устройство для запирания выпускного отверстия конвертера

Формула изобретения

Устройство для запирания выпускного отверстия конвертера, содержащее механизм подвода запирающего газа, установленный на оси вращения, имеющей отверстие, и размещенный на опоре вблизи выпускного отверстия конвертера поворотный рычаг с соплом, выполненный в виде трубы для подвода запирающего газа, и механизм центровки сопла в выпускном отверстии конвертера, отличающееся тем, что механизм центровки сопла выполнен в виде газодинамической головки, установленной в выходном отверстии сопла с возможностью вращения относительно его оси, при этом оси газодинамической головки и сопла расположены эксцентрично относительно друг друга, а в опоре выполнено отверстие, совпадающее с отверстием оси при вводе сопла в выпускное отверстие.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно - к устройствам для запирания сталевыпускного отверстия сталеплавильного агрегата.

Предложенное устройство служит главным образом для того, чтобы отделить шлак от металла в конце выпуска из сталеплавильного агрегата, например из конвертера. Эта операция производится за счет кинетической энергии струи газа, подающегося через газодинамическое сопло.

Из уровня техники известно устройство [1]. В этом устройстве используется комбинация пробки, перекрывающей отверстие, и газопроницаемых элементов около летки. Нейтральный газ, проходящий сквозь эти элементы, создает над леткой круговую зону, свободную от шлака. Это позволяет осуществлять выпуск металла из агрегата, не допуская слив шлака в емкость. Затем, когда весь металл сливается, отверстие перекрывается пробкой. Недостаток устройства в его относительной сложности и трудности обслуживания. Особенно сложные в этом плане газопроницаемые элементы. В случае выхода из строя они могут быть заменены только во время ремонта.

Наиболее близок к предлагаемому техническому решению вариант, описанный в [2].

Устройство имеет рычаг в виде трубы для подвода запирающего газа с установленным на нем газодинамическим соплом, систему подвода газа и управления. Перекрытие производится путем ввода сопла в выпускное отверстие с одновременным включением нейтрального газа. Энергия газовой струи прерывает выпуск шлака (и металла).

Недостаток устройства - сложность установки соосности сопла и выпускного отверстия, если при центровке была допущена ошибка, то до следующего ремонта она не может быть исправлена.

Желаемым техническим результатом описываемого изобретения является повышение надежности работы устройства, упрощение его конструкции и снижение расхода запирающего газа.

Это достигается тем, что в известном устройстве для запирания выпускного отверстия конвертера, содержащем механизм подвода запирающего газа, установленный на оси вращения, имеющей отверстие, и размещенный на опоре вблизи выпускного отверстия конвертера поворотный рычаг с соплом, выполненный в виде трубы для подвода запирающего газа, и механизм центровки сопла в выпускном отверстии конвертера, по изобретению, механизм устройства сопла выполнен в виде газодинамической головки, установленной в выходном отверстии сопла с возможностью вращения относительно его оси, при этом оси газодинамической головки и сопла расположены эксцентрично относительно друг друга, а в опоре выполнено отверстие, совмещающееся с отверстием оси при вводе сопла ви выпускное отверстие.

На фиг. 1 изображено устройство для запирания канала выпускного отверстия конвертера; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство состоит из горловины выпускного отверстия 1 конвертера, расположенного в боковой стенке конвертера, газодинамической головки 2, установленной в выходном отверстии сопла 3. Сопло вводится в полость отверстия рычагом 4, выполненным в виде трубы для подвода отсекающего газа. Рычаг приварен к оси 5 с отверстием, через которое поступает нейтральный газ при совмещении отверстий в оси и опоре 6. В опору газ поступает из трубопровода 7. Поворот рычага осуществляется с помощью пневмоцилиндра 8.

Устройство работает следующим образом.

В конце выпуска, когда в струе металла появляется шлак, включается пневмоцилиндр 8 и перемещает рычаг 4 в рабочее положение. При подходе сопла 3 к выпускному отверстию 1 отверстия в оси 5 и опоре 6 начинают совмещаться, и запирающий газ начинает поступать в рычаг 4 оттуда через газодинамическую головку 2 в полость выпускного отверстия. Сопло 3 формирует струю газа и придает скорость газовому потоку, необходимую для создания соответствующего скоростного напора, обеспечивающего перекрытие выпускного отверстия. Соосность отверстия 1 и сопла 3 обеспечивается вращением газодинамической головки 2 в выходном отверстии сопла 3. Отверстие в сопле выполнено с эксцентриситетом l, что и позволяет регулировать ось газового потока (фиг. 2). После центровки сопла посредством газодинамической головки последнюю жестко закрепляют в гнезде сопла 3. Технический результат по сравнению с прототипом - относительно простая, а следовательно, и более дешевая конструкция. Кроме того, совмещение рычага с газоподводящей трубой позволяет снизить расход газа для охлаждения конструкции и повысить надежность работы системы. Важным конструктивным элементом является система включения - отключения запирающего газа. Она позволяет автоматически открывать магистраль в рабочем положении и отключать при выводе рычага из рабочей зоны. При этом расход газа становится минимальным, а надежность весьма высокой.

Пример использования устройства.

Устройство устанавливается на боковой стенке корпуса 360-т конвертера в непосредственной близости от выпускного отверстия (летки). Газодинамическое сопло изготовлено из чугуна и имеет критическое сечение диаметром 80 мм. Оно закреплено на Г-образном поворотном рычаге, имеющем ось вращения, установленную в подшипниках скольжения. Перемещение рычага осуществляется с помощью пневмоцилиндра. Запирающий газ - азот с рабочим давлением 1,5 МПа, управляющий также азот, рабочее давление - 0,6-1,0 МПа. Управление дистанционное через пневмоэлектроклапан. В качестве охлаждения газа используют воздух.

Появление шлака в сливаемом металле определяют визуально. После чего открывают пневмоэлектроклапан и подают управляющий газ в полость пневмоцилиндра. При повороте рычага примерно на 90 градусов отверстие в цапфе рычага совпадает с отверстием в опоре, азот, подведенный к ней, начинает, поступать в сопло. Когда рычаг подходит к рабочему положению, расход азота достигает достаточной величины, чтобы произошла отсечка шлакометаллической струи, вытекающей из конвертера. После этого конвертер раскантовывается, запирающее устройство возвращается в исходное положение, сталеразливочный ковш заменяется шлаковой чашей, и остатки шлака сливаются в него. Пневмоцилиндр охлаждается сжатым воздухом.