Устройство для подачи кислорода в конвертер

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ С еез СфветскикСоциалистическиеРеспублик(23)Приоритет т 1 еуювретеекен 6 кеттнтет ь 6 СР ею аваев изовретекнй и етерцткв(72) Авторы изобретеикя 71) Заявктелг изводственное объединение Ждано Л ВО ДЛЯ ПОДАЧИ В КОНВЕРТЕР(54) УСТРОЙС Изобретение относится к металлургическому оборудованию, в частности к уст ройствам для подачи кислорода в конвер. тер и направлено на усовершенствование механизма вращения фурмы.Известно устройство для по,4 ачи кислорода в конвертер, включающее фурму, установленную в каретке и состоящую из наружной водоохлаждаемой трубы, внутри которой расположена кислородная трубка, при этом наружная водоохдаждаемая труба имеет в нижней своей части отверстия для продувки кислорода, расположенные наклонно относительно вертикальной оси, и установлена в подшипниках качения с возможностью вращения вокруг своей вертикальной оси в результате реактивного действия струи кислорода 11 .Недостаток данной конструкции заключается в низкой эффективности устройсвва вследствие ограниченного распределения реакционной зоны действия кислорода на поверхность расплава и малой интенсивности перемешивания расплава, так как струя окислителя не перемещается по поверхности расплава, а совершает только вращательное движение вокруг своей вертикальной оси. Кроме, этого, недостаток данной конструкции заключа-ется в низкой стойкости и сложности шарнирного соединения между вращающейся и неподвижной частями фурмы.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результету является устройство для подачи кислорода в конвертер, включающеЬ фурму, установленную в каретке посредством шарнирных опорной и направляющей втулок, при этом опорная втулка выполнена в виде карданного узла, установленного на подвижную в горизонталь ной плоскости несущую обоймуОбойма, в свою очередь, опирается либо на три эксцентриковые опоры, по меньшей мере одна из которых является приводной, либо на две эксцентриковые опоры, которые связаны с приводным эксцентриком посредством двух параллельных горизон3 92 тальных удерживающих рычагов. Каждая из эксцентриковых опор содержит гидравлическое устройство изменения эксцентриситета вращения. При вращении приводного эксцентрика несущая платформа совместно с фурмой совершает круговые движения, и, благодаря неподвижной уотановке направляющей втулки в горизонтальной плоскости, фурмв движется по образующей конуса, а струя окислителя описывает на поверхности расплава окружность 2,Недостатком известного устройстваявляется его конструктивная сложность,заключающаяся в наличии большого количества кинематических звеньев между фурмой и вращающимс устройством,осуществляющих устойчивое положениефурмы и ее вращение в ограниченном горизонтальном пространстве каретки, что,в свою очередь, затрудняет их выполнение в достаточных по прочности габаритах. Кроме того, подшипниковые узлыэксцентриковых опор дополнительно нагружены парой сил, величина которых находится в зависимости от величины эксцентриситетв, что снижает надежностьи долговечность эксплуатации фурмы вцелом, в то время, как к устройствамдля подачи кислорода предьявляются повышенные требования в части надежнооти и бесперебойноети работы. Иругим недостатком известного устройства является сложность и низкая надежностьсредств для изменения эксцентриситетв.Целью изобретения является упрощениеконструкции устройства, уменьшение габаритов, повышение надежности и эффективности работы устройства.Указанная цель достигается тем, чтоустройство для подачи кислорода в конвертер, включающее фурму, установленнуюв каретке посредством шарнирных опорной и направляющей втулок, и вращающееустройство опорной втулки, снабженодополнительным вращающим устройством,направляющей втулки, при этом вращающие устройства опорной и направляющейвтулок соединены между собой синхронизирующим валом с управляемой расцеп-.ной муфтой. Во вращающем устройстве,вулючвющем втулку, взаимодействующуюс фурмой и установленную на кареткепосредством эксцентрикового устройствас полой приводной обоймой и подшипниковыми узлами, втулка установлена эксцентрично с воэможностью вращения относительно приводной обоймы,6019 ф На фиг. 1 изображено устройство дляподачи кислорода в конвертер, общий виднв фиг. 2-4 - варианты управления траек-торией движения фурми.Устройство для подачи кислорода вконвертор включает каретку 1, установленную с возможностью вертикального перемещения внаправляющей 2, На каретке 1 установлена фурма 3 посредством опорной 4 и направляющей 5 шарнирных втулок. Опорная втулка 4 установлена)в верхней части каретки 1 и выполнена в виде сферического седла, в котором установлена сферическая втулка 6 фурмы 3, Направляющая втулка установлена в нижней части каретки 1 и состоит иэ ци линдрического патрубка 7 каретки 1 и шаровой втулки 8 фурмы 3, при этом направляющая втулка 5 выполнена неподвиж ф ной в горизонтальной плоскости. Кромеэтого, опорная втулка 4 снабжена вращающим устройством 9, выполненным в виде полой приводной обоймы 10, в которой эксцентрично, с помощью опорного подшипникового узла 11, установлена опорная втулка 4. Обойма 10 установлена на каретке 1 также с помощью опорного подшипникового узла 12, Оси опорных подшипниковых узлов 11 и 12 расположены ЗО эксцентрично относительно друг друга,вследствие чего опорная втулка 4 с прилегающим к ней участком фурмы 3 может описывать окружность радиуса Р,в горизонтальной плоскости при вращении обой мы 10, выполненной в виде зубчатого ко. леса, от приводного редуктора 13 и элек .тродвигателя 14.Направляющая втулка 5 также снабжена вращающим эксцентриковым устройством 15, выполненным в виде полой приводной обоймы 16, в которой эксцентрично, с помощью радиального подшипникового узла 17, установлена направляющая втулка 5. Обойма 16 установлена на каретке фф 1 также с помощью радиального подшипникового узла 18, Оси радиальных подшипниковых узлов 17 и 18 расположены эксцентрично относительно друг друга, вследствие чего направляющая втулка Я 5 с прилегающей к ней участком фурмы3 может описывать окружность радиуса 9,в горизонтальной плоскости при вращении. обоймы 16, выполненной также в виде зубчатого колеса от приводного 5 редуктора 19 и электродвигатели 20.Кроме этого, редуктор 13 вращающего ексцентрикового устройства 15 направляющей втулки 5 соединены между соПри несинхронности врашения приводных,обойм 10 и 16, т.е, при расцеплении управляемой муфты 22 синхронизирующего вала 21 и одновременной работе двух вращающих устройств 9 и 15,струя окислителя описывает на поверхности расплава любую заданную кривую в зависимости от скорости и направления вращения приводных обойм 10 и 16 и их относительного расположения друг к другу,Таким образом, установка дополнительного вращаюшего эксцентрикового устройства 15 направлянмцей втулки 5 и егосоединение с вращающим эксцентриковымустройством 9 опорной втулкой 4 посредством синхронизирующего вала 21 с управляемой расцепной муфтой 22 позволяет производить регулирование траекториидвижения фурмы 3 только с помощьюэтих устройств беэ дополнительных устройств применения радиуса эксцентриситета вращения вращающих эксцентриковых устройств, что обеспечивает значительное упрощение конструкции устройства, уменьшение габаритов вращающих эксцентриковых устройств в ограниченном горизонтальном пространстве каретки, а также позволяет повысить эффективность работы устройства путем расширения пределов регулирования формы кривой, которую описывает струя окислителя на поверхности расплава за счет более гибкой работы синхронизирующего устройства и вращающих эксцентриковых устройств.,Таким образом, изобретение позволяет упростить конструкцию устройства и уменьшить габариты в горизонтальном пространстве примерно в 1,5 раза; е- ключить сложные и ненадежные в работе в зоне высоких температур гидравличеськие устройства изменения эксцентриситата вращения вращающих эксцентриковых устройств; уведичить управляемость движения фурмы вследствие возможности смещения оси фигуры описываемой струей окислителя на поверхности расплава от. 5926 бой синхронизирующим валом 21 с управляемой расцепной муфтой 22.Устройство для подачи кислорода в в конвертер работает следующим обра-зом, 5При вращении приводных обойм 10. и 16 опорная 4 и направлиюшдя 5 втулки.;с прилегающими участками фурмы 3 одновременно описывают окружности радиусов Я и Ц соответственно, в 1 о результате чего струя окислийля описывает на поверхности расплава некоторую фигуру. При этом сферическая втулка 6 и шаровая втулка 8 ирмы 3 компенсируют угловой перкос фурми 3 относительно опорной 4 и направляющей 5 втулок. В случае, когда радиусы эксцентриситетов установки фурмы 3 в приводных2 О обоймах 10 и 16 направлены в противоположные стороны и обоймы 10 и 16 вращаются синхронно с помощью синхрониэирующего вала 21, фурма 3 движется по образунмцей конуса, половинный угол которого при вершине 4 является макси мальным углом наклона фурми 3, в результате чего струя окислителя описывает на поверхности расплава окружность с максимальным радиусом (фиг. 3).30При расцеплении управляемой муфты 22 синхронизирующего вала 21 возма жен проворот одной ьли обеих обойм 10 и 16 по отношению друг к другу на оп ределенный угол, с последующей синхронизацией вращения обеих обойм 10 З 5 и 1.6 с помощью синхрониэирующего вала 21. В этом случае, при совпадении направления радиусов эксцентриситетов установки фурмы 3 в обеих приводных обоймах 10 и 16, фурма 3 движется по образующей конуса, имеющего минимальный угол 3. при вершине, и при равных радиусах эксцентриситетов фурма 3 движется по образующей цилиндра радиусом 1= Й, т,е. струя окислителя описывает на поверхности расплава окружность наименьшего радиуса (фиг. 2).Таким образом, изменение радиуса окружности, которую описывает струя окислителя на поверхности расплава, от50 минимального до максимального, а также их промежуточные величины (фиг. 4) достигаются изменением взаимного расположения приводных обойм 10 и 16.Управление движением фурмы 3 осуществляется при расцеплении управляемой муфты 22 синхрониэирующего вала 21 с вращением одной из обойм 10 или 16 019 6и заторможенйой другой с помощью торй можения одного иэ вращающихся устройств 9 или 15 соответственно. В этом случае фурма 3 движется по образую щей конуса, однако ось этого конуса наклонена благодаря постоянному эксцентричному положению фурмы 3 в одной иэ обойм, в результате чего струи окислителя описывает на поверхности расплава окружность, ось которой смеще-. .на относительно оси конвертора в любую заданную сторону, 7 9260 носительно оси конвертора в любую заданную сторону, что, в свою очередь, дает возможность регулировать выгорание футеровки конвертера; снизить металлоемкость и трудоемкость изготов 5 ления вращающего устройства.Формула изобре тения 1, Устройство для подачи кислорода в конвертер, включаюшее фурму, установленнуюв каретке посредством шарнирных опорной и направляющей втулок, и вращающее устройство опорной втулки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це 15 лью упрощения конструкции, уменьшения габаритов, повышения надежности и эффективности работы, устройство снабжено дополнительным вращающим устройством направляюшей втулки, при этом вращаю 19щие устройсва опорной и направляющейвтулок соединены между собой синхронизируюшим валом с управляемой расцепной муфтой,2, Устройство по п.1, включающеевтулку, взаимодействующую с фурмойи установленную на каретке посредствомэксцентрикового устройства с полой при,водной обоймой и подщипниковыми узла,ми, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что.втулка установлена эксцентрично с возможностью вращения относительно приводной обоймы,Источники информации,принятие во внимание при экспертизе1, Заявка Японии М 49-46681,кл. 10 А 5,33,3, 1974.2. Заявка ФРГ Ъ 2743129,кл, С 21 С 5/32, 1978.92601 9 Редактор С. тор ЛБокшан ина Тех Заказ 2891l д ВНИИПИ по д 113035, 4/5 оекчная,Составитель А. Прота ред А. Ач КорЕВЕВВВВВЕ агав Тираж 587 По сударственного коми м изобретений и отк осква, Ж 35, Раушск