быстроразъемное соединение для подвода инертного газа к сталеразливочному ковшу

Формула изобретения

Быстроразъемное соединение для подвода инертного газа к сталеразливочному ковшу, состоящее из воронки, размещенной на нижней обечайке ковша с возможностью перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях, и входящего в воронку штока, жестко закрепленного на раме сталевоза или стенда, отличающееся тем, что воронка размещена на подпружиненной оси, установленной в неподвижно закрепленном корпусе, при этом пружина имеет усилие сжатия, превышающее толкающее усилие от давления инертного газа на 3-5%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, в частности к сталеплавильному производству, и может быть использовано при внепечной обработке стали.

Известно устройство для продувки металла в ковше, содержащее ковшевой стакан, верхнюю неподвижную и нижнюю подвижную огнеупорные плиты с разливочными каналами, механизм перемещения нижней огнеупорной плиты в виде силового цилиндра со штоком и инжекционную трубку, при этом шток поршня силового цилиндра механизма перемещения выполнен полым и снабжен шаровой головкой, а механизм перемещения имеет съемную глуходонную вставку, торцевая часть которой выполнена конусообразной формы и взаимодействует с шаровой головкой штока, а входной канал инжекционной трубки размещен во внутренней полости съемной вставки [1].

Недостатком известного устройства является опасность травматизма при выбросе металла и шлака из ковша при отключении аргонопровода, т.к. соединение находится под ковшом.

Наиболее близким по своей технической сущности является устройство для подвода инертного газа к сталеразливочному ковшу, содержащее трубопровод инертного газа, продувочную фурму и быстроразъемное соединение, состоящее из воронки и входящего в воронку штока, который соединен системой шлангов и труб с магистралью инертного газа, а воронка посредством трубопроводов - с продувочной фурмой сталеразливочного ковша, причем воронка подвешена на нижней обечайке ковша с возможностью перемещения в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а шток жестко закреплен на раме сталевоза или стенда, при этом торец штока выполнен в форме полусферы, а воронка имеет внутреннюю коническую форму и подвешена на болте с шайбой [2]. Данное устройство принято за прототип.

Недостатком известного устройства является недостаточная плотность контакта воронки со штоком, вызывающая утечку инертного газа.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является обеспечение плотного контакта между воронкой и штоком для предотвращения утечки инертного газа.

Поставленная задача достигается тем, что предлагается быстроразъемное соединение для подвода инертного газа к сталеразливочному ковшу, состоящее из воронки, размещенной на нижней обечайке ковша с возможностью перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях, и входящего в воронку штока, жестко закрепленного на раме сталевоза или стенда, при этом воронка размещена на подпружиненной оси, установленной в неподвижном закрепленном корпусе, причем пружина имеет усилие сжатия, превышающее толкающее усилие от давления инертного газа на 3...5%.

На фиг.1 - общая схема устройства для подвода инертного газа к сталеразливочному ковшу;

на фиг.2 - быстроразъемное соединение;

на фиг.3 - то же, вид сбоку.

Быстроразъемное соединение 1 для подвода инертного газа к сталеразливочному ковшу 2 включает воронку 3 и входящий в нее шток 4, жестко закрепленный на раме сталевоза 5 (или стенда). Воронка 3 размещена на нижней обечайке 6 ковша с возможностью перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях на оси 7 с пружиной 8, установленных в неподвижно закрепленном корпусе 9, при этом пружина 8 имеет усилие сжатия, превышающее толкающее усилие от давления инертного газа на 3...5%. Воронка 3 системой шлангов 10 и труб 11 трубопровода 12 соединена с продувочной фурмой 13. Инертный газ подводится к сталевозу (или стенду) по трубопроводу 14.

Размещение воронки 3 на оси 7 с пружиной 8 связано с необходимостью центровки воронки относительно штока 4 при установке сталеразливочного ковша 2 на сталевоз 5 (или стенд). При установке мостовым краном большого сталеразливочного ковша массой несколько сотен тонн стали сделать это с достаточной точностью невозможно, а перемещение воронки 3 в горизонтальной плоскости обеспечивает достаточную степень свободы при перекосах и необходимую точность центровки. Перемещение воронки 3 в вертикальной плоскости необходимо для обеспечения достаточного прижима воронки 3 к штоку 4, исключающего утечку инертного газа в этом стыке.

Для обеспечения указанных выше функций воронка 3 размещена на оси 7 с пружиной 8, установленной в неподвижно закрепленном корпусе 9. Упругость пружины обеспечивает необходимую степень свободы перемещения воронки в горизонтальной плоскости и необходимое усилие прижима воронки к штоку в вертикальной плоскости, при этом воронка прижимается к штоку с усилием, превышающим толкающее усилие от инертного газа на 3...5%, что предотвращает утечки инертного газа в этом стыке.

Работа устройства.

Подвод инертного газа в предлагаемом устройстве регулируется вентилем (не показан). До установки сталеразливочного ковша 2 на сталевоз 5 (или стенд) вентиль закрыт, подача газа не производится. Перед началом обработки инертным газом сталеразливочный ковш 2 с металлом устанавливают на раму сталевоза 5 (или стенда) для обработки металла, при этом шток 4, размещенный на раме сталевоза (или стенда), входит в воронку 3, размещенную на нижней обечайке ковша 6 в неподвижном корпусе 9 на оси 7 с пружиной 8.

Совмещение воронки 3 со штоком 4 обеспечивается перемещением воронки в горизонтальной плоскости в неподвижном корпусе 9, закрепленном на нижней обечайке 6 ковша 2 и подпружиненной оси 7, на которой закреплена воронка 3. В вертикальной плоскости перемещение воронки происходит за счет сжатия пружины, обеспечивающей прижим воронки к штоку, для исключения утечки инертного газа в этом стыке.

После установки сталеразливочного ковша 2 на сталевоз 5 (или стенд) происходит соединение трубопровода инертного газа 14, размещенного на сталевозе 5 (или стенде), с трубопроводом 12, расположенным на сталеразливочном ковше 2 и соединенным с продувочной фурмой 13, открывается регулировочный вентиль и инертный газ через соединение трубопровода 14, штока 4, воронки 3 и трубопровод 11 поступает в фурму 13 и вдувается в жидкий металл.

После продувки металла инертным газом ковш краном поднимают и происходит автоматическое разъединение подвода инертного газа.

Предлагаемое быстроразъемное соединение для подвода инертного газа к сталеразливочному ковшу может быть использовано при внепечной обработке стали на установке доводки металла в ковше или в агрегате комплексной обработки стали. Быстроразъемное соединение обеспечивает высокую надежность и плотность соединения, исключает утечку дорогого инертного газа и нахождение человека вблизи ковша при проведении сборки и разборки соединения, создает необходимые условия для охраны труда и техники безопасности.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №1668035, МКИ В 22 D 41/08, БИ №29, 1991.

2. Патент РФ №2212305, МКИ В 22 D 1/00, С 21 С 7/072, БИ №26, 2003 - принят за прототип.