NO137181B - Spr¦yteapparat for ildfast materiale - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et sprøyteapparat som tilfører vått, ild-

fast materiale til de med ildfast materiale forede vertikale vegger i en elektrisk stål-fremstillingsovn eller annen lignende beholder.

Vedlikeholdet av de ildfaste foringene i vertikale beholdere,

slik som elektriske stål-fremstillingsovner, blir vanskelig-

gjort av nødvendigheten av å føre inn sprøytedysen gjennom top-

pen av beholderen og så rette den mot deler av beholderen som krever reparasjon eller vedlikehold. Kjente sprøyteapparater,

som de beskrevet i US-patentene 3 351 289, 3 396 855 og 3 473 737, er anordnet for direkte anvendelse inne i bevegelige stål-fremstillingsovner, slik som basiske oksygenovner, og er derfor ikke så egnet for fjernstyring gjennom toppen av en stasjonær ovn. En henstikt med oppfinnelsen er å fremskaffe et sprøyteapparat som kan fjernstyres for selektivt å sprøyte hvilken som helst og alle deler av vertikale, med ildfast materiale forede beholdere.

Oppfinnelsen angår således et sprøyteapparat for å påføre vått ildfast materiale på de med ildfast materiale forede vertikale vegger i en elektrisk stål-fremstillingsovn eller en annen lignende beholder, omfattende et aksialt forløpende sprøyterør som ved den ene ende er forsynt med en dyse hvis akse står skjevt i forhold til rørets akse, mens den annen ende av røret er koblet til et blandehode som har tilførselsforbindelser for å motta tørt ildfast materiale og vann.Oppfinnelsen erkarakterisertved at sprøyterøret går vertikalt opp fra dysen og inn i bunnen av en kontrollboks av hvilken røret blir båret for dreiebevegelse om dets akse av et lager, og at blandehodet og en vridbar kob-

ling som forbinder røret med utgangen av blandehodet, er montert inne i kontrollboksen sammen med en styrbar oscillerende driv-

mekanisme som er innrettet til å gi røret en frem- og tilbakedreiende bevegelse om rørets dreieakse og over et valgt vinkelområde.

Den oscillerende driv-mekanismen kan kobles til det dreibare røret enten direkte eller via en clutch som kan gjøres virk-

som ved en vilkårlig vinkel for å holde dysen enten urørlig for å fylle store hull, eller oscillerende for å sprøyte en valgt del av beholderveggen. Den oscillerende driv-mekanismen som omfatter, f.eks-, en reversibel motor eller en kobling som har en veiv og en slisset arm, gir beholderveggene et jevnt dekke.

Nye trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil for fagmannen bli klargjort i den følgende beskrivelsen i forbindelse med teg-ningene hvor like referansetall refererer til like deler og hvor: Fig. 1 viser et delvis skjematisk sideriss av en utførelsesform av oppfinnelsen som nyttes til å sprøyte en med ildfast materiale foret beholder med åpen topp, hvor beholderen

er vist i snitt,

fig. 2 viser, sett ovenfra, kontrollboksen ifølge utførelses-formen vist på fig. 1 og med dekslet fjernet,

fig. 3 viser et tverrsnitt tatt langs linjen 3-3 på fig. 2, fig. 4 viser et tverrsnitt tatt langs linjen 4-4 på fig. 2, fig. 5 viser et skjematisk riss av den oscillerende driv-mekanismen ifølge utførelsesformen av oppfinnelsen vist

på fig. 1-4 og i en fase av arbeidsoperasjonen,

fig. 6 viser et annet skjematisk riss av den oscillerende driv-mekanismen ifølge utførelsesformen av oppfinnelsen vist

på fig. 1-4 og i en annen fase' av arbeidsoperasjonen, fig. 7 viser nok et skjematisk riss av den oscillerende driv-mekanismen ifølge utførelsesformen av oppfinnelsen vist

på fig. 1-4 og i en tredje fase av arbeidsoperasjonen, fig. 8 viser et annet skjematisk riss av den oscillerende driv-mekanismen ifølge utførelsesformen av oppfinnelsen vist på

fig. 1-4 og i en fjerde fase av arbeidsoperasjonen,

fig. 9 viser et annet skjematisk riss av den oscillerende driv-mekanismen ifølge utførelsesformen av oppfinnelsen vist

på fig. 1-4 og i en femte fase av arbeidsoperasjonen, fig. 10 viser et annet skjematisk riss av den oscillerende driv-

mekanismen ifølge utførelsesformen av oppfinnelsen vist

på fig. 1-4 og i en sjette fase av arbeidsoperasjonen, og fig. 11 viser et sideriss av kontrollboksen ifølge en annen

utførelsesform av oppfinnelsen.

Fig. 1 viser et vertikalt, fjernstyrt sprøyteapparat 10 båret av en overliggende heiseinnretning 12 over en med ildfast materiale foret elektrisk stål-fremstillingsovn 14 hvis topp er tatt bort for å gi adgang til det indre. Heiseinnretningene 12 er bevegbar i to retninger på løpehjul 15 langs bjelken 16 som blir beveget vinkelrett på sin lengde av hjul 18 som går i spor 20 festet til den overliggende konstruksjonen; eller, apparatet 10 kan bæres av en separat utliggerkran.

Apparatet 10 omfatter et vertikalt sprøyterør 22 som strekker seg ut av kontrollboksen 24 og inn i beholderen og har en dyse 26

som står ut fra røret i en fast vinkel, f.eks. 45°, og mot den med ildfast materiale forede vegg 28 av ovnen 14. Dysen 26 er f.eks.

av den type som er vist i US-patent nr. 3 392 921. Dysen 26 er her vist med sin akse i 45° vinkel til aksen av sprøyterøret 22, men denne vinkelen kan varieres ifølge spesielle krav. Røret 30 fører vann til kontrollboksen 24 fra hydranten 32. Røret 34 fører en tørr ildfast blanding fra mate-tanken 36 som blir manuelt efter-fylt gjennom sin åpne topp. Rørene 30 og 34 er opphengt i en løkke 40 fra huset 42 i heiseinnretningen 12 for å gå klar fra de øvre hjørner på ovnen 14. En stråle 44 blir rettet mot veggen 28 fra dysen 26 på en måte som senere skal beskrives i detalj.

Detaljer ved kontrollboksen 24 er vist på fig. 2-4. Sprøyte-

røret 22 går vertikalt opp i bunnen av kontrollboksen 24 gjennom aksiallageret 46, innen hvilket det er dreibart og hvilket bærer rørets vekt. En nedre clutch-plate 48 som er den drevne del av en elektromagnetisk clutch 50, er festet til sprøyterøret 22,

og den drivende delen 52 av clutchen 50 er dreibart montert på sprøyterøret 22 under den vridbare kobling 54 som kobler sammen det dreibare sprøyterøret 22 og tilførselsrøret 34 for det ildfaste materialet, hvilket tilførselsrør bæres i en hylse-opphengning 56. Tilførselsrøret 34 for det ildfaste materialet er koblet til den vridbare koblingen 54 via en T-formet del 58 på vann-tilførselen som har en tilkoblingsnippel 60 til hvilken vann-

tilførselsrøret 30 er koblet, og danner således et blandehode.

En elektrisk drivmotor 62 har en gearet reduksjonsutveksling 64 som roterer en veivskive 66 i et horisontalt plan. En opp-stående veivtapp 68 på skiven 66 går inn i en langsgående sliss 70i armen 72 som er festet, f.eks. ved sveising, til kragen 73 som er festet til den drivende delen 52 av clutchen 50. Rota-sjonen av veivskiven 66 oscillerer således den drivende delen 52 av clutchen 50 på en måte som senere skal beskrives.

Fig. 5-10 viser forskjellige vinkel-faser for den slissede armen 72 og dysen 26 under driften av den oscillerende drivmekanismen 84. Den elektromagnetiske clutchen 50 kan åpne og lukke driv-forbindelsen mellom den oscillerende driv-mekanismen 84 og sprøyterøret 22. Ved hjelp av en elektrisk bryter styrt av en drivmekanisme kan clutchen 50 gjøres strømløs for å stoppe dysens bevegelse ved et ytterpunkt av vinkel-bevegelsen for armen 72,

og kan så gjøres strømførende for å gjenoppta dysens bevegelse ved et annet ytterpunkt av vinkelbevegelsen for armen 72. En repe-tisjon av disse trinnene vil således få dysen til å bevege seg i efter hverandre følgende buer rundt det indre av ovnen 14.

Fig. 5 viser-armen 72 i en illustrerende utgangsstilling relativt til dysen 26, og de ligger på en rett linje i forhold til hverandre.Dysen 26 svinger derfor i en bue, på f.eks. 45°, som har sitt senter på den langsgående senterlinjen for armen 72.

Den dreiende bevegelsen som motoren 62 og gearet 64 gir armen 72 via veiven og slissen i armen, fremskaffer en sinusformet bevegelse. Veggen 28 har en diameter på f.eks. ca. 4,8 til 6 m og dreie-aksen 90 for dysen 26 er f.eks. plassert innen et område som strekker seg fra 0,6 m fra veggen til sentrum av beholderen.

De relative oscillasjons-faser for armen 72 og dysen 26 er vist

i de efterfølgende fig. 5-10. På fig. 6 ligger armen 72 og dysen 26 på linje med hverandre ved yttersiden av vinkel A^. På fig.

7 har den innstillede armen og dysen returnert til midtlinjen

av vinkel A2, som i fig. 5. Men på fig. 7 er veivtappen 68 nær-liggende dysen 26, mens den på fig. 5 er fjerntliggende fra dysen 26. På fig. 8 ligger den innstillede armen 72 og dysen 26 ved

yttersiden av vinkel A^.

Dreiingen av dysen 26 i forhold til armen 72 er vist på fig.

9 og 10. På fig. 9 blir den magnetiske clutchen 50 gjort uvirksom når armen 72 er ved den A^-posisjon som er vist ved en heltrukket linje, og armen 72 dreies til den A^-posisjon vist ved en brutt linje mens dysen 26 forblir i A^-posisjonen. Clutchen 50 blir så gjort virksom igjen for å koble armen 72 og dysen 26

i den sistnevnte vinkel-posisjonen, se fig. 10.

På fig. 10 blir dysen 26 oscillert over en ny vinkel B som er dreiet 45° fra den tidligere vinkel A, og dysen 26 og armen 72 ligger nå 135° i forhold til hverandre om aksen 90.Clutchen 50 blir så efter tur gjort uvirksom og virksom, mens armen 72 blir beveget fra en ytterstilling til en annen for derved å gi dysen 26 en fullstendig rotasjon om dens akse. Derved kan den hele indre vegg 28 av ovnen 14 bli systematisk sprøytet med ildfast materiale. Den magnetiske clutchen 50 tillater også at et dypt hull i et hvilket som helst område kan bli fylt, ved å stoppe dysen og rette den kontinuerlig mot hullet i en tilstrekkelig tid for å fylle det. Fjernstyring av apparatet 10 kan ut-føres av en operatør hjulpet visuelt av et kikkehull eller dør 92 i ovnsveggen, eller fra en forhøyet plattform eller kanskje fra huset 42 i heiseinnretningen 12.

Apparatet 10 kan nyttes for å sprøyte hvilken som helst blanding av tørt ildfast materiale og vann. En aktuell blanding er en med høyt kisel-innhold. Andre typer er blandinger med høyt aluminiumoksyd- eller magnesium-innhold. Materialet kan sprøytes mens ovnen er varm eller kald. Den mest effektive tykkelse vil avhenge av de spesielle lokale forhold. Den vil ofte være mellom 2,5 og 10 cm for hver sprøyte-operasjon, men den kan også være fra mindre enn 2,5 cm til i overkant av 15 cm. Sprøytingen av varm ovn, som blir muliggjort ved hjelp av denne fjernstyrte enheten, er meget fordelaktig fordi det tar 6 til 8 timer å ned-kjøle en ovn tilstrekkelig til at den kan sprøytes med direkte-styrte apparater. Den spesielle fleksibiliteten fremskaffet ved denne fjernstyrte enheten forenkler i høy grad styringen av dekk-blandingen til en hvilken som helst del eller område av ovnen.

En vannkontrolWentil 57 er innkoblet i røret 30 for å gi en hovedsakelig konstant mengde vann til det T-formede blande-

hodet 58. Ventilen 57 er en vanlig type kontrollventil. Den sikrer en korrekt fordeling av vann og tørr ildfast blanding til blandehodet 58 og dysen 26.

Fig. 11 viser en annen utførelse 10A av innretningen vist på fig.

3, og omfatter en direkte driv-kobling i stedet for clutch-drivkoblingen. Et tannhjul 91A er festet til røret 22A i stedet for den magnetiske clutch-platen 48, og er drevet via en kjede 92A av tannhjulet 93A festet til akslingen på luft-motoren 94A. Luftmotoren 94A er av den reversible typen og dens rotasjonsretning er styrt av en solenoid-ventil 95A og en tidsbryter 96A (se fig. 1) Tidsbryteren 96A bestemmer den tid under hvilken motoren 94A dreier i en bestemt retning før den reverserer. Tidsbryteren 96A innstilles på en viss tid, f.eks. 5 sekunder. Hvert 5.

sekund aktiviserer tidsbryteren 96A solenoiden som kobler luft-tilførselen til en motsatt inngang av motoren 94A, og motoren forandrer derved rotasjonsretning. Lengden av buen som tilbake-legges av dysen kan således varieres ved å variere tidsinnstil-lingen for tidsbryteren. En elektrisk shunt-kobling (ikke vist) over tidsbryteren 96A kan også nyttes slik at dyse-bevegelsen kan, når ønsket, kontrolleres manuelt. Luftstrømmen til motoren 94A kan også varieres for å variere rotasjons-hastigheten. Tidsbryteren 96A og dennes shunt kan plasseres fjernt fra kontrollboksen 24A slik at denne enklere kan be-

tjenes av en operatør.

Claims (9)

1. Sprøyteapparat for å påføre vått ildfast materiale på de med ildfast materiale forede vertikale vegger i en elektrisk stål-fremstillingsovn eller en annen lignende beholder, omfattende et aksialt forløpende sprøyterør (22; 22A) som ved den ene ende er forsynt med en dyse (26) hvis akse står skjevt i forhold til rørets akse, mens den annen ende av røret er koblet til et blandehode (58; 58A) som har tilførselsforbindelser (34, 30) for å motta tørt ildfast materiale og vann,karakterisert vedat sprøyterøret (22; 22A) går vertikalt opp fra dysen (26) og inn i bunnen av en kontrollboks (24; 24A) av hvilken røret blir båret for dreiebevegelse om dets akse av et lager (46), og at blandehodet (58; 58A) og en vridbar kobling (54, 54A) som forbinder røret med utgangen av blandehodet,er montert inne i kontrollboksen sammen med en styrbar oscillerende driv-mekanisme (62, 64, 66, 68, 72; 94A) som er innrettet til å gi røret en frem-og-tilbakedreiende bevegelse om rørets dreieakse (90) og over et valgt vinkelområde.

2. Apparat ifølge krav 1,karakterisert vedat kontrollboksen (24; 24A) omfatter en driv-kobling (50; 91A-93A) som gir en drivende forbindelse mellom den oscillerende driv-mekanismen (62, 64, 66, 68, 72; 94A) og sprøyterøret (22; 22A).

3. Apparat ifølge krav 2,karakterisert vedat driv-koblingen er en clutch (50) som kan fjernstyres for å åpne og lukke nevnte drivende forbindelse.

4.. Apparat ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 3,karakterisert vedat den oscillerende driv-mekanismen (62, 64, 66, 68, 72) omfatter et ledd som har en veiv (66, 68) koblet til en slisset arm (72).

5. Apparat ifølge krav 4,karakterisert vedat veiven består av en motordreven roterende skive (66) som har en oppadstående veivtapp (68) som går inn i slissen på den slissede armen (72).

6. Apparat ifølge krav 3 og 5,karakterisert vedat clutchen (50) omfatter en drivende del (52) festet til den slissede armen (72) og en dreven del (48) festet til sprøyte-røret (22).

7. Apparat ifølge krav 1 eller 2,karakterisertved at den oscillerende driv-mekanismen omfatter en reversibel motor (94A).

8. Apparat ifølge krav 7,karakterisert vedat den reversible motoren (94A) er luft-dreven.

9. Apparat ifølge krav 8,karakterisert vedat den luftdrevne reversible motoren (94A) er forbundet med en solenoid-ventil (95A) og en tidsbryter (96A), ved hvilke rota-sjonsretningen for motoren kan reverseres syklisk.