Пристрій для відсічення шлаку при випуску сталі з конвертера

Пристрій для відсічення шлаку при випуску сталі з конвертера, що включає вертикальну колону, установлену з можливістю повороту в нижній і верхній нерухомих опорах, оснащену консоллю, кінематично зв'язаною з кронштейном, який осна C2 2 (19) 1 3 83727 верхньою нерухомою опорою вертикальної колони, а відношення відстані між точкою кріплення тяги до верхньої нерухомої опори вертикальної колони і віссю її повороту до відстані між точкою кріплення тяги до важеля кронштейна й віссю його повороту щодо консолі становить 1:2 [UA, №71681 C2, кл. С21С5/46, опубл. 15.12.2004р.]. Ознаки найближчого аналога, що збігаються з суттєвими ознаками пропонованого пристрою: - вертикальна колона, установлена з можливістю повороту в нижній і верхній нерухомих опорах; - вертикальна опора оснащена консоллю, кінематичне зв'язаною із кронштейном; - кронштейн постачений механізмом його повороту в горизонтальній площині щодо консолі разом із взаємозв'язаною заднім кінцем із кронштейном пустотілою штангою; - на передньому кінці пустотілої штанги розміщений відсічний елемент, утримуваний підпруженим фіксатором. Відомий пристрій не забезпечує досягнення необхідного технічного результату по наступних причинах. Відомий пристрій характеризується низькою ефективністю й надійністю в процесі експлуатації, оскільки не дозволяє досягти високої точності позиціювання відсічного елемента щодо випускного каналу конвертера. Це викликано тим, що результуюче переміщення відсічного елемента в просторі (у горизонтальній площині) реалізується двома важільними механізмами (консоль і важіль), кожний з яких працює в полярній системі координат. Внаслідок цього переносний і відносний рух пустотілої штанги разом з відсічним елементом є поворотними, що не дозволяє точно направляти відсічний елемент у вхідний отвір випускного каналу конвертера. Крім того, механізм повороту кронштейна, виконаний у вигляді важеля, пов'язаного за допомогою тяги з верхньою нерухомою опорою вертикальної колони, у кінцевому положенні в момент скидання відсічного елемента має так названу «мертву точку» у сполучених ланках кінематичної системи, коли вісі тяги й важеля розташовуються на одній лінії, що приводить до заклинювання (стопоріння) всієї механічної системи, і, як наслідок, до аварійної ситуації. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення пристрою для відсічення шлаку при випуску сталі з конвертера, у якому за рахунок нових конструктивних елементів й їхніх зв'язків забезпечується поступальне переміщення пустотілої штанги з відсічним елементом щодо випускного каналу конвертера, що приводить до високої точності позиціювання відсічного елемента й виключенню «мертвих точок» у сполучених ланках кінематичної системи, забезпечуючи підвищення ефективності й надійності роботи пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для відсічення шлаку при випуску сталі з конвертера, що включає вертикальну колону, встановлену з можливістю повороту в нижній і верхній нерухомих опорах, оснащену консоллю, кінематичне зв'язаною із кронштейном, постаченим механізмом його повороту в горизонтальній площині щодо консолі разом із взаємозв'язаною з 4 ним заднім кінцем пустотілою штангою з розміщеним на її передньому кінці відсічним елементом, утримуваним підпруженим фіксатором, згідно винаходу кронштейн жорстко закріплений на нижньому кінці поперечного вала, установленого в підшипникових опорах, розміщених на консолі, і постачений двома поздовжніми напрямними, задній кінець пустотілої штанги закріплений на каретці з роликами, установленими з можливістю переміщення по напрямним, а механізм повороту кронштейна виконаний у вигляді конічної зубчастої пари з передаточним числом, рівним 1, установленої з можливістю взаємозв'язку поперечного вала із заднім кінцем установленого на консолі поздовжнього вала, на передньому кінці якого жорстко закріплене конічне зубчасте колесо, взаємозв'язане з конічною зубчастою шестернею, жорстко зв'язаної з верхньою нерухомою опорою, при цьому відношення числа зубів конічної шестірні до числа зубів конічного колеса становить 2:1. Суть пропонованого пристрою для відсічення шлаку при випуску сталі з конвертера пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 представлений пристрій для відсічення шлаку при випуску сталі з конвертера (вихідне положення); на Фіг.2 - те ж (проміжне положення перед початком уведення відсічного елемента у випускний канал конвертера); на Фіг.3 те ж (кінцеве положення в момент скидання відсічного елемента у випускний канал конвертера); на Фіг.4 - продольний переріз вузла поперечного вала; на Фіг.5 - схема кріплення відсічного елемента до пустотілої штанги. Пристрій для відсічення шлаку при випуску сталі з конвертера включає вертикальну колону 1, установлену в нижній і верхній нерухомих опорах 2, 3 відповідно з можливістю повороту навколо своєї вертикальної осі за допомогою електромеханічного привода 4. До верхньої частини колони 1 жорстко прикріплена консоль 5, на кінці якої розміщені підшипникові опори 6 й 7, у яких установлений поперечний вал 8. На нижньому кінці поперечного вала 8 жорстко закріплений кронштейн 9, постачений двома поздовжніми напрямними 10. Пристрій постачений кареткою 11 з роликами 12, які встановлені в напрямних 10 з можливістю переміщення по них уздовж кронштейна 9 за допомогою спеціального привода (умовно не показаний). До каретки 11 закріплений задній кінець пустотілої штанги 13, на передньому кінці якої розміщений відсічний елемент 14, утримуваний за верхню частину підпруженим фіксатором 15, що тягою 16 зв'язаний із силовим елементом, наприклад пневмоциліндром або електромагнітом (умовно не показані). Поперечний вал 8 за допомогою конічної зубчастої пари 17 з передаточним числом, рівним 1, зв'язаний із заднім кінцем поздовжнього вала 18, встановленого в підшипникових опорах 19 й 20, що розміщені на консолі 5. На передньому кінці поздовжнього вала 18 жорстко закріплене конічне зубчасте колесо 21, взаємозв'язане з конічною зубчастою шестернею 22, жорстко зв'язаною з верхньою нерухомою опорою 3. При цьому відношення числа зубів конічної шестірні 22 до числа 5 83727 зубів конічного зубчастого колеса 21 становить 2:1. Пристрій працює в такий спосіб. Під час ведення плавки в конвертері 23, або при виконанні ремонту його футеровки, пристрій для відсічення шлаку перебуває в складеному стані - вихідне положення (Фіг.1). При цьому консоль 5, кронштейн 9 і пустотіла штанга 13 зорієнтовані уздовж прольоту цеху й не захаращують робочу площадку перед конвертером 23, забезпечуючи тим самим вільний доступ до його горловини машин для торкретування або ламання зношеної футеровки. Після закінчення продувки металу конвертер 23 нахиляється для випуску сталі в сталерозливний ківш. За допомогою електромеханічного привода 4 вертикальна колона 1 разом з консоллю 5 повертаються щодо нерухомих опор 2 й 3 на кут 90°. Під час повороту консолі 5 конічне зубчасте колесо 21 обкатується по нерухомій конічній шестірні 22 й обертає в підшипникових опорах 19 й 20 поздовжній вал 18. Поздовжній вал 18 через конічну зубчасту пару 17 здійснює поворот поперечного вала 8 разом із кронштейном 9 щодо консолі 5. Завдяки тому, що відношення числа зубів конічної шестірні 22 до числа зубів конічного колеса 21 становить 2 : 1, а передаточне число конічної зубчастої пари 17 дорівнює 1, при повороті консолі 5 на кут 90°, кронштейн 9 автоматично повернеться на кут 180° щодо консолі 5. У результаті чого консоль 5 і кронштейн 9 розгорнуться, так, що їхні поздовжні вісі будуть перебувати на одній лінії, що лежить у вертикальній площині симетрії конвертера 23 (Фіг.2). У кінцевій стадії випуску сталі каретка 11, ролики 12 якої встановлені у двох поздовжніх напрямних 10, за допомогою спеціального привода ра 6 зом з пустотілою штангою 13 переміщається щодо кронштейна 9 доти, поки вісь закріпленого на її передньому кінці відсічного елемента 14 не збіжиться з віссю випускного каналу конвертера 23 (Фіг.3). У момент зупинки каретки 11 за рахунок дії силового елемента, переданого тягою 16, підпряжений фіксатор 15 пересувається і звільняє відсіяний елемент 14, що під дією сили ваги попадає у вхідний отвір випускного каналу конвертера. Відразу ж після скидання відсіяного елемента 14 пустотіла штанга 13 виводиться з порожнини конвертера за рахунок переміщення каретки 11 у зворотному напрямку щодо кронштейна 9. Потім колона 1 приводом 4 повертається на 90° у ви хідне положення. При цьому відбувається автоматичне складання всієї механічної системи. Відсічний елемент 14, що плаває на границі розподілу шлакової й металевої фаз, при підході шару шлаку до вхідного отвору вип ускного каналу перекриває його, запобігаючи влученню шлаку у сталерозливний ківш. Завдяки зазначеному конструктивному рішенню кінематичного зв'язку пустотілої штанги 13 з консоллю 5 і нерухомої верхньої опори вертикальної колони 1 і співвідношенню чисел зубів конічних коліс кут повороту кронштейна 9 з пустотілою штангою 13 у горизонтальній площині щодо консолі 5 завжди буде перевищувати у два рази кут її повороту разом з колоною 1 щодо нерухомих опор 2 й 3. Це забезпечує автоматичне розкладання механічної системи й орієнтацію в лінію її основних елементів щодо осі симетрії корпуса конвертера 23 і його випускного каналу, що дозволяє з високою точністю вводити відсічний елемент у випускний канал, а також усуває можливість заклинювання (стопоріння) системи в кінцевому робочому положенні. 7 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 83727 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601