CZ283599B6

CZ283599B6 - Zařízení pro otevření a zavření odpichového otvoru metalurgické pece

Info

Publication number: CZ283599B6
Application number: CZ93908A
Authority: CZ
Inventors: Reginald W. Winch
Original assignee: Hoogovens Technical Services Canada, Inc.
Priority date: 1992-05-15
Filing date: 1993-05-14
Publication date: 1998-05-13
Also published as: SK47893A3; CA2095768C; CA2095768A1; GB9309554D0; SK283126B6; GB2266946A; US5225145A; CZ90893A3; GB2266946B

Abstract

Zařízení pro otevření a uzavření odpichového otvoru v metalurgické peci obsahuje stabilní stojan nesoucí horní rameno (4) a spodní rameno (24) nezávisle otočně uložená jedním koncem na stojanu. K jednomu z ramen (4) je připojen vrtací stroj (7) a ke druhému rameni (24) je připojena ucpávačka (25) odpichového otvoru (3). Dráhy výkyvu ramen (4, 24) jsou navzájem skloněny tak, že oba stroje (7, 25) mohou být přemístěny do klidových poloh ve výškách vhodných pro obsluhu a údržbu a každý do své pracovní polohy před odpichovým otvorem (3). Vrtací stroj (7) je s výhodou připojen k hornímu ramenu (4). Spojení mezi každým ramenem (4, 24) a stojanem je provedeno dvěma vertikálně rozmístěnými otočnými ložisky (8, 9, 10 a 11) velkého průměru a hnacím ústrojím sestávajícím ze dvou hydraulických válců (12, 13). Sklon os rotace dvou ramen (4, 24) ve svis- lé rovině odpichového otvoru (3) je určen pro každé zařízení z odpovídajících výšek požadovaných pracovních a klidových poloh vrtacího stroje (7) aŕ

Description

Vynález se týká slévárenských zařízení, zejména pak zařízení pro otevření a uzavření odpichového otvoru v metalurgické peci.

Dosavadní stav techniky

Při tavbě kovů v metalurgické peci, např. surového železa ve vysoké peci, se roztavený kov obyčejně odpichuje z pece jedním nebo více odpichovými otvory. Pokud je pec v činnosti, mají být odpichové otvory uzavřeny.

Běžný způsob uzavírání odpichového otvoru spočívá v jeho vyplnění žáruvzdornou hlínou po každém odpichu. Pro tento účel byla vyvinuta různá ucpávací zařízení, která jsou obecně známá a používaná při výrobě železa. Při použití je takovéto ucpávací zařízení přesunuto před odpichový otvor, který má být uzavřen, načež vpraví žáruvzdornou hlínu vhodného složení pod tlakem do odpichového otvoru až je ucpán, a potom je toto zařízení odsunuto stranou do klidové polohy.

Také známý způsob otevření odpichového otvoru spočívá v provrtání otvoru hliněnou zátkou, vpravenou předtím do odpichového otvoru ucpávacím zařízením. Vhodné vrtací stroje jsou běžně známé a používané při výrobě železa. Při použití je vrtací stroj předsunut před odpichový otvor, který má být provrtán. Po odvrtání je tento stroj odsunut mimo do klidové polohy.

Tyto známé vrtací a ucpávací stroje jsou odděleně upevněny k podlaze, buď oba na jedné straně nebo po obou stranách bočně před odpichovým otvorem.

V obou případech je zapotřebí velké části podlahové plochy slévárny pro umožnění přesunů těchto strojů.

Protože mechanizace slévárenské činnosti evidentně narůstá, hlavní roli při tom má podlahová plocha slévárny. Za tohoto stavu jsou známá zařízení v nevýhodě, protože prostory pro činnost vrtacích a ucpávacích strojů zabírají příliš mnoho místa. To platí zejména pro dosavadní vysokopecní provozy, kde se v oblasti odpichového otvoru vyžadují další prostory pro modernizaci pecí doplňováním např. zařízení pro odsávání kouře, sklopné žlaby apod.

Podstata vynálezu

Vynález odstraňuje uvedené nevýhody vyřešením zdokonaleného zařízení známého typu, které obsahuje nehybný stojan, nesoucí horní a spodní rameno, obě otočná kolem stojanu, hnací ústrojí spojená s rameny pro jejich otáčení, vrtací stroj, připevněný pod úhlem k volnému konci jednoho z ramen, a ucpávačku, připojenou k volnému konci druhého ramene, přičemž dráhy výkyvu horního a spodního ramene jsou mírně navzájem skloněny, takže ramena mohou být volně přemístěna do klidových poloh mimo odpichový otvor ve výškách, vhodných pro obsluhu a údržbu, a po uvedených drahách může každý z těchto strojů být samostatně přemístěn do pracovní polohy před odpichovým otvorem. V důsledku tohoto zdokonalení se dráhy výkyvu obou strojů v převážné části téměř překrývají, což snižuje nároky na prostor až na 50 %. To má velký význam zejména při modernizaci pomocí těchto přídavných zařízení.

Spojení ramen se stojanem je provedeno pomocí dvou vertikálně oddělených otočných ložisek velkého průměru a hnací ústrojí ramen je tvořeno dvěma hydraulickými válci, uzavřenými uvnitř každého ramene. Tyto válce jsou jedním svým koncem spojeny s ramenem a druhým koncem se stojanem a umožňují výkyv ramen až o 160 stupňů. Otočná ložiska velkého průměru se dají vhodně dimenzovat tak, aby odolávala velmi velkým silám, potřebným pro udržování vrtacího stroje a ucpávačky u odpichového otvoru při vrtání a ucpávání. Uhly sklonu otočných ložisek jsou rozhodující pro nastavení úhlů vrtání a ucpávání s ohledem na klidové a provozní postavení.

Použití hydraulických válců pro přemísťování ramen je výhodnější než použití jiných hnacích ústrojí, protože umožňují rychlý přesun z klidové polohy do pracovního postavení. Tím se dosáhne extrémně rychlého odsunutí vrtáku z proudu žhavého kovu nebo ucpání odpichového otvoru ucpávačkou. Geometrie nového otočného mechanizmu může být také navržena tak, aby maximálního kroutícího momentu bylo dosaženo v závěru otáčení, když se současně rychlost blíží k minimální hodnotě. To zajišťuje maximální přítlačnou sílu směrem k peci a minimální náraz do odpichového otvoru jak u vrtacího stroje, tak u ucpávačky. Při zpětném otáčení, tj. směrem do klidové polohy, je maximální zrychlení k dispozici na začátku pohybu, kdy je nezbytné, aby vrtací stroj byl odsunut z proudu žhavého kovu co nej rychleji.

Nej lepšího nastavení sklonu dráhy výkyvu na požadované úhly vrtání a ucpávání se dosáhne podle vynálezu připojením vrtacího stroje k hornímu rameni. Kompaktního uspořádání se dále podle vynálezu dosáhne, jestliže stojan je umístěn bočně před odpichovým otvorem, přičemž osa otáčení horního ramene je skloněna směrem k peci o 8 až 10 stupňů a je přikloněna ke svislé rovině, procházející osou odpichového otvoru, o 0 až 2 stupně, a osa otáčení spodního ramene je skloněna směrem k peci o 2 až 4 stupně a je odkloněna od uvedené svislé roviny o 4 až 6 stupňů.

V podstatě je stojan navržen se dvěma páry vertikálně rozmístěných otočných ložisek velkého průměru, nesených vloženými prstenci. Za účelem dalšího zlepšení stability této konstrukce vynález také řeší použití sloupu, který je umístěn poblíž stojanu mimo dráhy výkyvu ramen. Tento sloup zachycuje torzní a střihové síly od pevných kroužků tří horních otočných ložisek. Další výhodou sloupu je, že také slouží jako přívodní kanál pro hydraulické potrubí k hydraulickým válcům v horním rameni.

Přehled obrázků na vý kresech

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresů, kde na obr. 1 je půdorys zařízení podle vynálezu, kde je vynechána ucpávačka a je schematicky znázorněna oblast odpichového otvoru a vysoká pec, na obr. 2 je částečně v řezu pohled v podstatě podél čáry II. - II. z obr. 1, na obr. 3 je částečný pohled podél čáry III. - III. z obr. 1, na obr. 4 je orientační plánek, znázorňující jako příklad sklony různých ložisek ve stojanu, na obr. 5 je půdorys podobný obr. 1, kde je znázorněna ucpávačka a je vynechán vrtací stroj, na obr. 6 je částečně v řezu pohled v podstatě podél čáry VI. - VI. z obr. 5 a na obr. 7 je částečný pohled podél čáry VII. - VII. z obr. 5.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 a 2 je znázorněna část stěny 1 pece, pásmo odpichu 2 a odpichový otvor 3, obr. 3 znázorňuje tyto detaily v podélném řezu. Rameno 4 je uspořádáno poblíž sloupu 5 s jedním koncem uloženým otočně na prstenci 19 (obr. 2), který tvoří část stojanu. Rameno 4 nese na svém druhém konci vrtací stroj 2, který je znázorněn v pracovní poloze proti odpichovému otvoru 3 plnou čarou. Při otočení ramene 4 je vrtací stroj 7 přemístěn do klidové polohy 17, znázorněné přerušovanou čarou. Dráha špičky vrtáku do odstavené polohy je na obr. 1 a 3 znázorněna čárkovaně.

Na obr. 2 jsou znázorněna čtyři otočná ložiska 8, 9, 10 a 11, z nichž ložiska 10 a 11 spojují rameno 4 s prstencem 19 a deskou 21 sloupu 5. Podobně ložiska 8 a 9 spojují rameno 24 (obr. 6) s prstencem 19 a základnou 6 stojanu. Pevný kroužek ložiska 8 je připevněn k základně 6 stojanu. Pevné kroužky ložisek 9 a 10 jsou spojeny s prstencem 19 a deskou 20 sloupu 5 a pevný kroužek ložiska lije spojen se sloupem 5 pomocí desky 21.

Rameno 4 je dále spojeno s deskou 21 pomocí hydraulických válců 12 a 13 (obr. 1). Jedním koncem jsou tyto válce spojeny s ramenem 4 v upevňovacích bodech 14, druhými konci jsou spojeny s pevnými upevňovacími body 15 a 16 stojanu.

Jak je znázorněno na obr. 2, ložiska 8 a 9 jsou koaxiální a jejich osa je skloněna vzhledem ke svislici. Ložiska 10 a 11 jsou také souosá, ale jejich osa je skloněna v jiném směru vzhledem k vertikále. Obr. 1 a 2 znázorňuje posunutou polohu středů WP1 - 4 ložisek 8, 9, 10 a 11.

Na obr. 4 jsou v orientačním plánku schematicky znázorněny sklony os ložisek včetně číselných hodnot složek sklonu ve dvou směrech.

Na obr. 2 je dále znázorněno hydraulické potrubí 22, procházející sloupem 5 a vedoucí k hydraulickým válcům 12 a 13. Podobně hydraulické potrubí 23, procházející centrálně ložiskem 8, slouží hydraulickým válcům v rameni 24.

Obr. 5, 6 a 7 jsou podobné obr. 1, 2 a 3. Místo ramene 4 znázorňují rameno 24 s ucpávačkou 25 na jeho volném konci. Detailní popisování těchto obrázků je zbytečné, protože jsou analogické s obr. 1, 2 a 3. Je jasné, že v pracovní poloze jak vrtací stroj, tak ucpávačka jsou umístěny před odpichovým otvorem, a že v klidové poloze je vrtací stroj umístěn vedle ucpávačky ve stejné výšce.

Z tohoto popisu příkladného provedení vynálezu plyne, že je možno uskutečnit mnoho modifikací, aniž by se vybočilo z rozsahu a myšlenky vynálezu, definovaného v následujících patentových nárocích.

Claims

1. Zařízení pro otevření a uzavření odpichového otvoru v metalurgické peci vyznačené tím, že obsahuje stabilní stojan, nesoucí horní rameno (4) a spodní rameno (24), nezávisle otočně uložená jedním koncem na stojanu, poháněči ústrojí spojená s rameny (4, 24) pro vyvolání otáčivého pohybu, vrtací stroj (7), připojený pod úhlem k volnému konci jednoho z ramen (4), a ucpávačku (25), připojenou pod úhlem k volnému konci druhého ramene (24), přičemž dráhy výkyvu horního a spodního ramene (4, 24) jsou navzájem mírně skloněny tak, že vrtací stroj (7) a ucpávačka (25) jsou volně přemístitelné do klidových poloh mimo odpichový otvor (3) ve výškách, vhodných pro obsluhu a údržbu a po těchto drahách je každý z těchto strojů (7, 25) samostatně přemístitelný do pracovní polohy před odpichovým otvorem (3).

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že podepřený konec každého ramene (4, 24) je otočně spojen se stojanem dvěma vertikálně oddělenými otočnými ložisky (8, 9, 10, 11) velkého průměru.

3. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že hnací ústrojí je tvořeno dvěma hydraulickými válci (12, 13), upravenými uvnitř každého ramene (4, 24), spojenými jedním

-3 CZ 283599 B6 svým koncem s ramenem (4, 24) a druhým koncem se stojanem a umožňujícími výkyv ramen (4, 24) až o 160 stupňů.

4. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že vrtací stroj (7)je připojen khornímu rameni (4) a ucpávačka (25) ke spodnímu rameni (24).

5. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že stojan je umístěn bočně před odpichovým otvorem (3), přičemž osa otáčení horního ramene (4) je skloněna vzhledem k rovině pece o 8 až 10 stupňů a přikloněna ke svislé rovině, procházející osou odpichového otvoru, o 0 až 2 stupně a osa otáčení spodního ramene (24) je skloněna vzhledem k rovině pece o 2 až 4 stupně a odkloněna od uvedené svislé roviny o 4 až 6 stupňů.

6. Zařízení podle nároku 3, vyznačené tím, že poblíž stojanu mimo dráhy výkyvu ramen (4, 24) je umístěn sloup (5), zachycující torzní a střihové síly od pevných kroužků tří horních otočných ložisek (9, 10, 11) a sloužící též jako přívodní kanál pro hydraulické potrubí (22) k hydraulickým válcům (12, 13) v horním rameni (14).