УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТСЕКАНИЯ ШЛАКА И ЗАКУПОРКИ ВЫПУСКНОГО ОТВЕРСТИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО АГРЕГАТА

Полезная модель относится к металлургии, в частности, к устройствам для закрывания выпускного отверстия металлургической емкости.
Известно устройство для отсечки шлака при выпуске металла из конвертера, содержащее поворотный рычаг, смонтированный на валу вращения, размещенного на опорах вращения, расположенных на кожухе конвертера, стопор с выходным соплом, установленным на конце поворотного рычага, привод поворота рычага и подводящий стационарный трубопровод, при этом поворотный рычаг выполнен трубчатым из двух частей, соединенных между собой проходным шаровым шарниром, при этом вал вращения снабжен поперечной зубчатой передачей, взаимодействующей с приводом поворота рычага, а стопор с соплом снабжен штырем в виде иглы, выполненной с возможностью продольного перемещения по оси сопла, корпус стопора выполнен с возможностью продольного перемещения вдоль концевой части трубчатого рычага, кроме того, корпуса шарового шарнира и сопла соединены съемной накладкой с возможностью перемещения относительно ее, при этом на одном конце вала вращения выполнено центральное глуходонное отверстие с двумя поперечными боковыми отверстиями, развернутыми на угол относительно друг друга и соединенными
соответственно со второй частью трубчатого поворотного рычага и подводящим стационарным трубопроводом, по оси которого на поверхности вала вращения выполнена кольцевая проточка (см. патент РФ №2070578, С 21 С 5/46, 5/42, F 27 D 3/15).
Недостатком данного устройства для отсечки шлака при выпуске металла из конвертера является низкое качество разливаемой стали. Действительно, в процессе работы устройство располагается на кожухе металлургической емкости, в непосредственной близости от сталевыпускного отверстия. При работе устройства, в частности, в момент подачи отсекающего газа, поворотный рычаг, выполненный в виде консоли испытывает большие нагрузки, что приводит к изгибным деформациям трубы рычага, а также к угловому и радиальному смещению сопла для подачи отсекающего газа относительно сталевыпускного отверстия конвертера. Это приводит к изменению параметров работы струи азота при выполнении операций по отсечке конвертерного шлака и нестабильной работе устройства в целом. При этом шлак попадает на рабочую часть сопла, расход газа для перекрытия выпускного отверстия становится переменным, шлак интенсивно попадает в сталеразливочный ковш, что снижает качество разливаемой стали.
Ближайшим аналогом к заявляемому объекту является устройство для отсекания шлака и закупорки выпускного отверстия металлургического агрегата, содержащее установленный на корпусе металлургического агрегата
рядом с выпускным отверстием летки и соединенный с пневмосистемой, опорный блок с трубопроводом для подачи газа и приводом, перекрывающий элемент - рычаг, установленный своим несущим концом в опорном блоке с возможностью поворота вокруг своей оси, соединенный с приводом и выполненный с каналом для подачи сжатого воздуха от пневмосистемы в сопло, закрепленное на рычаге, при этом привод поворота рычага выполнен в виде пневмоцилиндра, снабженного системой передачи движения в виде зубчатой рейки для поворота рычага, а устройство также снабжено системой управления и датчиками, фиксирующими поступление шлака в выпускное отверстие летки, с которыми через систему управления соединен пневмоцилиндр поворота рычага (патент РФ №2112046, МПК С 21 С 5/46, 5/42, F 27 D 3/15).
Недостатком данного устройства является низкое качество разливаемой стали. Перекрывающий элемент - рычаг устройства имеет сложную пространственную форму, при этом рычаг имеет один несущий конец, закрепленный в опорном блоке и свободный конец, на котором установлено сопло для подачи отсекающего газа. Таким образом, перекрывающий элемент - рычаг в конструкции ближайшего аналога представляет собой систему закрепленную на одном конце - консоль. При работе устройства, в частности, в момент подачи отсекающего газа, консоль испытывает большие нагрузки, что приводит к изгибным деформациям трубы рычага, а как следствие, к смещению сопла для подачи отсекающего
газа. Это приводит к изменению параметров работы струи отсекающего газа в момент выполнения операций по отсечке шлака и нестабильной работе устройства в целом. При этом шлак попадает на рабочую часть сопла, расход газа для перекрытия выпускного отверстия становится нестабильным, шлак интенсивно попадает в сталеразливочный ковш, что снижает качество разливаемой стали.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, заключается в повышении качества металла, поступающего на разливку, путем уменьшения попадания шлака и неметаллических включений в металл.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для отсекания шлака и закупорки выпускного отверстия металлургического агрегата, содержащем установленный на корпусе металлургического агрегата рядом с выпускным отверстием летки и соединенный с пневмосистемой, опорный блок с трубопроводом для подачи газа и приводом, перекрывающий элемент - рычаг, установленный своим несущим концом в опорном блоке с возможностью поворота вокруг своей оси, соединенный с приводом и выполненный с каналом для подачи сжатого воздуха от пневмосистемы в сопло, закрепленное на рычаге, при этом привод поворота рычага выполнен в виде пневмоцилиндра, снабженного системой передачи движения в виде зубчатой рейки для поворота рычага, а устройство также снабжено системой управления и датчиками, фиксирующими поступление шлака в выпускное отверстие летки, с которыми через систему управления соединен
пневмоцилиндр поворота рычага, причем, опорный блок выполнен в виде двух цапф, установленных симметрично относительно продольной оси выпускного отверстия металлургического агрегата, а перекрывающий элемент - рычаг представлен в виде рамы, снабженной двумя несущими концами, каждый из которых установлен в цапфах опорного блока.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг.1 показано устройство для отсекания шлака и закупорки выпускного отверстия металлургического агрегата;
на фиг.2 показан разрез А - А на фиг.1;
на фиг.3 показан вид Б на фиг.1. вариант 1 - устройство в исходном положении;
па фиг.4 показан вид Б на фиг.1. вариант 2 - устройство в рабочем положении.
В качестве варианта представлено устройство для отсекания шлака и закупорки выпускного отверстия металлургического агрегата, содержащее установленный на корпусе металлургического агрегата 1 (фиг.1) рядом с выпускным отверстием 2 летки и соединенный с пневмосистемой (на чертеже не представлена), опорный блок 3 с трубопроводом для подачи газа и приводом 4, перекрывающий элемент - рычаг 5, установленный своим несущим концом в опорном блоке 3 с возможностью поворота вокруг своей оси 6, соединенный с приводом и выполненный с каналом для подачи сжатого воздуха от пневмосистемы в сопло 7, закрепленное на рычаге 5, при
этом привод 4 поворота рычага 5 выполнен в виде пневмоцилиндра 8 (фиг.2), снабженного системой передачи движения в виде зубчатой рейки 9 для поворота рычага, а устройство также снабжено системой управления и датчиками 10 (фиг.1), фиксирующими поступление шлака в выпускное отверстие 2 летки, с которыми через систему управления соединен пневмоцилиндр поворота рычага 5. Опорный блок 3 выполнен в виде двух цапф 11 и 12, установленных симметрично относительно продольной оси 13 выпускного отверстия 2 металлургического агрегата, а перекрывающий элемент - рычаг 5 представлен в виде рамы 14, снабженной двумя несущими концами 15 и 16, каждый из которых установлен в цапфах опорного блока 3. Части рычага 5 соединены шарнирами 17 и 18.
Устройство для отсекания шлака и закупорки выпускного отверстия металлургического агрегата работает следующим образом. В период продувки стали в конвертере, перекрывающий элемент - рычаг 5 с соплом 7 повернут в исходное положение (положение Д - фиг.3). Выпускное отверстие 2 конвертера открыто. Ввод в работу устройства для закрывания выпускного отверстия конвертера происходит в следующей последовательности. После завершения продувки подается рабочая среда -газ в привод 4, при этом перекрывающий элемент - рычаг 5 поворачивается вместе с соплом 7 в рабочее положение (положение С - фиг.4). При подходе сопла 7 к выпускному отверстию 2 конвертера запирающий газ - азот поступает в полость перекрывающего элемента - рычага 5, а оттуда через
сопло 7 в полость отверстия 2. Сопло 7 обеспечивает формирование струи запирающего газа - азота. Конвертер начинают поворачивать в положение слива, при этом запирающий газ отсекает первичный шлак, попавший в выпускное отверстие при наклоне. Затем рычаг 5 с соплом 7 возвращают в исходное положение - Д. По мере слива стали и появления в выпускном отверстии 2 шлака, рычаг возвращают в рабочее положение - С и в отверстие 2 подается струя отсекающего газа. При выполнении операции отсечки шлака конвертер возвращают в исходное вертикальное положение, а рычаг 5 возвращается в первоначальное исходное положение - Д. Выполнение перекрывающего элемента - рычага 5 в виде рамы 14, шарнирно закрепленной концами 15 и 16 в цапфах 11 и 12, позволяет уменьшить реакции в опорах, снизить изгибные деформации перекрывающего элемента - рычага 5 в рабочем положении С. Это позволить уменьшить величину смещений сопла при работе устройства. При этом обеспечивается более стабильная работа сопла и устройства при равномерной подаче отсекающего газа. Все это позволит уменьшить количество шлака попадающего в сталеразливочный ковш и повысить качество разливаемой стали.