RU2018081C1

RU2018081C1 - Device for breaking metal-covered lining of tap-hole of furnace

Info

Publication number: RU2018081C1
Authority: RU
Inventors: А.М. Лейфер; В.Н. Гуров; В.А. Кошелев; А.П. Новикова
Original assignee: Криворожский металлургический комбинат "Криворожсталь" им.В.И.Ленина
Priority date: 1992-02-03
Filing date: 1992-02-03
Publication date: 1994-08-15

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: device for breaking lining has carriage and guides. Trolley, provided with working tool, equipped with pneumatic and hydraulic equipment, is mounted onto the guides. All actuating mechanisms of working tool are provided with pneumatic-hydraulic drives for feeding oil from the side of the rod. They also have four-action cocks for feeding air, which are joined with oil-feeding cocks. Lifting mechanism of pneumatic striker is made in form of pneumohydraulic cylinder, which has case to be a slider and is enclosed into shell for reciprocal rotational motion relatively the rod. The rod is made hollow and has output hole at base of the piston for feeding oil; the rod is mounted onto the bottom of the shell. Values of maximal lifting and maximal rotation of mechanism for lifting and rotating pneumatic striker correspond to height and width of lining layer to be broken of furnace tap-hole. Pneumatic striker is made for reversing direction of strike. Striker has case, inside which the piston, provided with air-moving channels, is mounted. The piston divides space of the striker to working and cocking chambers. The piston is disposed on the side of cocking chamber of intermediate striker. Two-position air distribution bushing, provided with air by-pa channels, is mounted in the case either. EFFECT: improved reliability. 6 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано, например, при горячих ремонтах летки мартеновских печей. The invention relates to metallurgy and can be used, for example, during hot repairs of openings in open-hearth furnaces.

Известна установка для разрушения футеровки летки печи, включающая установленную на направляющих тележку с пневмоударником на подставке [1]. A known installation for the destruction of the lining of the tap hole of the furnace, including mounted on the guide trolley with a hammer on the stand [1].

Недостатком данной конструкции является невозможность регулирования подъема пневмоударника без остановки работы установки и ее низкие эффективность и надежность при разрушении заметалленной футеровки, поскольку она не предусматривает возможность быстрого освобождения заклиненного зубила. The disadvantage of this design is the inability to control the rise of the hammer without stopping the installation and its low efficiency and reliability when destroying a noticeable lining, since it does not provide for the possibility of quick release of a jammed chisel.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для разрушения футеровки, включающее тележку, установленную на направляющих, перемещаемую с помощью лебедки, пневмоударник и гидроаппаратуру, включающую гидроцилиндры механизмов подъема и поворота пневмоударника, электродвигатель с насосом и емкостью для масла [2]. The closest in technical essence to the invention is a device for destroying the lining, including a trolley mounted on rails, moved with a winch, a hammer and hydraulic equipment, including hydraulic cylinders for lifting and turning a hammer, an electric motor with a pump and an oil tank [2].

Недостатком изобретения является сравнительно высокая металлоемкость, сложность конструкции, при небольшой надежности и эффективности ее использования для разрушения заметалленной футеровки летки печи. The disadvantage of the invention is the relatively high metal consumption, the complexity of the design, with low reliability and effectiveness of its use for the destruction of the noticeable lining of the notch of the furnace.

Высокая металлоемкость и сложность данной конструкции обусловлена наличием электродвигателя с насосом, а также лебедки для перемещения тележки, что значительно утяжеляет конструкцию, увеличивает ее габариты и повышает себестоимость. The high metal consumption and complexity of this design is due to the presence of an electric motor with a pump, as well as a winch for moving the trolley, which significantly complicates the structure, increases its dimensions and increases cost.

Основанием вывода о ненадежности данного устройства служит конструкция его механизма подъема пневмоударника, выполненного в виде гидроцилиндра, на штоке которого установлен пневмоударник. Возникающие при работе устройства вибрационные и ударные нагрузки передаются на поршень, шток и уплотнительную арматуру, разрушая их. Кроме того, работа электродвигателя и маслонасоса практически невозможны при работе в условиях высоких температур. The basis of the conclusion about the unreliability of this device is the design of its mechanism for raising the hammer, made in the form of a hydraulic cylinder, on the stock of which a hammer is installed. Vibration and shock loads arising during the operation of the device are transmitted to the piston, rod and sealing fittings, destroying them. In addition, the operation of the electric motor and the oil pump are practically impossible when operating at high temperatures.

Низкая эффективность использования данной конструкции для разрушения заметалленной футеровки летки печи объясняется частыми заклиниваниями зубила, для быстрого извлечения которого она не приспособлена. The low efficiency of using this design to destroy the noticeable lining of the notch of the furnace is explained by frequent jamming of the chisel, for which it is not suitable for quick extraction.

Изобретение направлено на решение задачи - повышения надежности и эффективности работы устройства для разрушения заметалленной футеровки летки печи и снижения ее металлоемкости. The invention is aimed at solving the problem of improving the reliability and efficiency of the device to destroy the noticeable lining of the notch of the furnace and reduce its metal consumption.

Для решения поставленной задачи изобретение содержит следующие общие существенные признаки: лафет с направляющими и установленную на них тележку с рабочим органом, оборудованным пневмо- и гидроаппаратурой. To solve this problem, the invention contains the following common essential features: a carriage with guides and a trolley mounted on them with a working body equipped with pneumatic and hydraulic equipment.

К признакам, отличительным от прототипа, относятся следующие существенные признаки, направленные на решение поставленной задачи: все исполнительные механизмы рабочего органа снабжены пневмогидроприводами с подачей масла со стороны штока; четырехходовыми кранами подачи воздуха, сблокированными с кранами подачи масла; механизм подъема пневмоударника выполнен в виде пневмогидроцилиндра, корпус которого является ползуном и заключен в обойму с возможностью возвратно-поступательного и вращательного перемещения относительно штока, выполненного с выходным отверстием под поршнем для подвода масла и установленного в днище обоймы; высота максимального подъема и величина максимального поворота механизмов подъема и поворота пневмоударника соответствует высоте и ширине разрушаемого слоя футеровки летки печи; пневмоударник выполнен с возможностью реверса направления удара и состоит из корпуса, внутри которого установлен поршень с воздухоподвижными каналами, делящий его полость на рабочую и взводящую камеры, и расположенного со стороны взводящей камеры промежуточного ударника, а также установленной в поршне двухпозиционной воздухораспределительной втулки с воздухоперепускными каналами. Signs that are distinctive from the prototype include the following essential features aimed at solving the problem: all the actuators of the working body are equipped with pneumohydraulic actuators with oil supply from the side of the rod; four-way air taps interlocked with oil taps; the mechanism of lifting the hammer is made in the form of a hydraulic cylinder, the body of which is a slider and enclosed in a cage with the possibility of reciprocating and rotational movement relative to the rod, made with an outlet under the piston for supplying oil and installed in the bottom of the cage; the height of the maximum lift and the maximum rotation of the lifting and turning mechanisms of the hammer corresponds to the height and width of the destructible layer of the lining of the notch of the furnace; the hammer is made with the possibility of reversing the direction of impact and consists of a housing inside which a piston with air-moving channels is installed, dividing its cavity into a working and cocking chamber, and an intermediate hammer located on the side of the cocking chamber, as well as a two-position air distribution sleeve installed in the piston with air-passage channels.

Между отличительными признаками и задачей, на решение которой направлено изобретение, существуют следующие причинно-следственные связи: снабжение исполнительных механизмов (подачи тележки, подъема и поворота пневмоударника) пневмогидроприводами позволяет отказаться от лебедки и электродвигателя с насосом, делая таким образом устройство менее металлоемким, более надежным и не зависящим от электропитания; при этом использование подачи масла в пневмогидроцилиндры со стороны штока позволяет избавиться от необходимости установки по две емкости (с маслом подаваемого в масломагистрали сжатым воздухом) на каждый исполнительный механизм, обеспечивая при этом хорошую смазку штока, обратный ход штоков пневмогидроцилиндров осуществляется сжатым воздухом; кроме того, снабжение рабочего органа устройства пневмогидросистемой совместно с применением четырехходовых кранов подачи воздуха, соответственно сблокированных с кранами подачи масла, позволяет обеспечить надежную фиксацию пневмоударника в нужном положении; выполнение механизмов подъема пневмоударника в виде пневмогидроцилиндра, корпус которого является ползуном и заключен в обойму с возможностью возвратно-поступательного и вращательного перемещения относительно штока, выполненного полым с выходным отверстием у основания поршня для повода масла и установленного в днище обоймы, позволяет снять с штока с поршнем и их уплотнительной арматуры, разрушающие вибрационные и ударные нагрузки, увеличивая его надежность и не увеличивая существенно металлоемкость устройства за счет установки дополнительных опор; выполнение механизмов подъема и поворота пневмоударника с максимальными высотой подъема и величиной поворота, соответствующими высоте и ширине разрушаемого слоя футеровки летки печи, а также выполнение механизма подъема пневмоударника с возможностью вращения пневмоударника относительно штока в комплексе с возможностью поворота самого механизма подъема пневмоударника в горизонтальной плоскости, позволяет устанавливать пневмоударник в любой точке пограничного слоя разрушаемой футеровки параллельно продольной оси летки печи и не допускать разрушение контрольного слоя футеровки; выполнение пневмоударника с возможностью реверсирования направления удара и состоящим из корпуса, внутри которого установлен поршень с воздухоподвижными каналами, делящий его полость на рабочую и взводящую камеры, и расположенного со стороны взводящей камеры промежуточного ударника, а также установленной в поршне двухпозиционной воздухораспределительной втулки с воздухоперепускными каналами, позволяет обеспечить высокую эффективность устройства при разрушении заметалленной футеровки летки печи, так как в случае заклинивания зубила дает возможность его быстрого извлечения без использования приспособлений и остановок в работе, кроме того, при извлечении заклиненного зубила происходит дополнительное разрушение заметалленной футеровки летки печи, что способствует повышению эффективности устройства, так как позволяет исключить из его работы холостые циклы. Between the distinguishing features and the problem to which the invention is directed, there are the following cause-effect relationships: the provision of actuators (feeding the cart, lifting and turning the hammer) with pneumatic actuators allows you to abandon the winch and electric motor with a pump, making the device less metal-intensive, more reliable and independent of power supply; the use of oil supply to the pneumatic cylinders from the side of the rod eliminates the need to install two containers (with the oil supplied to the oil line by compressed air) to each actuator, while ensuring good lubrication of the rod, the reverse stroke of the piston rods is carried out by compressed air; in addition, the supply of the working body of the device with a pneumatic hydraulic system, together with the use of four-way air supply valves, respectively interlocked with oil supply valves, allows for reliable fixation of the hammer in the desired position; the implementation of the mechanisms of lifting the hammer in the form of a pneumatic cylinder, the body of which is a slider and enclosed in a cage with the possibility of reciprocating and rotational movement relative to the rod, made hollow with an outlet at the base of the piston for oil and installed in the bottom of the cage, allows you to remove from the rod with the piston and their sealing fittings, destroying vibration and shock loads, increasing its reliability and not significantly increasing the metal consumption of the device due to the installation of additional additional supports; the implementation of the mechanisms of lifting and turning the hammer with the maximum lifting height and the amount of rotation corresponding to the height and width of the destructible layer of the liner of the furnace notch, as well as the execution of the mechanism of raising the hammer with the possibility of rotation of the hammer relative to the rod in combination with the ability to rotate the lifting mechanism of the hammer in a horizontal plane, allows install a hammer at any point on the boundary layer of the destructible lining parallel to the longitudinal axis of the notch of the furnace and not lower the destruction of the control layer of the lining; the implementation of a hammer with the possibility of reversing the direction of impact and consisting of a housing inside which a piston with air-moving channels is installed, dividing its cavity into a working and cocking chamber, and an intermediate hammer located on the side of the cocking chamber, as well as a two-position air distribution sleeve installed in the piston with air-passage channels, allows you to ensure high efficiency of the device during the destruction of the noticeable lining of the notch of the furnace, since in case of jamming the tooth la enables its rapid recovery without the use of tools and work stoppages, in addition, when removing a jammed chisel additional destruction occurs zametallennoy lining taphole of the furnace, thereby increasing the effectiveness of the device, since it allows to exclude from his work idle cycles.

Таким образом, все перечисленные существенные отличительные признаки в комплексе позволяют решить поставленную задачу - повышения надежности и эффективности работы устройства для разрушения заметалленной футеровки летки печи и уменьшения его металлоемкости. Thus, all of the above significant distinguishing features in the complex allow us to solve the problem - to increase the reliability and efficiency of the device to destroy the noticeable lining of the notch of the furnace and reduce its metal consumption.

Кроме указанной основной задачи отличительные существенные признаки позволяют решить дополнительные задачи: предотвращения разрушения основной футеровки печи и повышение универсальности устройства. In addition to the main task indicated, the salient essential features make it possible to solve additional problems: preventing the destruction of the main furnace lining and increasing the universality of the device.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 - принципиальная схема пневмогидравлической системы; на фиг.3 - механизм подъема пневмоударника, общий вид; на фиг.4 и 5 - схема перемещения пневмоударника в горизонтальной и вертикальной плоскостях; на фиг.6 - реверсивный пневмоударник, общий вид. Figure 1 shows the proposed device, a General view; figure 2 is a schematic diagram of a pneumohydraulic system; figure 3 - lifting mechanism of the hammer, General view; figure 4 and 5 is a diagram of the movement of the hammer in horizontal and vertical planes; figure 6 - reversible hammer, General view.

Устройство для разрушения заметалленной футеровки летки печи состоит из лафета 1 с направляющими 2 и установленной на них тележки 3 с рабочим органом, включающим механизмы подъема 4 и поворота 5 пневмоударника 6, механизма 7 передвижения тележки, а также пневмо- и гидроаппаратуры. A device for destroying a noticeable lining of a furnace door consists of a carriage 1 with guides 2 and a trolley 3 mounted on them with a working body, including lifting mechanisms 4 and turning 5 of a hammer 6, a mechanism 7 for moving the trolley, as well as pneumatic and hydraulic equipment.

Принципиальная схема пневмогидравлической системы состоит из пневмогидроцилиндра 8 механизма подъема и пневмогидроцилиндра 9 механизма поворота пневмоударника 6, пневмогидроцилиндра 10 механизма передвижения тележки, трех емкостей 11 с маслом, трех четырехходовых кранов 12 подачи воздуха, соответственно сблокированных с тремя кранами 13 подачи масла, крана подачи воздуха на пневмоударник 14 и пневмо-гидромагистралей с магистральной масленкой 15 на входе пневмомагистрали. The schematic diagram of the pneumatic system consists of a pneumatic cylinder 8 of the lifting mechanism and a pneumatic cylinder 9 of the rotary mechanism of the hammer 6, a pneumatic cylinder 10 of the mechanism for moving the cart, three containers 11 with oil, three four-way air supply valves 12, respectively interlocked with three oil supply valves 13, an air supply valve to a hammer 14 and pneumatic hydraulic lines with a main oiler 15 at the inlet of the pneumatic highway.

Механизм 4 подъема пневмоударника выполнен в виде пневмогидроцилиндра 8, корпус которого является ползуном и заключен в обойму 16, с возможностью возвратно-поступательного и вращательного перемещений относительно штока 17, выполненного полым с выходным отверстием 18 у основания поршня 19 и установленного в днище обоймы. Для этого между корпусом пневмогидроцилиндра 8 и обоймой 16 установлены вкладыши 20 и 21 скольжения. Причем вкладыш 20 неподвижно прикреплен к верхней кромке обоймы 16, а вкладыш 21 - к основанию корпуса 8 со стороны штока 17. The mechanism 4 for raising the hammer is made in the form of a hydraulic cylinder 8, the body of which is a slider and enclosed in a cage 16, with the possibility of reciprocating and rotational movements relative to the rod 17, made hollow with the outlet 18 at the base of the piston 19 and installed in the bottom of the cage. To do this, between the body of the pneumatic cylinder 8 and the casing 16 installed liners 20 and 21 of the slide. Moreover, the liner 20 is fixedly attached to the upper edge of the cage 16, and the liner 21 to the base of the housing 8 from the side of the rod 17.

При этом высота Н максимального подъема и величина L максимального поворота механизмов подъема 4 и поворота 5 пневмоударника соответствует высоте h и ширине l разрушаемого слоя футеровки летки печи. The height H of the maximum lift and the value L of the maximum rotation of the lifting mechanisms 4 and the rotation 5 of the hammer corresponds to the height h and the width l of the destructible layer of the lining of the notch of the furnace.

Пневмоударник 6, выполнен с возможностью реверсирования направления удара и включающей корпус 22 с выпускными отверстиями 23 и 24 и выхлопными отверстиями 25 и 26, образующий с установленным в нем поршнем 27 с воздухоподвижными каналами 28-30 рабочую 31 и взводящую 32 камеры, промежуточный ударник 33. При этом внутри поршня 27 установлена двухпозиционная воздухораспределительная втулка 34 с воздухоперепускными каналами 35 и 36. The hammer 6, is configured to reverse the direction of impact and includes a housing 22 with exhaust openings 23 and 24 and exhaust openings 25 and 26, forming with installed piston 27 with air-moving channels 28-30 working 31 and cocking 32 chambers, an intermediate hammer 33. At the same time, a two-position air distribution sleeve 34 with air passage channels 35 and 36 is installed inside the piston 27.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. The proposed device operates as follows.

Устройство с помощью крана устанавливается перед леткой соосно с ней и анкерами крепится к люку печи. Затем посредством гибкого рукава сжатый воздух из магистрали через масленку 15 посредством крана 12 подается в пневмогидроцилиндр 10 механизма передвижения тележки, перемещая ее вместе с рабочим органом к летке печи. Заканчивая подачу тележки, кран 12 устанавливают в нейтральное положение, при этом благодаря его блокировке с соответствующим краном 13 подачи масла последний перекрывается, обеспечивая надежность фиксации тележки в нужном положении. Управляя подобным образом пневмогидроцилиндром 9 механизма поворота пневмоударника и пневмогидроцилиндром 8 механизма его подъема, устанавливают зубило пневмоударника в нужную точку футеровки. После этого посредством крана 14 подают воздух на пневмоударник и начинают работу. The device using a crane is installed in front of the tap hole coaxially with it and the anchors are attached to the hatch of the furnace. Then, through a flexible sleeve, compressed air from the line through the grease fitting 15 is supplied through the valve 12 to the pneumatic cylinder 10 of the trolley movement mechanism, moving it together with the working body to the notch of the furnace. Finishing the supply of the trolley, the crane 12 is set to a neutral position, while due to its blocking with the corresponding valve 13 of the oil supply, the latter is closed, ensuring the reliability of the fixing of the trolley in the desired position. By controlling in this way the pneumatic cylinder 9 of the rotary mechanism of the hammer and the pneumatic cylinder 8 of the mechanism for lifting it, set the chisel of the hammer at the desired point of the lining. After that, through the valve 14, air is supplied to the hammer and the operation is started.

Пневмоударник, выполненный с возможностью реверсирования направления удара, работает следующим образом. The hammer, made with the possibility of reversing the direction of impact, works as follows.

При переднем положении поршня 27 сжатый воздух из напорной магистрали поступает в осевой канал втулки 34 и через каналы 36 и 29 поступает во взводящую камеру 32. Одновременно в рабочей камере 31 через каналы 30, 25 и 26 происходит выхлоп. При этом выпускной канал 28 перекрыт. Далее поршень 27 под действием сжатого воздуха, находящегося во взводящей камере 32, перемещается в крайнее заднее положение. При этом в камере 32 через выхлопные отверстия 25 и 26 происходит выхлоп, а в рабочую камеру 31 начинает поступать сжатый воздух. После чего поршень 27 снова совершает рабочий ход. When the piston 27 is in the front position, compressed air from the pressure line enters the axial channel of the sleeve 34 and through the channels 36 and 29 enters the cocking chamber 32. At the same time, exhaust occurs in the working chamber 31 through the channels 30, 25 and 26. While the exhaust channel 28 is closed. Next, the piston 27 under the action of compressed air located in the cocking chamber 32, is moved to its extreme rear position. At the same time, in the chamber 32 through the exhaust openings 25 and 26, exhaust occurs, and compressed air begins to flow into the working chamber 31. Then the piston 27 again makes a stroke.

При заклинивании зубила в заметалленной футеровке летки печи тележку 3 с рабочим органом с помощью ее пневмогидропривода подают назад, не прекращая работу пневмоударника. При этом промежуточный ударник 33 перемещается вперед, а вместе с ним перемещается и втулка 34. Канал 35 смещается относительно рабочей камеры 31, в результате чего в ней не успевает устанавливаться необходимое для удара давление воздуха, в то время как в камере 32 такое давление создается. Таким образом, в этом режиме камеры 31 и 32 меняют свои функции - камера 31 становится взводящей, а камера 32 - рабочей. При этом основной удар производится поршнем в сторону от футеровки, что позволяет легко извлечь зубило, не прерывая работы устройства. Причем при выклинивании зубила наблюдается дополнительное разрушение футеровки, что дает основание считать режим "обратного удара" не холостым, а рабочим. When jamming the chisel in the marked lining of the notch of the furnace, the trolley 3 with the working body is fed back with the help of its pneumatic actuator, without stopping the operation of the hammer. In this case, the intermediate drummer 33 moves forward, and the sleeve 34 moves with it. The channel 35 is shifted relative to the working chamber 31, as a result of which the necessary air pressure does not have time to be established in it, while such pressure is created in the chamber 32. Thus, in this mode, cameras 31 and 32 change their functions — camera 31 becomes cocking, and camera 32 becomes operational. In this case, the main blow is made by the piston away from the lining, which makes it easy to remove the chisel without interrupting the operation of the device. Moreover, when the chisel wedges out, additional destruction of the lining is observed, which gives reason to consider the “back strike” mode not as idle, but as a worker.

После выклинивания зубила тележку с пневмоударником подают вперед к разрушаемой футеровке. Промежуточный ударник 33 и двухпозиционная воздухораспределительная втулка 34 возвращаются в свое исходное положение, при этом пневмоударник снова работает в обычном режиме. After wedging out the chisels, the trolley with a hammer is fed forward to the destructible lining. The intermediate hammer 33 and the two-position air distribution sleeve 34 return to their original position, while the hammer is again in normal operation.

Claims

DEVICE FOR DESTRUCTION OF THE METALLIC LIGHTING OF THE FURNACE OF A FURNACE, consisting of a carriage with guides and a trolley mounted on them with a working body equipped with pneumatic and hydraulic equipment, characterized in that all actuators of the working body are equipped with pneumatic hydraulic drives with oil supply from the side of the rod and four-way supply valves respectively interlocked with oil supply taps, and the mechanism for raising the hammer is made in the form of a pneumatic cylinder, the casing of which is a slider and n in the cage with the possibility of reciprocating and rotational movement relative to the rod, made hollow with an outlet at the base of the piston for oil supply and installed in the bottom of the cage, while the maximum lifting height and the maximum rotation of the lifting and turning mechanisms of the hammer corresponds to the height and width of the collapsible layer of the furnace liner, in addition, the hammer is made with the possibility of reversing the direction of impact and consists of a housing inside which a piston with uhopodvizhnymi channels, it divides the cavity into a working chamber and cocking and disposed on the side of the intermediate firing pin cocking chamber, and a piston installed in a two-stage air distribution sleeve with vozduhoperepusknymi channels.