SK283126B6

SK283126B6 - Zariadenie na otvorenie a uzavretie odpichového otvoru v metalurgickej peci

Info

Publication number: SK283126B6
Application number: SK478-93A
Authority: SK
Inventors: Reginald W. Winch
Original assignee: Hoogovens Technical Services Canada, Inc.
Priority date: 1992-05-15
Filing date: 1993-05-13
Publication date: 2003-02-04
Also published as: CA2095768C; SK47893A3; CA2095768A1; CZ90893A3; GB9309554D0; CZ283599B6; US5225145A; GB2266946A; GB2266946B

Abstract

Zariadenie na otvorenie a uzavretie odpichového otvoru v metarulgickej peci obsahuje stabilný stojan nesúci horné rameno (4) a spodné rameno (24) nezávisle otočne uložené jedným koncom na stojane. Na jedno z ramien (4) je pripojený vŕtací stroj (7) a na druhé rameno (24) je pripojená upchávačka (25) odpichového otvoru (3). Dráhy výkyvu ramien (4, 24) sú navzájom sklonené tak, že obidva stroje (7, 25) môžu byť premiestnené do pokojových polôh vo výškach vhodných na obsluhu a údržbu a každý do svojej pracovnej polohy pred odpichovým otvorom (3). Vŕtací stroj (7) je výhodne pripojený k hornému ramenu (4). Spojenie medzi každým ramenom (4, 24) a stojanom je uskutočnené dvomi vertikálne rozmiestnenými otočnými ložiskami (8, 9, 10 a 11) veľkého priemeru a hnacím ústrojenstvom pozostávajúcim z dvoch hydraulických valcov (12, 13).ŕ

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka zlievarenských zariadení, najmä zariadení na otvorenie a uzavretie odpichového otvoru v metalurgickej peci.

Doterajší stav techniky

Pri tavbe kovov v metalurgickej peci, napr. surového železa vo vysokej peci sa roztavený kov obyčajne odpichuje z pece jedným alebo viac odpichovými otvormi. Pokiaľ je pec v činnosti, majú byť odpichové otvory uzavreté.

Bežný spôsob uzavierania odpichového otvoru spočíva v jeho vyplnení žiaruvzdornou hlinou po každom odpichu. Na tento účel boli vyvinuté rôzne upchávacie zariadenia, ktoré sú všeobecne známe a používané pri výrobe železa. Pri použití je takéto upchávacie zariadenie presunuté pred odpichový otvor, ktorý má byť uzavretý a žiaruvzdorná hlina vhodného zloženia je vpravená pod tlakom do odpichového otvoru až je upchatý a potom je toto zariadenie odsunuté bokom do pokojovej polohy.

Tiež známy spôsob otvorenia odpichového otvoru spočíva v prevŕtaní otvoru hlinenou zátkou vpravenou predtým do odpichového otvoru upchávacim zariadením. Vhodné vŕtacie stroje sú bežne známe a používané pri výrobe železa. Pri použití je vŕtaci stroj predsunutý pred odpichový otvor, ktorý má byť prevŕtaný. Po odvŕtaní je tento stroj odsunutý mimo do pokojovej polohy.

Tieto známe vŕtacie a upchávacie stroje sú oddelene upevnené k podlahe buď obidve na jednej strane, alebo na obidvoch stranách bočné pred odpichovým otvorom.

V obidvoch prípadoch je potrebná veľká časť podlahovej plochy zlievame na umožnenie presunov týchto strojov.

Pretože mechanizácia zlievarenskej činnosti evidentne narastá, hlavnú úlohu má pritom podlahová plocha zlievarne. Za tohto stavu sú známe zariadenia v nevýhode, pretože zaberajú príliš veľa miesta. To platí hlavne pre doterajšie vysokopecné prevádzky, kde sa v oblasti odpichového otvoru vyžadujú ďalšie priestory na modernizáciu pecí doplňovaním, napr. zariadenie na odsávanie dymu, sklopné žľaby a pod.

Podstata vynálezu

Vynález odstraňuje uvedené nevýhody vyriešením zdokonaleného zariadenia známeho typu, ktoré obsahuje nehybný stojan nesúci horné a spodné rameno, obidve otočné okolo stojana, hnacie ústrojenstvo spojené s ramenami na ich otáčanie, vŕtaci stroj pripevnený pod uhlom na voľný koniec jedného z ramien a upchávačku, pripojenú na voľný koniec druhého ramena, pričom dráhy výkyvu horného a spodného ramena sú mierne navzájom sklonené, takže ramená môžu byť voľne premiestnené do pokojových polôh mimo odpichový otvor, vo výškach vhodných na obsluhu a údržbu a po týchto dráhach môže každý z týchto strojov byť samostatne premiestnený do pracovnej polohy pred odpichovým otvorom. V dôsledku tohto zdokonalenia sa dráhy výkyvu obidvoch strojov v prevažnej časti takmer prekrývajú, čo znižuje nároky na priestor až na 50 %. To má veľký význam hlavne pri modernizácii pomocou týchto prídavných zariadení.

Spojenie ramien so stojanom je urobené pomocou dvoch vertikálne oddelených otočných ložísk s veľkým priemerom a hnacie ústrojenstvo ramien je tvorené dvoma hydraulickými valcami uzavretými vnútri každého ramena.

Tieto valce sú jedným svojím koncom spojené s ramenom a druhým koncom so stojanom a umožňujú výkyv ramien až o 160 stupňov. Otočné ložiská s veľkým priemerom sa dajú vhodne dimenzovať tak, aby odolávali veľmi veľkým silám potrebným na udržovanie vŕtacieho stroja a upchávačky pri odpichovom otvore pri vŕtaní a upchávaní. Uhly sklonu otočných ložísk sú rozhodujúce na nastavenie uhlov vŕtania a upchávania vzhľadom na pokojové a prevádzkové postavenie.

Použitie hydraulických valcov na premiestňovanie ramien jc výhodnejšie ako použitie iných hnacích ústrojenstiev, pretože umožňujú rýchly presun z pokojovej polohy do pracovného postavenia. Tým sa dosiahne extrémne rýchle odsunutie vrtáka z prúdu žeravého kovu alebo upchávanie odpichového otvoru upchávačkou. Geometria nového otočného mechanizmu môže byť tiež navrhnutá tak, aby maximálny krútiaci moment bol dosiahnutý v závere otáčania, keď sa súčasne rýchlosť blíži k minimálnej hodnote. To zaisťuje maximálnu prítlačnú silu smerom k peci a minimálny náraz do odpichového otvoru tak pri vŕtacom stroji ako pri upchávačke. Pri spätnom otáčaní, t. j. smerom do pokojovej polohy, je maximálne zrýchlenie k dispozícii na začiatku pohybu, kedy je nevyhnutné, aby vŕtaci stroj bol odsunutý z prúdu žeravého kovu čo najrýchlejšie.

Najlepšie nastavenie sklonu dráhy výkyvu na požadované uhly vŕtania a upchávania sa dosiahne podľa vynálezu pripojením vŕtacieho stroja k hornému ramenu.

V podstate je stojan navrhnutý s dvoma pármi vertikálne rozmiestnených otočných ložísk s veľkým priemerom nesených vloženými prstencami. Na účely ďalšieho zlepšenia stability tejto konštrukcie vynález tiež rieši použitie stĺpu, ktorý je umiestnený blízko stojana mimo dráhy výkyvu ramien. Tento stĺp zachytáva torzné a strihové sily od pevných krúžkov troch horných otočných ložísk. Ďalšou výhodou stĺpu je, že slúži tiež ako prívodný kanál na hydraulické potrubie k hydraulickým valcom v hornom ramene.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude bližšie vysvetlený pomocou výkresov, kde na obr. 1 je pôdorys zariadenia podľa vynálezu, kde je vynechaná upchávačka aje schematicky znázornená oblasť odpichového otvoru a vysoká pec, na obr. 2 je čiastočne v reze pohľad v podstate pozdĺž čiary II.-II. z obr. 1, na obr, 3 je čiastočný pohľad pozdĺž čiary III. - III. z obr. 1, na obr. 4 je orientačný plánik znázorňujúci ako príklad sklony rôznych ložísk na stojane, na obr. 5 je pôdorys podobný obr. 1, kde je znázornená upchávačka aje vynechaný vŕtaci stroj, na obr. 6 je čiastočne v reze pohľad v podstate pozdĺž čiary VI. - VI. z obr. 5 a na obr. 7 je čiastočný pohľad pozdĺž čiary VII. - VII. z obr. 5.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obr. 1 a 2 je znázornená časť steny 1 pece, pásmo odpichu 2 a odpichový otvor 3, obr. 3 znázorňuje tieto detaily v pozdĺžnom reze. Rameno 4 je usporiadané blízko stĺpa 5 s jedným koncom uloženým otočné na prstenci 19 (obr. 2), ktorý tvorí časť stojana. Rameno 4 nesie na svojom druhom konci vŕtaci stroj 7, ktorý je znázornený v pracovnej polohe proti odpichovému otvoru 3 plnou čiarou. Pri otočení ramena 4 je vŕtaci stroj 7 premiestnený do pokojovej polohy 17 znázornenej prerušovanou čiarou. Dráha špičky vrtáka do odstavenej polohy je na obr. 1 a 3 znázornená čiarkované.

Na obr. 2 sú znázornené štyri otočné ložiská 8, 9,10 a 11, kde ložiská 10 a 11 spojujú rameno 4 s prstencom 19 a doskou 21 stĺpa 5. Podobne ložiská 8 a 9 spojujú rameno 24 (obr. 6) s prstencom 19 a základňou 6 stojana. Pevný krúžok ložiska 8 je pripevnený na základňu 6 stojana. Pevné krúžky ložísk 9 a 10 sú spojené s prstencom 19 a doskou 20 stĺpa 5 a pevný krúžok ložiska 11 je spojený so stĺpom 5 pomocou dosky 21.

Rameno 4 je ďalej spojené s doskou 21 pomocou hydraulických valcov 12 a 13 (obr. 1). Jedným koncom sú tieto valce spojené s ramenom 4 v upevňovacích bodoch 14, druhými koncami sú spojené s pevnými upevňovacími bodmi 15 a 16 stojana.

Ako je znázornené na obr. 2, ložiská 8 a 9 sú koaxiálne a ich os je sklonená vzhľadom na zvislicu. Ložiská 10 a 11 sú tiež súosové, ale ich os je sklonená v inom smere vzhľadom na vertikálu. Obr. 1 a 2 znázorňuje posunutú polohu stredov WPI-4 ložísk 8, 9,10 a 11.

Na obr. 4 sú na orientačnom plániku schematicky znázornené sklony osí ložísk vrátane číselných hodnôt zložiek sklonu v dvoch smeroch.

Na obr. 2 je ďalej znázornené hydraulické potrubie 22 prechádzajúce stĺpom 5 a vedúce k hydraulickým valcom 12 a 13. Podobne hydraulické potrubie 23 prechádzajúce centrálne ložiskom 8 slúži hydraulickým valcom v ramene 24.

Obr. 5, 6 a 7 sú podobné obr. 1, 2 a 3. Miesto ramena 4 znázorňujú rameno 24 s upchávačkou 25 na jeho voľnom konci. Detailné opisovanie týchto obrázkov je zbytočné, pretože sú analogické s obr. 1, 2 a 3. Je jasné, že v pracovnej polohe tak vŕtací stroj ako upchávačka sú umiestnené pred odpichovým otvorom a že v pokojovej polohe je vŕtací stroj umiestnený vedľa upchávačky v rovnakej výške.

Z tohto opisu príkladu uskutočnenia vynálezu vyplýva, že je možno uskutočniť mnoho modifikácií bez toho, aby sa vybočilo z rozsahu a myšlienky vynálezu definovaného v nasledujúcich patentových nárokoch.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Zariadenie na otvorenie a uzavretie odpichového otvoru v metalurgickej peci, vyznačujúce sa tým, že obsahuje stabilný stojan nesúci horné rameno (4) a spodné rameno (24) nezávisle otočné uložené jedným koncom na stojane, poháňacie ústrojenstvo spojené s ramenami (4, 24) na vyvolanie otáčavého pohybu, vŕtací stroj (7) pripojený pod uhlom k voľnému koncu jedného z ramien (4) a upchávačku (25), pripojenú pod uhlom k voľnému koncu druhého ramena (24), pričom dráhy výkyvu horného a spodného ramena (4, 24) sú navzájom mierne sklonené tak, že vŕtací stroj (7) a upchávačka (25) sú voľne premiestniteľné do pokojových polôh mimo odpichový otvor (3) vo výškach, vhodných na obsluhu a údržbu a po týchto dráhach je každý z týchto strojov (7, 25) samostatne premiestniteľný do pracovnej polohy pred odpichovým otvorom (3).
2. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že podopretý koniec každého ramena (4, 24) je otočné spojený so stojanom dvoma vertikálne oddelenými otočnými ložiskami (8, 9,10, 11) s veľkým priemerom.
3. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, žc hnacie ústrojenstvo je tvorené dvoma hydraulickými valcami (12, 13) upravenými vnútri každého ramena (4, 24) spojenými jedným svojím koncom s ramenom (4, 24) a druhým koncom so stojanom na výkyv ramien (4, 24) až o 160 °C.
4. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že vŕtací stroj (7) je pripojený k hornému ramenu (4) a upchávačka (25) ku spodnému ramenu (24).
5. Zariadenie podľa nároku 3, vyznačujúce sa tým, že mimo dráhy výkyvu ramien (4, 24) je umiestnený stĺp (5) na zachytávanie torzných a strihových síl od pevných krúžkov troch horných otočných ložísk (9, 10, 11), tvoriaci prívodný kanál hydraulického potrubia (22) k hydraulickým valcom (12, 13) v hornom ramene (4).