устройство для отсечки шлака в конвертере

Формула изобретения

Устройство для отсечения шлака в конвертере, содержащее смонтированную в направляющих подвижную каретку, снабженную штангой, закрепленной с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, и привод перемещения каретки, отличающееся тем, что оно снабжено двумя дополнительными опорными элементами, на одном из которых смонтированы направляющие с возможностью поворота в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а другой - роликовый, закреплен на направляющих и размещен со стороны конвертера, и по меньшей мере одним захватным элементом, закрепленным на наружной поверхности направляющих, при этом штанга смонтирована с возможностью взаимодействия с опорным роликовым элементом и автоматического отвода в вертикальной плоскости в рабочем положении.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сталеплавильному производству и может быть использовано для отсечки шлака при выпуске стали из конвертера.

Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности и достигаемому результату, прототипом, по мнению авторов, является манипулятор для отсечки шлака, приведенный в справочнике "Средства механизации в металлургии", т. 2, Б. А. Азикова, М. У. Земцова и др. -М. : Металлургия, 1989 г. , УДК 669.01: 65.011.54, с. 228. Из чертежа и описания следует, что вышеупомянутый манипулятор содержит смонтированную в направляющих подвижную каретку, снабженную штангой, закрепленной с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, и привод перемещения каретки.

Недостатком известного технического решения является низкая эксплуатационная надежность манипулятора и низкая точность попадания шара-стопора в сталевыпускное отверстие. Низкая эксплуатационная надежность манипулятора обусловлена отсутствием возможности его быстрого отведения в исходное положение в случае поломки или обесточивания привода перемещения каретки. Низкая точность попадания шара-стопора в сталевыпускное отверстие вызвана тем, что в известном техническом решении отсутствует возможность регулирования высоты сбрасывания (в сторону уменьшения) шара-стопора относительно сталевыпускного отверстия и от этого большое отклонение при падении упомянутого шара относительно сливного отверстия.

Задача, на решение которой направлено техническое решение, - повышение эксплуатационной надежности устройства и повышение точности попадания шара-стопора в сталевыпускное отверстие.

При этом достигается возможность получения такого технического результата, как снижение расходов на ремонт устройства и повышение качества жидкого металла за счет уменьшения количества неметаллических включений, переходящих в него из шлака при последующей технологической обработке.

Вышеуказанные недостатки исключаются тем, что устройство для отсечки шлака в конвертере, содержащее смонтированную в направляющих подвижную каретку, снабженную штангой, закрепленной с возможностью поворота в горизонтальной плоскости и привод перемещения каретки, снабжено двумя дополнительный опорными элементами, на одном из которых смонтированы направляющие с возможностью поворота в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а другой - роликовый, закреплен на направляющих и размещен со стороны конвертера, и по меньшей мере одним захватным элементом, закрепленным на наружной поверхности направляющих, при этом штанга смонтирована с возможностью взаимодействия с опорным роликовым элементом и автоматического отвода в вертикальной плоскости в рабочем положении.

Сопоставляющий анализ предлагаемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается своим конструктивным выполнением, а именно наличием захватного и двух дополнительных опорных элементов, их местом расположения, возможностью поворота направляющих в вертикальной и горизонтальной плоскостях и автоматического отвода штанги в вертикальной плоскости в рабочем положении.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнительный анализ заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями показал, что конструкции с дополнительными опорными элементами и направляющими, перемещающимися в вертикальной и горизонтальной плоскостях, широко известны. Однако их размещение в конструкции устройства для отсечки шлака в конвертере, расположение и взаимосвязь с другими элементами устройства обеспечивают не только повышение эксплуатационной надежности устройства и повышение точности попадания шара-стопора в сталевыпускное отверстие, но также способствуют снижению расходов на ремонт устройства и повышению качества металла.

Отсюда следует, что заявленная совокупность существенных отличий обеспечивает получение вышеуказанного технического результата, что, по мнению авторов, соответствует критерию изобретения "изобретательский уровень".

Предложенное техническое решение будет понятно из следующего описания и приложенных к нему чертежей.

На фиг. 1 - схематично изображено устройство для отсечки шлака в конвертере.

На фиг. 2 - изображен вид А фиг. 1.

Устройство для отсечки шлака в конвертере содержит направляющие 1, установленные на опорном элементе 2 с возможностью поворота в горизонтальной плоскости относительно оси 3.

Направляющие 1 закреплены на опорном элементе 2 шарнирно на оси 4 с возможностью поворота в вертикальной плоскости при помощи цилиндра 5. На направляющих смонтированы - подвижная каретка 6, связанная с механизмом ее передвижения 7, опора 8, контргруз 9, роликовый опорный элемент 10, размещенный со стороны конвертера 11, и захватной элемент 12, закрепленный на наружной поверхности направляющих 1. На подвижной каретке 6 шарнирно (с помощью осей 13 и 14) с возможностью поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях установлена штанга 15 с механизмом сбрасывания 16 отсечного шара-стопора 17 и связанная с упомянутым механизмом тяга 18. Конвертер 11 имеет сталевыпускное отверстие 19 с приемной воронкой для шара-стопора 17.

Устройство для отсечки шлака работает следующим образом. Во время продувки конвертера 11 устройство для отсечки шлака находится в нейтральном положении I. После окончания продувки конвертер 11 наклоняют для слива стали, а устройство поворачивают в работе положение II. Для этого при помощи цилиндра 5 направляющие 1 поворачивают в вертикальной плоскости вокруг оси 4, опора 8 отрывается от основания и направляющие 1 поворачивают в горизонтальной плоскости вокруг оси 3 в рабочее положение II. В этом положении направляющие 1 при помощи цилиндра 5 поворачивают вокруг оси 4 до контакта опоры 8 с основанием. После этого на тягу 18 механизма сбрасывания 16 навешивают отсечной шар 17 и настраивают положение контргруза 9 таким образом, чтобы центр тяжести штанги 15 с отсечным шаром 17 был расположен ближе к конвертеру относительно оси 14, а центр тяжести штанги 15 без отсечного шара 17 был с противоположной стороны относительно той же оси 14.

Перед окончанием слива стали штангу 15 с отсечным шаром 17, установленную на каретке 6, при помощи привода 7 перемещают по направляющим 1 в сторону конвертера 11.

В процессе перемещения штанга 15 с отсечным шаром 18 под действием сил тяжести постоянно контактирует с опорным роликовым элементом 10 и по мере перемещения в глубь конвертера 11 поворачивается вокруг оси 14, постепенно изменяя свой угол наклона относительно оси конвертера, в результате чего расстояние по высоте между шаром 17 и сливным отверстием 19 постепенно уменьшается.

При достижении рабочего положения штанги, в котором вертикальные оси сливного отверстия 19 и отсечного шара 18 совпадают, привод перемещения 7 каретки 6 останавливают. В момент окончания слива стали на механизм сбрасывания шара 16 подают сигнал, упомянутый механизм 16 перемещает тягу 18, шар 17 отцепляется и падает в воронку сливного отверстия 19, перекрывая его. Так как расстояние по высоте между шаром 17 и сливным отверстием 19 по сравнению с исходным положением уменьшилось, следовательно, точность остановки шара 17 над сливным отверстием 19 и точность его попадания в упомянутое отверстие увеличилась, а вероятность несвоевременной (с запаздыванием) отсечки шлака - уменьшилась. После сбрасывания шара 17 центр тяжести штанги 15, как упомянутую выше, перемещается в другое положение и под действием собственного веса штанга 15 автоматически возвращается в исходное горизонтальное положение, удаляясь при этом от поверхности шлака и футеровки конвертера. В результате тепловое воздействие на штангу 15 и механизм сбрасывания шара 16 снижается, что способствует повышению эксплуатационной надежности устройства.

Затем при помощи механизма перемещения 7 каретка 6 перемещается в исходное положение, и штанга 15 выводится из конвертера 11.

В случае поломки механизма перемещения 7 каретки 6 или обесточивания привода при нахождении штанги 15 внутри конвертера 11 с помощью захватного элемента 12 (лебедкой или вручную) направляющие 1 поворачивают вокруг оси 3, при этом штанга 15 поворачивается вокруг оси 13, устройство складывается (положение III) и упомянутая штанга 15 выводится из конвертера 11.

Это позволяет в экстренных случаях быстро вывести штангу 15 из зоны высоких температур и переместить устройство в нейтральное положение I, что также способствует повышению эксплуатационной надежности устройства. После отведения каретки 6 в исходное положение устройство перемещают в нейтральное положение I, для чего вышеприведенные действия при перемещении устройства из нейтрального положения I в рабочее положение II совершают в обратной последовательности. При отсечке шлака после следующей выплавки стали операции повторяют в той же последовательности, которая приведена в начале описания работы устройства.

Таким образом, использование предлагаемого технического решения для отсечки шлака в конвертере позволяет повысить эксплуатационную надежность устройства для отсечки шлака и обеспечить повышение точности попадания шара-стопора в сталевыпускное отверстие. Следовательно, задача, на решение которой направлено техническое решение, - выполняется. При этом достигается получение такого технического результата, как снижение расходов на ремонт устройства и повышение качества жидкого металла за счет уменьшения количества шлака, попадающего в жидкий металл, и уменьшения неметаллических включений, переходящих в него из шлака при дальнейшей технологической обработке путем точного и своевременного отсечения шлака от жидкого металла без сбоев и повторных попыток.