RU81245U1

RU81245U1 - CROWN FOR SHOCK AND ROTARY DRILLING

Info

Publication number: RU81245U1
Application number: RU2008141105/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Георгиевич Ахбаш; Дмитрий Валерьевич Василенко
Original assignee: Сергей Георгиевич Ахбаш; Дмитрий Валерьевич Василенко
Priority date: 2008-06-12
Filing date: 2008-10-16
Publication date: 2009-03-10
Also published as: UA34200U

Abstract

Полезная модель относится к области черной металлургии, именно к доменному производству и может быть использована для вскрытия канала чугунной летки. Коронка для ударно-вращательного бурения, содержит корпус со сквозным центральным отверстием и трехперую головку долоточного типа, имеющую резцы, выполненные таким образом, что угол резания резцов головки составляет 30-45°, при этом угол заточки резцов головки составляет 60-75°, а корпус имеет цилиндроподобную форму. Выполнение резцов буровой коронки с оптимальными углами резания обеспечивает лучшую центровку коронки и соответственно более точную калибровку отверстия вскрытия летки и позволяет снизить материалоемкость процесса плавки и повысить безопасность при работе.The utility model relates to the field of ferrous metallurgy, namely to blast furnace production and can be used to open the channel of a cast iron notch. The crown for shock-rotary drilling, contains a housing with a through central hole and a three-feather bit head, having cutters made in such a way that the cutting angle of the cutters of the head is 30-45 °, while the angle of sharpening of the cutters of the head is 60-75 °, and the case has a cylindrical shape. The implementation of the cutters of the drill bit with optimal cutting angles provides better centering of the crown and, accordingly, a more accurate calibration of the opening of the tap hole and allows to reduce the material consumption of the melting process and increase safety during operation.

Description

Полезная модель относится к области черной металлургии, а именно, к доменному производству и может быть использована для вскрытия канала чугунной летки для выпуска чугуна.The utility model relates to the field of ferrous metallurgy, namely, to blast furnace production and can be used to open a channel of a cast iron notch for the production of cast iron.

В доменном производстве летка для выпуска чугуна является наиболее уязвимым местом в конструкции горна. Течение чугуна в канале летки на всем протяжении выпуска происходит в сильно турбулентном режиме с довольно высокой линейной скоростью истечения чугуна, с дальним полетом струи и повышенной кинетической энергией. Это приводит к большому разбрызгиванию чугуна и шлака, недостаточному разделению чугуна и шлака в главном желобе и повышенным потерям металла со шлаком.In blast furnace production, a tap hole for the production of cast iron is the most vulnerable spot in the design of the hearth. The flow of cast iron in the letka channel throughout the production takes place in a highly turbulent mode with a fairly high linear velocity of the flow of cast iron, with long-range jet flight and increased kinetic energy. This leads to a large spraying of cast iron and slag, insufficient separation of cast iron and slag in the main trench and increased loss of metal with slag.

Известно устройство для вскрытия канала чугунной летки доменной печи, представляющее сверло с перовым наконечником, которое состоит из бура-молота, изготовленного из круглой стальной заготовки, с перовым резцом. Угол при вершине центровочного перового резца составляет 60-65°, причем он дополнительно оснащен с боков двумя резцами с углом при основании 35-40°. Недостатком известного устройства является то, что сверло с перовым наконечником во время вскрытия канала чугунной летки испытывает значительное сопротивление, которое увеличивает длительность процесса сверления, затраты электроэнергии, кроме того, плохо удерживается центровка, что приводит к отклонению канала от проектной оси чугунной летки и, соответственно, ухудшает работу доменной печи [1].A device for opening a duct of a cast iron notch of a blast furnace is presented, which is a drill with a feather tip, which consists of a hammer drill made of a round steel billet with a feather cutter. The angle at the top of the centering feather incisor is 60-65 °, and it is additionally equipped on the sides with two incisors with an angle at the base of 35-40 °. A disadvantage of the known device is that a drill with a feather tip during opening the duct of a cast iron notch experiences significant resistance, which increases the duration of the drilling process, energy costs, in addition, alignment is poorly maintained, which leads to a deviation of the channel from the design axis of the cast iron notch and, accordingly , degrades the operation of the blast furnace [1].

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является коронка для ударно-вращательного бурения [2], включающая корпус со сквозным центральным отверстием, содержащая трехперую головку долоточного типа, Closest to the claimed technical solution is a crown for impact-rotary drilling [2], comprising a housing with a through central hole, containing a three-headed bit-type head,

имеющую резцы. При этом угол заточки резцов головки составляет 67°, а корпус имеет конусоподобную форму, в которой основание конуса расположено со стороны резцов. Коронка изготавливается кованной из дорогостоящей стали марки 55С2. Данная коронка используется преимущественно для вскрытия леток доменных печей.having incisors. In this case, the sharpening angle of the head cutters is 67 °, and the body has a cone-like shape, in which the base of the cone is located on the side of the cutters. The crown is made of forged from expensive steel grade 55C2. This crown is used mainly for opening openings of blast furnaces.

Данная конструкция коронки, позволяет увеличить скорость бурения и уменьшить расход коронок при бурении за счет твердости и упругости материала коронки. Однако данная конструкция не обеспечивает стабильность выпуска продукта плавки при вскрытии летки доменной печи и необходимую безопасность при работе, что обусловлено тем, что корпус буровой коронки имеет коническую форму, в которой основание конуса расположено со стороны резцов. В результате этого при вскрытии летки доменной печи не обеспечивается точная калибровка вскрытого отверстия, что приводит к резкому выбросу металла из печи и большое его разбрызгивание, что увеличивает материалоемкость процесса плавки. Следует также отметить, что применение в качестве материала коронки рессорной стали 55С2 увеличивает стоимость коронки.This design of the crown allows you to increase the drilling speed and reduce the consumption of crowns during drilling due to the hardness and elasticity of the material of the crown. However, this design does not ensure the stability of the release of the melting product when opening the notch of the blast furnace and the necessary safety during operation, due to the fact that the body of the drill bit has a conical shape in which the base of the cone is located on the side of the cutters. As a result of this, when opening the notch of the blast furnace, accurate calibration of the opened hole is not ensured, which leads to a sharp ejection of metal from the furnace and its large spatter, which increases the material consumption of the melting process. It should also be noted that the use of spring steel 55C2 as the crown material increases the cost of the crown.

В основу полезной модели поставлена задача создания такой коронки для ударно-вращательного бурения, в которой путем выполнения резцов с оптимальными углами резания обеспечивается точность калибровки отверстия для вскрытия летки доменной печи, что позволяет снизить материалоемкость процесса плавки и повысить безопасность при работе.The utility model is based on the task of creating such a crown for impact-rotary drilling, in which by performing cutters with optimal cutting angles, the accuracy of the calibration of the opening for opening the notch of the blast furnace is ensured, which reduces the material consumption of the melting process and improves safety during operation.

Поставленная задача решается тем, что в известной коронке для ударно-вращательного бурения, включающей корпус со сквозным центральным отверстием, содержащей трехперую головку долоточного типа, имеющую резцы, согласно полезной модели, угол резания резцов головки составляет 30-45°.The problem is solved in that in the known crown for percussion-rotary drilling, comprising a housing with a through central hole containing a three-headed chisel type head having cutters, according to a utility model, the cutting angle of the cutters of the head is 30-45 °.

Кроме того, угол заточки резцов головки составляет 60-75°In addition, the sharpening angle of the cutters of the head is 60-75 °

Предпочтительно, когда корпус имеет цилиндроподобную форму.Preferably, the housing has a cylindrical shape.

При вскрытии канала летки доменной печи используют механизм ударно-вращательного бурения, содержащий штангу, на конце которой установлена коронка. При бурении головка коронки испытывает значительное сопротивление, которое When opening the channel of the tap hole of the blast furnace, a rotary hammer drilling mechanism is used, containing a rod, at the end of which a crown is installed. When drilling, the crown head experiences significant resistance, which

приводит к длительности процесса сверления отверстия летки, что повышает затраты электроэнергии, большому расходу бурильных коронок и приводит к частому выходу из строя механизмов машины для вскрытия летки. Кроме того, при сверлении отверстия важным моментом является точность калибровки отверстия сверления, что влияет на технико-экономические показатели доменной печи.leads to the duration of the drilling process of the tap hole, which increases energy costs, high consumption of drill bits and leads to frequent failure of the mechanisms of the machine for opening the tap hole. In addition, when drilling a hole, an important point is the accuracy of the calibration of the drilling hole, which affects the technical and economic performance of the blast furnace.

Выполнение корпуса коронки с трехперой головкой, у которой угол резания резцов головки составляет 30-45°, повышает точность калибровки отверстия при вскрытие канала летки и обеспечивает значительное снижение сопротивления. При этом обеспечивается достаточная жесткость для пробивания чугунной корки в конце канала летки. В результате этого не происходит самопроизвольное выбрасывание чугуна и шлака, что позволяет снизить материалоемкость процесса плавки и повысить безопасность при работе, так как не происходит разбрызгивание чугуна и шлаков. Данный угол определен опытным путем и является оптимальным. При угле резания менее 30° снижается точность калибровки вследствие снижения скорости сверления отверстия и прочности резца, а при угле резания более 45° снижается точность калибровки и увеличивается сопротивление вследствие уменьшения точности центровки головки коронки.The execution of the body of the crown with a three-headed head, in which the cutting angle of the cutters of the head is 30-45 °, increases the accuracy of the calibration of the hole when opening the channel of the notch and provides a significant reduction in resistance. At the same time, sufficient rigidity is provided for punching the cast-iron crust at the end of the notch channel. As a result of this, spontaneous casting of cast iron and slag does not occur, which makes it possible to reduce the material consumption of the smelting process and increase safety during operation, since cast iron and slag are not sprayed. This angle is determined empirically and is optimal. When the cutting angle is less than 30 °, the calibration accuracy decreases due to a decrease in the drilling speed of the hole and the strength of the cutter, and when the cutting angle is more than 45 °, the calibration accuracy decreases and the resistance increases due to a decrease in the centering accuracy of the crown head.

Выполнение угла заточки резцов головки 60-75° обеспечивает более быстрое раскрытие канала летки доменной печи. При угле заточки резцов менее 60° не обеспечивается достаточная прочность резцов, что приводит к поломке коронки при увеличении нагрузки на головку. При угле заточки резцов более 75° увеличивается сопротивление при вскрытие канала летки и увеличивается длительности процесса сверления отверстия летки, что повышает затраты электроэнергии и увеличивает нагрузки на штангу, на которой установлена коронка. В результате этого происходит поломка штанги и выход из строя механизма сверления.The implementation of the angle of sharpening of the cutters of the head 60-75 ° provides faster opening of the channel of the notch of the blast furnace. When the sharpening angle of the incisors is less than 60 °, the sufficient strength of the incisors is not ensured, which leads to breakage of the crown with an increase in the load on the head. When the angle of sharpening of the incisors is more than 75 °, the resistance increases when opening the notch channel and the duration of the drilling process of the notch increases, which increases the cost of electricity and increases the load on the rod on which the crown is mounted. As a result of this, the rod breaks and the drilling mechanism fails.

Выполнение корпуса коронки цилиндроподобной формы также обеспечивает лучшую центровку коронки и соответственно более точную калибровку отверстия вскрытия летки.The execution of the body of the crown of a cylindrical shape also provides better centering of the crown and, accordingly, a more accurate calibration of the opening of the opening of the tap hole.

Суть полезной модели поясняется на чертежах, где на фиг.1 представлен вид сбоку коронки для ударно-вращательного бурения, на фиг.2 представлен вид сверху коронки, на фиг.3 представлен вид А-А фиг.2.The essence of the utility model is illustrated in the drawings, in which Fig. 1 is a side view of a crown for rotary hammer drilling, Fig. 2 is a top view of a crown, and Fig. 3 is a view A-A of Fig. 2.

Коронка для ударно-вращательного бурения состоит из корпуса 1 имеющего цилиндроподобную форму, который выполнен со сквозным центральным отверстием 2. Корпус содержит трехперую головку долоточного типа 3, имеющую резцы 4. Коронка выполнена цельнолитой из недорогой широко используемой стали марки 45Г-ЛК-30, что позволяет уменьшить стоимость готового инструмента.The crown for impact-rotary drilling consists of a housing 1 having a cylinder-like shape, which is made with a through central hole 2. The housing contains a three-feather head of a chisel type 3 having cutters 4. The crown is made of solid cast from inexpensive widely used steel grade 45G-LK-30, which allows you to reduce the cost of the finished tool.

Коронка для ударно-вращательного бурения работает таким образом. В начале работы корпус 1 коронки соединяется с буровой штангой (не показано) при помощи резьбового соединения через отверстие 2, после чего обеспечивается вращательное и осевое движение коронки.Rotary hammer bit works this way. At the beginning of work, the crown body 1 is connected to a drill rod (not shown) by means of a threaded connection through the hole 2, after which the rotational and axial movement of the crown is ensured.

При бурении канала чугунной летки резцами 4 трехперой головки 3 сверлится и выбирается первоначально конический канал. При этом в месте контакта резцов 4 с легочной массой происходит калибровка канала и разрушение породы в периферийной части канала, а в центральной части канала образуется цилик, который охватывает резцы 4 по внутренней поверхности и, таким образом, снижает напряжения изгиба и обеспечивает дополнительную центровку коронки. По мере подачи коронки в глубину летки цилиндрической частью корпуса 1 далее формируется и окончательно доводится до заданного размера и профиля цилиндрический канал чугунной летки. При этом перераспределяется усилие на разрушение внутренней поверхности горна, благодаря чему достигается высокая точность сверления и значительно снижается сопротивление при вскрытии канала летки, вследствие чего не происходит разбрызгивание чугуна и шлаков и повышается безопасность работы.When drilling a channel of a cast iron notch, cutters 4 of a three-feather head 3 are drilled and an initially conical channel is selected. At the same time, at the point of contact of the incisors 4 with the pulmonary mass, the canal is calibrated and rock is destroyed in the peripheral part of the canal, and in the central part of the canal, a cyclic is formed, which covers the incisors 4 on the inner surface and, thus, reduces bending stresses and provides additional centering of the crown. As the crown is fed into the depth of the notch, the cylindrical part of the cast-iron notch is further formed and finally brought to a predetermined size and profile. At the same time, the effort to destroy the inner surface of the hearth is redistributed, due to which high drilling accuracy is achieved and resistance when opening the notch channel is significantly reduced, as a result of which pig iron and slags are not sprayed and work safety is increased.

После удаления буровой коронки со штангой из легочного канала истечение жидкого чугуна и шлака проходит в благоприятном режиме, обусловленном конструктивными параметрами легочного канала.After removal of the drill bit with the rod from the pulmonary canal, the flow of molten iron and slag proceeds in a favorable mode, due to the design parameters of the pulmonary canal.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет снизить материалоемкость процесса плавки и повысить безопасность при работе.Thus, the proposed technical solution allows to reduce the material consumption of the melting process and increase safety during operation.

Источники информацииInformation sources

1. Патент Украïни №70594 А, опубл. 15.10.2004, МПК⁶ С21В 7/12.1. Patent of Ukraine No. 70594 A, publ. 10/15/2004, IPC ⁶ С21В 7/12.

2. «Ассортимент и характеристики бурового инструмента производства ООО «Камышинский завод бурового инструмента» [знайдено 2008-05-07], виявлено з Iнтернет: <URL: http://www.kzbi.ru/product_tipi_print.php>.2. “The range and characteristics of drilling tools manufactured by Kamyshin Drilling Tools Plant LLC [recognized 2008-05-07], found on the Internet: <URL: http://www.kzbi.ru/product_tipi_print.php>.

Claims

1. Crown for shock-rotary drilling, comprising a housing with a through central hole, comprising a three-feather chisel type head having cutters, characterized in that the cutting angle of the cutters of the head is 30-45 °.

2. The crown according to claim 1, characterized in that the sharpening angle of the cutters of the head is 60-75 °.

3. The crown according to claim 1, characterized in that the housing has a cylindrical shape.