Доменний шлаковоз

1. Доменний шлаковоз, що включає шлакову чашу, встановлену в опорному кільці з цапфами на платформу, і ходові візки, який відрізняється 3 основним робочим вузлом, який сприймає високотемпературні навантаження, є шлакова чаша, встановлена в опорному кільці. Різна товщина стінок чаші по висоті і наявність опорного кільця з цапфами створюють умови для нерівномірного нагріву чаші по її висоті і периметру. Це приводить до пластичних деформацій корпусу чаші переважно на рівні опорного кільця в зонах розташування цапф. При цьому опорне кільце, яке виконує функцію кріплення і повороту чаші на шлаковозі, одночасно є тепловим екраном для зовнішньої поверхні корпусу чаші, що нагрівається до високих температур. Сповільнене відведення тепла в зоні опорного кільця і цапф приводить до місцевого перегріву корпусу при експлуатації, що ослабляє в даному місці корпус і створює умови для його пластичної деформації саме в цих місцях. Причому, перегрів корпусу чаші у вказаних місцях відбувається незалежно від конструкції опорного кільця і наявності в ньому отворів. Тобто за наявності отворів перегрів корпусу відбувається в дещо меншій мірі. В процесі експлуатації шлаковозу пластична деформація корпусу чаші дедалі збільшується, що з часом приводить до неможливості повного спорожнювання чаші, а, з цього приводу, до підвищення інтенсивності ударних дій при спорожнюванні чаші, утворенню тріщин і зупинці шлаковоза для ремонту. З метою забезпечення мінімального нагріву чаші і запобігання її пластичних деформацій, пропонується конструкція шлаковоза, яка дозволяє досягти локального (місцевого) зменшення температури робочих стінок чаші за рахунок теплопровідності ребер і додання стінкам чаші додаткової жорсткості. Тобто додаткова жорсткість створюється як за рахунок зниження температури корпусу, так і за рахунок механічної міцності охолоджуючих ребер. Найкращий ефект може бути досягнутий у випадку, коли охолоджуючі ребра виконані над опорним кільцем і паралелі йому. При цьому ефект охолоджування використовується з 100% ефективністю, оскільки ребра по всьому периметру контакту із стінкою чаші примикають до зони перегріву корпусу. Інший варіант конструкції, що заявляється, полягає в тому, що ребра виконані у вигляді косинок з виступами для обпирання на бокову поверхню опорного кільця. При цьому вказаний виступ повинен зачіплятися за опорне кільце шлаковозу і протидіяти деформації стінок чаші у бік її вертикальної осі. Зменшення деформації корпусу чаші також можливо досягти, якщо охолоджуючі ребра виконати в отворі опорного кільця. В цьому випадку можливо добитися не тільки відсутності деформацій стінок, але і відсутності перегріву самих стінок корпусу чаші. Конкретні геометричні розміри охолоджуючих ребер, їх товщина, кількість, розміщення можуть бути визначені розрахунком, з урахуванням розмірів і технології експлуатації шлаковозів (часу обороту, робочих температур і т.д.). Метою цих розрахунків є забезпечення мінімальних витрат на виготовлення додаткових ребер охолоджування. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де на фіг. 1 представлений загальний вид доменного шлаковоза, на фіг. 2 - фрагмент шлако 47511 4 воза з горизонтальними охолоджуючими ребрами, на фіг. 3 - фрагмент шлаковоза з ребрами у вигляді косинок з виступом для обпирання на бокову поверхню опорного кільця, а також ребрами, виконаними в отворі опорного кільця. Шлакова чаша 1 (фіг. 1), встановлена в опорному кільці 2 з цапфами 3 і стопорами 4 на платформу 5 і ходові візки 6. На зовнішній поверхні чаші (фіг. 2), в зоні розташування цапфи виконані охолоджуючі ребра 7, розташовані над опорним кільцем паралельно йому. Інші варіанти запропонованого пристрою (фіг. 3) містять охолоджуючі ребра 8, виконані у вигляді косинок з виступом для обпирання на бокову поверхню опорного кільця, або охолоджуючі ребра 9, розміщені всередині отворів опорного кільця. Для додання рівномірної жорсткості корпусу чаші ребра доцільно встановлювати симетрично щодо подовжньої і поперечної площини симетрії шлаковоза. Прикладом конкретного виконання корисної моделі є три доменні шлаковози ливарного цеху підприємства «Азовелектросталь» з розміщеними на них дослідними чашами з додатковими ребрами охолоджування. Всі чаші виготовлені із сталі марки Сталь 30. Шлаковоз № 1 мав чашу, яка була виготовлена з двома додатковими горизонтальними ребрами охолоджування. Довжина кожного ребра 1300мм, висота - 150мм, товщина 70мм. Ребра виготовлені в процесі відливання чаші і розміщені симетрично напроти двох поворотних цапф шлаковоза. Ребра знаходяться вище за рівень верхнього краю опорного кільця на 20мм. При цьому площина нижнього торця ребер паралельна верхній поверхні опорного кільця. Для шлаковозу № 2 чашу виготовляли звичайним способом (тобто без ребер). Проте після виготовлення чаші на її корпусі із зовнішньої сторони були приварені по 4 ребра напроти кожної цапфи шлаковозу з кроком між місцями установки ребер 400мм. Ребра виконані трикутної форми із стороною по нижній (опорній) грані 360мм і товщиною 60мм. Нижня грань кожного ребра має виступ для обпирання на бокову поверхню опорного кільця шлаковозу. Після установки чаші в опорне кільце шлаковоза виступ забезпечує відсутність зсуву ребра і привареної к ньому стінки чаші у бік вертикальної осі чаші. Для шлаковоза № 3 чаша виготовлялася за технологією чаші № 2 з тією різницею, що після установки чаші в опорне кільце шлаковоза, в отворі опорного кільця до корпусу чаші були приварені додаткові ребра охолоджування (по 2 на кожну цапфу - всього чотири). Ребра мали розміри: довжина 480мм, товщина 35мм, висота 400мм. Ребра розташовані горизонтально і виготовлені з того ж матеріалу, що і корпус чаші. На зовнішній поверхні ребер, максимально видаленої від поверхні чаші, були приварені стопори із сталевих заготівок (сталь 20) для контакту з опорним кільцем шлаковоза. Дослідні шлаковози були запущені в експлуатацію, і в порівнянні з шлаковозами звичайної конструкції показали наступний ресурс працездатності до зупинки на капітальний ремонт: 5 47511 6 Таблиця № 1 2 3 4 Тип шлаковозу Звичайний Дослідний №1 Дослідний №2 Дослідний №3 Кількість днів експлуатації до 1-го ремонту до капремонту 182 290 358 499 390 540 397 567 Всі дослідні шлаковози при зупинці на капремонт не мали дефекту «деформація корпусу», а відбраковані унаслідок розповсюдження сітки розпалу на робочій поверхні чаші. Таким чином, застосування запропонованої корисної моделі дозволяє, за рахунок зміни пара метрів конструкції, забезпечити підвищення міцності і жорсткості конструкції чаші шлаковоза, знизити максимальну температуру нагріву опорного кільця і корпусу, що приводить до зменшення пластичних деформацій корпусу і збільшення ресурсу роботи чаші і всього шлаковоза. 7 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 47511 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601