устройство для подвода инертного газа к сталеразливочному ковшу

Формула изобретения

1. Устройство для подвода инертного газа к сталеразливочному ковшу, содержащее трубопровод инертного газа, продувочную фурму и быстроразъемное соединение, состоящее из воронки и входящего в воронку штока, который соединен системой шлангов и труб с магистралью инертного газа, а воронка посредством трубопроводов - с продувочной фурмой сталеразливочного ковша, отличающееся тем, что воронка подвешена на нижней обечайке ковша с возможностью перемещения в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а шток жестко закреплен на раме сталевоза или стенда.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что торец штока выполнен в форме полусферы, а воронка имеет внутреннюю коническую форму.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что воронка подвешена на болте с шайбой, имеющей наружный диаметр, больший диаметра отверстия, выполненного в нижней обечайке ковша, при этом диаметр отверстия в нижней обечайке больше диаметра болта в два раза.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, в частности к сталеплавильному производству, и может быть использовано при внепечной обработке стали.

Известна установка для продувки аргоном металла в ковше, которая состоит из рампы с баллонами аргона, аргонопровода, быстроразъемного соединения и пористой магнезитовой фурмы, размещенной в днище сталеразливочного ковша [1] .

Недостатком известного устройства является то, что быстроразъемное соединение требует ручных операций при отключении аргонопровода от ковша, связанных с опасностью травматизма из-за выбросов металла и шлака из ковша, т.к. это соединение находится под ковшом.

Известно устройство для подвода аргона к сталеразливочному ковшу, состоящее из вмонтированного в разливочный канал шиберного затвора продувочного сопла аргонопровода и подвижного в осевом направлении соединения, образованного концом сопла, размещенньм в полости аргонопровода с зазором, который заполнен вязким веществом, например битумом [2].

Недостатками данного устройства являются: низкая газоплотность и малая надежность работы при больших давлениях инертного газа в аргонопроводе, высокая трудоемкость изготовления уплотнения.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для продувки металла в ковше, содержащее ковшевой стакан, верхнюю неподвижную и нижнюю подвижную огнеупорные плиты с разливочными каналами, механизм перемещения нижней огнеупорной плиты в виде силового цилиндра со штоком и инжекционную трубку, при этом шток поршня силового цилиндра механизма перемещения выполнен полым и снабжен шаровой головкой, а механизм перемещения имеет съемную глуходонную вставку, торцевая часть которой выполнена конусообразной формы и взаимодействует с шаровой головкой штока, а входной канал инжекционной трубки размещен во внутренней полости съемной вставки [3]. Данное устройство принято за прототип.

Недостатками известного устройства являются:

- опасность травматизма при выбросе металла и шлака из ковша при отключении аргонопровода, т.к. соединение находится под ковшом.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является устранение ручных операций при отключении аргонопровода от ковша для предотвращения травматизма при выбросе металла и шлака из ковша.

Поставленная задача достигается тем, что предлагается устройство для подвода инертного газа к сталеразливочному ковшу, содержащее трубопровод инертного газа, продувочную фурму и быстроразъемное соединение, состоящее из воронки и входящего в воронку штока, который соединен системой шлангов и труб с магистралью инертного газа, а воронка посредством трубопроводов - с продувочной фурмой сталеразливочного ковша, при этом воронка подвешена на нижней обечайке ковша с возможностью перемещения в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а шток жестко закреплен на раме сталевоза или стенда, торец штока выполнен в форме полусферы, а воронка имеет внутреннюю коническую форму, причем воронка подвешена на болте с шайбой, имеющей наружный диаметр больший диаметра отверстия, выполненного в нижней обечайке ковша, при этом диаметр отверстия в нижней обечайке больше диаметра болта в два раза.

На фиг.1 - общая схема предлагаемого устройства, на фиг.2 - подвод трубопровода к продувочной фурме, на фиг.3 - быстроразъемное соединение, на фиг.4 - то же, вид сбоку.

Устройство для подвода инертного газа к сталеразливочному ковшу включает трубопровод инертного газа 1, быстроразъемное соединение 2, состоящее из воронки 3 и входящего в нее штока 4, жестко закрепленного на раме сталевоза 5 (или стенде). Воронка 3 подвешена на нижней обечайке 6 ковша с возможностью перемещения в горизонтальной и вертикальной плоскостях на болте 7 с шайбой 8, имеющей наружный диаметр, больший диаметра отверстия 9 нижней обечайки 6 ковша, при этом диаметр отверстия в нижней обечайке в два раза больше диаметра болта 7, и гайкой 10. Торец штока 4 выполнен в виде полусферы, а воронка 3 имеет внутреннюю коническую форму. Воронка 3 системой шлангов 11 и труб 12 трубопровода 13 соединена с продувочной фурмой 14, установленной в днище 15 ковша 16. Нижняя обечайка ковша выполнена с опорами 17.

Выполнение торца штока 4 в форме полусферы и внутренней конической формы воронки 3 обеспечивает плотный контакт, исключающий утечки инертного газа. Воронка 3 подвешена на нижней обечайке 6 ковша с возможностью перемещения.

Перемещение воронки в горизонтальной плоскости связано с необходимостью центровки воронки относительно штока при установке сталеразливочного ковша на сталевоз или стенд. При установке мостовым краном большого ковша емкостью более сотни тонн стали сделать это с достаточной точностью невозможно, а перемещение воронки в горизонтальной плоскости обеспечивает необходимую точность центровки и плотность стыка воронки и штока. Перемещение воронки в вертикальной плоскости необходимо для выбора зазора "а" между передней опорой ковша и рамой сталевоза или стенда для обеспечения достаточного прижима воронки к штоку и исключения утечки инертного газа в этом стыке.

Для обеспечения указанных выше функций воронка подвешена на болте с шайбой, имеющей наружный диаметр больше диаметра отверстия в нижней обечайке ковша, а диаметр этого отверстия больше диаметра болта. Разница в диаметрах отверстия в нижней обечайке ковша и болта, на котором подвешена воронка, обеспечивает возможность горизонтального перемещения воронки, а шайба, имеющая наружный диаметр больший диаметра отверстия в обечайке ковша, удерживает воронку на заданной высоте, обеспечивая зазор "а", необходимый для плотного контакта со штоком, в тоже время не препятствуя перемещению воронки в вертикальной плоскости,

Работа устройства.

Подвод инертного газа в предлагаемом устройстве регулируется вентилем (не показан). До установки ковша на сталевоз вентиль закрыт, подача инертного газа не производится. Перед началом обработки инертным газом сталеразливочный ковш 16 с металлом устанавливают на раму 15 сталевоза или на стенд для обработки металла, при этом шток 4, размещенный на раме сталевоза (или стенда), входит в воронку 3, подвешенную на нижней обечайке 6 ковша 16 на болте 7 с помощью шайбы 8 и закрепленную гайкой 10. Так как наружный диаметр шайбы 8 больше диаметра отверстия 9 в обечайке 6, то воронка 3 висит на шайбе 8 с возможностью перемещения в вертикальной плоскости на величину зазора "в" между воронкой 3 и нижней обечайкой 6 ковша 16.

Совмещение воронки 3 со штоком 4 обеспечивается перемещением воронки в горизонтальной плоскости на расстояние, равное разности диаметров отверстия 9 в обечайке 6 ковша 16 и болта 7, на котором подвешена воронка 3. После установки сталеразливочного ковша 16 на сталевоз 5 (или стенд) происходит плотное соединение трубопровода инертного газа 2, размещенного на сталевозе или стенде, с трубопроводом 13, расположенным на сталеразливочном ковше 16 и соединенным с продувочной фурмой 14, открывается регулировочный вентиль и инертный газ через соединение трубопровода 1, штока 4, воронки 3 и трубопровода 13 поступает в фурму 14 и вдувается в жидкую сталь.

После продувки металла инертным газом ковш краном поднимают и происходит автоматическое разъединение подвода инертного газа.

Предлагаемое устройство для подвода инертного газа к сталеразливочному ковшу может быть использовано при внепечной обработке стали на установке доводки металла (УДМ) в ковше или в агрегате комплексной обработки стали (АКОС). Быстроразъемное соединение обеспечивает высокую надежность и плотность соединения, отсутствие утечек инертного газа, исключает нахождение человека вблизи ковша при проведении сборки и разборки соединения, создаются необходимые условия для охраны труда и техники безопасности.

Источники информации

1. Справочник "Средства механизации в металлургии". - М.: Металлургия, 1990, том 3, стр.373 и 374.

2. Авторское свидетельство СССР 1502186, МКИ В 22 D 41/08, БИ 31, 1989 г.

3. Авторское свидетельство СССР 1668035, МКИ В 22 D 41/08, БИ 29, 1991.