Устройство для удаления шлака из ковша

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 С 710 вающей труб це колпак, колонне с в вертикально но нее, о т ина научектно- еталлургиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный ордена Ленно-исследовательский и проконструкторский институт мческого машиностроения(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯШЛАКА ИЗ КОВША, содержащее опорнуюколонну и вакуумную камеру с всасый, имеющей на нижнем кононсольно закрепленную назможностью вращения ио перемещения относительл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности удаления шлака, исключения потерь металла и повышения надежности работы устройства, оно снабжено огнеупорным клапаном, расположенным на нижнем торце трубы и выполненным с воэможностью фиксируемого перемещения вдоль оси трубы, нриэтом колпак установлен на трубе вакуумплотно и снабжен приводом враЩения относительно нее и скребками,шарнирно закрепленными внутри колпака, 211306Изобретение относится к металлургии, а именно к внепечной комплексной обработке стали с применениемвакуума в установках типа печь-ковш,где используются устройства для удаления шлака с поверхности стали вковше или тигель-ковше.Цель изобретения - повышение производительности удаления шлака,),исключение потерь меТалла и повыше ние надежности устройства.На фиг.1 схематически изображенопредлагаемое устройство с поперечнымсечением его элементов, общий вид;на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; нафиг.З - вид Б на фиг. (нид на колпак снизу); на фиг.4 в . сечение В-Вна фиг.1, одна из тяг с пространственными шарнирами одного изсамоустананливающихся скребков (повернутоона 90 ); на фиг.5 - сечение Г-Г нафиг. .(колпак условно не показан.Предлагаемое устройство (фиг.1)состоит иэ вакуумной камерыс закрепленной к ней всасывающей трубой2, на конце которой установлен колпак 3 с приводом 4 вращения. Патрубком 5 вакуумная камера 1 подключенак вакуумной системе (не показана) ипосредством каретки 6 с приводом 7консольно соединена с колонной 8,снабженной приводом 9 поворота. Колпак 3 для воэможности вращения установлен своей верхней цилиндрическойопорной частью на подшипниках 10 иснабжен сверху вакуумным уплотнением 11, а снизу его опорной частивблизи ее примыкания с зазором квсасывающей трубе 2 - теплозащитнымасбесто-графитовым уплотнением 12,В этом же месте по образующей наружной поверхности колпака 3 установлены с равными интервалами плоские вертикальные теплоотдающие ребра 13.Внутри колпака 3 радиально установлены скребки 14 (фиг.З), которые закреплены к нему внутренними концамипосредством тяг 15 с пространственными шарнирами 16 (фиг.4), а периферийными концами - посредством пространственных шарниров 17. Каждый изскребков 14 представляет собой металлическую обойму 18, внутрь которойвставлены сменные огнеупорные (стандартные) кирпичи 19, через металлическую прокладку 20 закрепленные винтами 21.50 для удаления шлака. Оператор вклю 55 5 О 5 20 25 30 35 40 45 Всасывающая труба 2 встроена в колпак 3 так, что ее нижний конец заходит внутрь его на определенную величину, как показано на фиг.1, при этом торец всасывающей трубы 2 снабжен клапаном 22, подвешенным на трех,орасположенных под углом 120 (в плане) одна относительно другой тягах 23, покрытых в нижней части защитными экранами 24. Тяги 23 телескопически встроены в нодоохлаждаемые гиль" эы 25 (фиг.5), закрепленные на всасывающей трубе 2 так, что их оси параллельны оси всасывающей трубы 2. Места выхода тяг 23 из гильз 25 снабжены вакуумными уплотнениями 26, а их верхние концы соединены шарнирами 27 со штоками 28 цилиндров 29, закрепленных теплоиэолированными шарнирами 30 на всасывающей трубе 2.Три одинаковые полости 31 образованы между гильзами 25, наружной поверхностью всасывающей трубы 2 и внутренней поверхностью корпуса 32 и заглушены с нижнего и верхнего торцов крышками 33. Каждая иэ полостей снабжена эаглубленной в нее трубкой 34 и штуцером 35, вмонтированными в верхнюю крышку 33.Вакуумная камера 1 сверху дополнительно снабжена встроенной внутрь ее расширительной камерой 36 с диффузором 37, на наружной выступающей иэ вакуумной камеры 1 поверхности которой установлен клапан 38, соединенный с дозатором 39 жидкости известной конструкции, подключенный к водопроноду (не показан), Патрубок 5 вакуумной камеры 1 дополнительно снабжен предохранительным клапаном 40 с пружинно-поршневым приводом 41. На фиг.1 и 2 также обозначены ковш 42 с .расплавами стали и шлака, пара зубчатых конических колес 43 привода 4 и шлаковый ковш 44.Устройстно работает следующим образом.Ковш 42 с распланами стали и шлака устанавливают против устройства чает привод 7 и опускает каретку 6с вакуумной камерой 1 и всем закрепленным на ней оборудованием до тех пор, пока колпак 3 не погружается в шлак на столько, что уровень шлака н ковше 42 начинает заметно подниматься вследствие вытеснения егоиз-под ковша колпака 3 погруженнымискребками 14, клапаном 22 и заключенным под колпаком воздухом. Затем одновременно включается насос вакуумной системы и привод 4 вращения, который через пару зубчатых конических колес 43 приводит во вращение колпак 3.Под действием вакуума шлак инжектируется через всасывающую трубу 2 в вакуумную камеру 1. Высота подъема шлака Н при заполнении вакуумной камеры 1 определяется величиной барометрического давленияПри вращении колпака З.скребки 14, преодолевая сопротивление шлака, самоустанавливаются так, как это показано на фиг.3 и 4. При этом периферийные концы скребков 14 разворачиваются на пространственных шарнирах 17 в сторону, противоположную вращению колпака 3 и углом вперед фиг.3), а внутренние концы скребков 14, имея большую степень свободы вследствие дополнительного смещения при повороте в пространственньп шарнирах 16 тяг 15, не только поворачиваются, но и отклоняются на определенный угол от вертикали.Таким образом, создается направленное перемещение шлака вдоль скребков 14 от периферии колпака 3 к его центру и нижнему концу всасывающей трубы 2, а это в сочетании с инжекцией способствует эффективному и качественному удалению шлака со всей поверхности зеркала металла.Клапан 22 в процессе работы устройства выполняет несколько функций. В начальный момент, когда устройство- готово к работе, клапан 22 находится в крайнем нижнем положении и свободно висит на тягах 23, при этом нижний торец всасывающей трубы 2 полностью открыт, равно как и проходы к нему с боков между тягами 23 с теплозащитными экранами 24. Затем при включении устройства и погружении колпака 3 в шлак клапан 22 выдавливает шлак из-под себя в стороны и вверх, при этом экранируя металл непосредственно под нижнем торцом всасывающей трубы 2, где сила инжекции особенно велика, и тем самым исключает засасывание металла вместе со шлаком во всасывающую трубу 2 и вакуумную камеру 1. Когда шлак удален, клапан 22 со скребками 14 выталкиваетсяФболее плотным чем шлак металлом вверх,5 1 О 5 20 25 30 35 40 45 50 55 при этом выталкиваются вверх тяги 23 сквозь вакуумные уплотнения 26. На тягах 23 и всасывающей трубе 2 наносятся фиксирующие их взаимное расположение риски, по которым оператор определяет момент полного удаления шлака с поверхности металла, Кроме того, оператор может определять степень удаления шлака путем визуального наблюдения за наличием шлака в пространстве между ковшом 42 и периферийным краем колпака 3, а также по характерному шуму, появляющемуся в конце операции и вызываемому засасы-ваемым под колпак с последними остатками шлака воздухом. После полного удаления шлака операторвыключает привод 4 вращения колпака 3, включает в действие цилиндры 29, которые поднимают до предела клапан 22 и запирают им выход шлаку из всасывающей. трубы 2. Затем включается привод 7 и все устройство поднимается на определенную .высоту, ограничиваемую, например, конечными выключателями (не показаны) так, чтобы нижний край колпака 3 был выше верхнего фланца ков. - ша 42 на 200-300 мм.Потом включается привод 9 поворота и колонна 8 .(Лиг,2) поворачивается вместе со всем смонтированным на ней устройством на угол с, останавливаясь также посредством, например,1 конечного выключателя (не показан) над шлаковым ковшом(шлаковней) 44 так,чтобы его вертикальная ось совпадала с вертикальной осью колпака 3. После этого оператор приводом 7 опускает внутрь шлакового ковша 44 колпак 3 так,чтобы его нижний край на 100-200 мм находился ниже, верхнего фланца шлакового ковша 44 и исклю/ чался брыэговынос шлака наружу, Далее включаются цилиндры 29, которые перемещают до предела вниз клапан 22, и открывается выход шлака иэ всасывающей трубы 2, после чего выключает" ся вакуумная система и шлак устремляется в шлаковый ковш 44. Затем включается пружинно-поршневой привод 41 и предохранительный клапан 40 закрывает выход латрубка 5 из вакуумной камеры 1 в вакуумную систему.Включается клапан 38, и из дозатора 39 в расширительную камеру 36 впрыскивается порция воды, которая превращается под воздействием температуры, созданной жидким шлаком, вовлажный пар, который направленно благодаря диффуэору 37 воздействует на внутренние поверхности вакуумной камеры 1 и всасывающей трубы 2, очищая их от остатков. шлака и гарнисажа, образовавшегося в процессе рабо" ты устройства. Все указанные последовательные операции могут быть автоматизированы. 0В момент выхода смеси пара, остатков шлака и обломков гарнисажа из нижнего конца всасывающей трубы 2 клапан 22 выполняет свою последнюю функцию - тормоза-распылителя указан-,15 ной смеси, гася ударную волну, которая одновременно очищает от напипшего шлака скребки 14, тяги 15 и пространственные шарниры 1 б и 17; После этого предохранительный клапан 40 20 под воздействием пружинно-поршневого привода 41 возвращается в начальное положение. Устройство возвращаетсяв исходное положение поворотом колонны 8 приводом 9, после чего оноготово к дальнейшей работе, и весьпроцесс повторяется. Надежностьнаиболее теплонапряженных элементов,деформация которых недопустима, обеспечивается тем, что посредством трубок 34 и штуцером 35 подводится иотводится вода в полости 31, Приэтом охлаждаются гильзы 25, поверхность корпуса 32, являющаяся одно"временно базой подшипников 10, однойиз опорных поверхностей вакуумногоуплотнения 11 и теплозащитного уплотнения 12. Предлагаемое устройство обеспечивает повышение производительности процесса удаления шлака в 2 раза и увеличение выхода годного металла,1211306 авиа. 5 Сост Техр актор С.Лисы го ий Патент",кав 612/32 ТиражВНИИПИ Государственнпо делам изобрете 113035, Москва, Ж ель В,Сарамутин Мигунова Корректор А,Тяско Подписноемитета СССРоткрытийаушская наб., д. 4/5 город, ул. Проектная, 4