Фурмена головка підвищеної жорсткості

1. Фурмена головка підвищеної жорсткості, яка містить наконечник, центральне, проміжне і зовнішнє перехідні кільця, сопла і колектор, яка відрізняється тим, що зовнішнє і проміжне перехідні кільця жорстко з'єднані між собою ребрами жорсткості, що рівномірно (через 360/n°, де n - кількість ребер жорсткості, яка повинна бути не менша за три) встановлені в кільцевому зазорі, який утворений проміжним і зовнішнім перехідними кільцями. 2. Фурмена головка за п. 1, яка відрізняється тим, що зовнішнє перехідне кільце зсередини додатко 38980 рстко прикріплених до внутрішньої поверхні перехідного кільця підвісок. В таких конструкціях фіксація верхньої і нижньої тарілок відносно одна одної здійснюється за допомогою сопел, тобто означені частини головки скріплені між собою лише сопловими вкладишами, які вварюються в отвори, що просвердлені в обох тарілках. Від плавки до плавки робота фурменої головки характеризується різкими теплозмінами, що сприяє виникненню крутячих і згинаючих моментів в конструкції дуттьового пристрою. Під дією виникаючих термічних напружень і пластичних деформацій, які не повністю гасяться компенсуючими пристроями, колектор і наконечник разом з привареними до них перехідними кільцями починають нерівномірно витягатися, крутитися і згинатися, як по одинці, так і всі відразу, причому во всіляких по відношенню один до одного напрямках, що призводить до виривання сопел з отворів у тарілках і порушення герметичності зварних швів через їхню низьку міцність в порівнянні з матеріалом усієї іншої частини виробу. Жорстке з'єднання роздільника з верхньою тарілкою не збільшує жорсткості усього пристрою, бо з означеними деталями жорстко не з'єднані нижня тарілка і її перехідне кільце. Тому вони будуть зазнавати деформації і призводити до розірвання зварного шва, що з'єднує зовнішнє перехідне кільце з наконечником, і виривання сопел з наконечника і колектора. Таким чином фурмена головка стає непридатною до подальшої експлуатації. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення конструкцій головок до верхніх кисневих фурм як з периферійним, так і з центральним підведенням води на охолодження, в яких підвищенням жорсткості всієї конструкції дуттьового пристрою збільшується стійкість головок. Поставлена задача вирішується тим, що в фурменій головці, яка містить наконечник, центральне, проміжне і зовнішнє перехідні кільця, сопла і колектор, згідно з винаходом, зовнішнє і проміжне перехідні кільця жорстко з'єднані між собою ребрами жорсткості, що рівномірно (через З60/n°, де n - кількість ребер жорсткості, яка повинна бути не менша за три) встановлені в кільцевому зазорі, який утворений проміжним і зовнішнім перехідними кільцями. Зовнішнє перехідне кільце зсередини додатково скріплене з наконечником ребрами жорсткості, які водночас з'єднують проміжне перехідне кільце з зовнішнім. Проміжне і центральне перехідні кільця, жорстко з'єднані між собою ребрами жорсткості, кількість яких дорівнює n і вони рівномірно (через 360/n°) розміщені в кільцевому зазорі, який утворений центральним і проміжним перехідними кільцями, зі зміщенням на 360/(2-n)° відносно ребер жорсткості, що встановлені в кільцевому зазорі між проміжним і зовнішнім перехідними кільцями. Центральне перехідне кільце додатково з'єднано з колектором ребрами жорсткості, кількість яких дорівнює n і вони рівномірно (через 360/n°) розміщені по колу зі зміщенням на 360/(2-n)° відносно ребер жорсткості, що встановлені в кільцевому зазорі між центральним і проміжним перехідними кільцями. Жорстке з'єднання зовнішнього і проміжного перехідних кілець між собою ребрами жорсткості, що розташовані рівномірно по колу, сприяє тому, що наконечник разом з привареним до нього зовнішнім перехідним кільцем буде являти собою суцільний виріб з проміжним перехідним кільцем, яке прикріплене до роздільника (в фурмах з периферійною подачею води на охолодження) або до колектора (в фурмах з центральною подачею охолоджувача). Додаткове скріплення зсередини зовнішнього перехідного кільця з наконечником ребрами жорсткості, що водночас з'єднують проміжне перехідне кільце із зовнішнім, сприяє зміцненню зварного з'єднання наконечника з зовнішнім перехідним кільцем і призведе до додаткового збільшення жорсткості всієї конструкції головки. Жорсткість фурменої головки збільшиться в ще більшій мірі при з'єднанні між собою ребрами жорсткості проміжного і центрального перехідних кілець. Додаткове з'єднання ребрами жорсткості центрального перехідного кільця з колектором дозволить зміцніти зварне з'єднання означених деталей між собою, а розташування кожної групи ребер жорсткості з означеними зміщеннями відносно іншої групи необхідно для збільшення жорсткості головки на згин і скрут. Це суттєво збільшить жорсткість всієї конструкції дуттьового пристрою, тобто підвищиться опірність фурменої головки термонапруженням і деформаціям, які виникають в її конструкції, що значній мірі збільшить її стійкість. Невиконання кожного з цих вимог негативно відіб'ється на стійкості фурмених головок. На фіг. 1 і фіг. 3 зображені п'ятисоплові головки відповідно для фурм з центральним підведенням кисню і для фурм з центральним підведенням води; на фіг. 2 і фіг. 4 - відповідно їхній вид зверху. Дуттьові пристрої складаються з наконечника 1, центрального 2, проміжного 3 і зовнішнього 4 перехідних кілець, сопел 5, колектора 6, ребер жорсткості 7 для з'єднання наконечника 1, зовнішнього 4 і проміжного 3 перехідних кілець між собою, ребер жорсткості 8 для з'єднання проміжного 3 і центрального 2 перехідних кілець, ребер жорсткості 9 для додаткового з'єднання центрального перехідного кільця 2 з колектором 6, роздільника 10. Кількість ребер жорсткості в кожній групі дорівнює трьом, кріпляться вони за допомогою зварних швів 11. Позитивний ефект досягається наступним чином. При роботі головки відбувається тиск дуття і охолоджувача на наконечник 1, сопла 5, колектор 6 і роздільник 10, а також неоднакова деформація всіх складових частин пристрою, яка пов'язана з їхнім неоднаковим нагріванням і наводить до руйнування зварних швів. Наявність першої єднальної ланки (ребер жорсткості 7 між зовнішнім 4 і проміжним 3 перехідними кільцями) дозволяє розвантажити зовнішні зварні шви навколо сопел 5 у наконечнику 1, а додаткове скріплення зовнішнього перехідного кільця 4 з наконечником 1 цими ж ребрами жорсткості 7 дозволяє розвантажити зовнішній зварний шов головки, що з'єднує останні означені складові частини дуттьового пристрою між собою. Наявність другої єднальної ланки (ребер жорсткості 8 між проміжним 3 і центральним 2 перехідними кільцями) дозволяє розвантажити внутрішні зварні шви навколо сопел 5 в колекторі 6 і зварний шов, що з'єднує проміжне перехідне кільце 3 з роздільником 10 (в фурмах з периферій 2 38980 ною подачею води на охолодження) або з колектором 6 (в фурмах з центральною подачею охолоджувача). Наявність третьої єднальної ланки (додаткового з'єднання ребрами жорсткості 9 центрального перехідного кільця 2 з колектором 6) дозволяє розвантажити зварний шов, що з'єднує колектор 6 з центральним перехідним кільцем 2. Таким чином, здійснюється досить повне розвантаження від механічних і термічних сил всіх зварних швів в конструкції фурменої головки, що зрештою підвищує її стійкість. Застосування запропонованих конструкцій фурмених головок до верхніх продувочних пристроїв дозволить збільшити їхню стійкість порівняно з відомими конструкціями, що призведе до підвищення терміну експлуатації фурм між замінами головок, скорочення простоїв дуттьових пристроїв з причини заміни головок і збільшення продуктивності конвертерних агрегатів, зниження витрат людино-годин на обслуговування верхніх фурм, економії міді, сталі і сталевих труб, мідного дроту, електродів, природного газу і аргону при виготовленні й монтажі головок, збільшення терміну експлуатації зварювального обладнання. Фіг. 1 Фіг. 2 Фіг. 3 Фіг. 4 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3