединений, т.е. ее ось образует угол а/2 с осью верхне 12796 го патрубка 2 и угол ail с осью нижнего патрубка 8, Положения на фиг.5 и 6 получа ются из относительного вертикального пе ремещения между круговым трубопроводом 3 и стенкой 4 печи. 5 На фмг.7 показано боковое смещение между верхним и нижним патрубками 2 и 8 аналогично смещению на фиг.4, но в направлении, перпендикулярном перемещениям на фиг.4, т.е. Смещение на фиг.7 происходит в 10 плоскости фиг.1. Следует отметить, что на фиг.4-7 показаны элементарные движения, однако на практике движения воздухопроводной трубы 3 более сложные, т.е. смещения и наклоны, которые показаны на 15 фиг.4-7, могут происходить одновременно. На фиг.8 показан предпочтительный способ реализации, который позволяет укоротить тяги в способе реализации по фиг.2. В способе реализации по фиг.8 на двух пат- 20 рубках 2 и 8 имеются круглые фланцы 20 и 21, к которым прикреплены компенсаторы 12 и 13 и через которые проходят тяги 22 и 23. Соединение между концами тяг 22, 23 и 25 фланцами 20,21 детально показано на фиг.9 с обозначениями соединения между тягой 23 и фланцем 20, а три других соединения идентичны соединению, показанному на фиг.9. Во фланце 20 имеется отверстие 24 30 для пропускания тяги 23. Это отверстие достаточно широкое, чтобы позволить некоторый наклон тяги 23 по отношению к фланцу 20 при движениях, показанных на фиг.4-7. Тяги удерживаются гайками 25, которые на- 35 винчиваются на концы тяг снаружи фланцев 20, 21. Между каждой гайкой 25 и соответствующими фланцем 20 или 21 располагаются две шайбы 26, 27. Их прилегающие поверхности скользят одна по другой вследствие 40 наклона тяги по отношению к фланцу, В соответствии с особенностями этого способа реализации прилегающие поверхности скольжения шайб 26, 27 имеют сферические кривизны, центр их кривизны располагает- 45 ся вне фланцев 20, 21 на оси тяг 22, 23 или на продолжении этих осей. Кроме того, центр кривизны шайб 26, 27 должен располагаться в диаметральной плоскости патрубка 2, в которой находится центр 50 кривизны 14 шарового шарнирного соединения 10 между этим патрубком 2 и трубой 9. Следует отметить, что две шайбы 26 и 27 могут быть заменены соответственно основанием во фланце 20 и выпуклой поверхно- 55 стью гайки 25. Преимущество конструкции в соответствии с фиг.8 и 9 в том, что можно или сблизить каждый из фланцев 20, 21 к трубе 9 на расстоянии Р, равное радиусу кривизны 6 шайб 26, 27 и уменьшить ня 2Р длину каждой из тяг 22, 23, или же упеличить радиусы кривизны двух шаровых шарнирных соединений 10, 11 и увеличить тем самым расстояние между их центрами кривизны 14 и 15. На фиг.4-7 показано, что компенсация различных относительных перемещений между верхним и нижним патрубком реализуется путем выстраивания а ряд оси подвижной трубы 9 на центрах кривизны 14 и 15 двух шаровых шарнирных соединений. В способе реализации, показанном на фиг. 10-17, предлагается способствовать оптимальному расположению подвижной трубы 9, чтобы избежать всяких случайных перемещений и чрезмерного трения на уровне соединений шарнирных сочленений. На фиг. 10 и 11 показаны виды сбоку подвижной трубы 9, которая имеет по обе стороны компенсаторы 12. 13, окружающие шаровые сочленения 10 и 11, которые не видны на этих фигурах. Вокруг подвижной трубы 9 располагается рамка 28, например, квадратная (предпочтительно в форме кольца), Она соединяется шарнирно с этим элементом, например, на диаметрально противоположных осях 29 и 30, располагаемых в проходных отверстиях кольца 28 и кожухе подвижной трубы 9. Та ким образом, кольцо 28 может поворачи ваться по отношению к общей оси 0 двух осей 29, 39, и наоборот. В кольце 28 имеются, кроме того, Смещенные на 90° по отношению к оси вращения 29, 30 два шарнирных сое динения, диаметрально противоположные, которые соединяют кольцо с двумя тягами 31, 32. Эти шарнирные соединения могут быть, в самом простом случае, образованы двумя парами вилок 33 и 34, которые снару жи привариваются к кольцу 28 и в закруг ленных выемках, в которые вставляется крестовина 35, 36 с круглым сечением, сое диненная стягами 31, 32. Оси крестовин 35, 36 образуют две оси вращения между коль цом 28 с одной стороны и тягами 31, 32 с другой стороны, и наоборот, эти две оси параллельны оси поворота 0. Каждая из двух тяг 31, 32, кроме того, своими верхними и нижними концами шарнирно соединяется соответственно с верхним 2 и нижним 8 патрубками. Каждое из этих шарнирных соединений может быть образовано простым шарнирным узлом 37, состоящим из втулки поворота 38, которая вставляется в двойное ушко, закрепляемое на соответствующем патрубке, и отверстия в конце тяги 31 или 32. Проходные отаерстмя в концах тяг 31, 32 выполнены продолговатыми и в них имеются закругленные опорные поверхности, чтобы позволить тя 12796 гам 31, 32 поворачиваться в плоскости фиг 11 Шарнирные узлы 37 могут быть заменены более сложными шарнирными соединениями для того, чтобы реализовать размещение в 5 соответствии с фиг,8. Таким образом, тяги 31 и 32 удерживают постоянное заранее определенное расстояние между патрубками 2 и 8, они удерживают плавающей подвижную трубу 9 между 10 патрубками 2 и 8. Фиг. 12-17 иллюстрируют различные возможности относительного перемещения и поворота между патрубками 2 и 8 и способ, которым компенсируются эти переме- 15 щения за счет соответствующей установки подвижной трубы 9. Относительные перемещения и повороты между патрубками 2 и 8, которые показаны на фиг.12-14, нагружают шарнирные 20 8 соединения только на уровне шарнирных узлов 37 между тягами 31, 32 и патрубками, а шарнирные соединения на уровне кольца 28 не нагружаются, как это показано на фиг.12 и 13, так как кольцо сохраняет по отношению к тягам и подвижной трубе 9 свое диаметральное нейтральное положение (фиг.10). Наоборот, поперечные деформации по отношению к плоскости фиг.12-14, которые проиллюстрированы на фиг.15-17, нагружают шарнирные соединения на уровне кольца 28. Как это, в частности, показано на фиг.16 и 17, перемещение в этой плоскости вызывает параллельную деформацию между тягами 31, 32 и кольцом 28 за счет поворота кольца вокруг оси О по отношению к подвижной трубе 9 и за счет относительного поворота между кольцом 28 и тягами 31, 32. Фиг і 12796 12796 Фи& 7 Фиг.9 5 Фиг.8 127ЧВ \ 11\ / 29 36 о 32 ІЗ 8 i.1 Z 8 Фиг.// Фиг. /3 12796 Фиг. /4 Фиг, 15 Фи8.-15 Упорядник Замовлення 4083 Фиг 17 Техред М.Моргентал Коректор М. Керецман Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101