УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ШЛАКА С ИНДУКЦИОННОЙ ПЕЧИ

Полезная модель относится к черной металлургии, в частности к устройству для снятия и удаления шлака в процессе выплавки чугуна в индукционных печах.
Устройство предназначено для долговременного удаления шлака с зеркала выплавляемого чугуна в процессе его выплавки в индукционной печи.
Известны следующие аналоги (конструкции устройств для удаления шлака.
1. Устройство для удаления шлака по АС SU №378417, опубликованное 18.04.1973 г., содержащее водоохлаждаемые барабан и хобот, закрепленный в подшипниковой опоре, шарнирно подвешенной на тележке, перемещаемой по консоли, закрепленной шипом у рабочего окна печи. Цепной транспортер размещен на хоботе, в трубе, имеющей в месте контакта с барабаном вырез с нижним краем в виде скребка, при этом транспортер и хобот имеют единый, размещенный на хоботе, привод.
2. Устройство для удаления шлака из разливочного ковша по авторскому свидетельству SU №457864, опубликованное 25.01.1975 г., содержащее водоохлаждаемую штагу из двух труб, скрепленных планками с зазором, с приводными роликами, направляющие ролики, рычаг, пневмоцилиндр, перекидной ролик, звездочку, конечный переключатель и упоры.
3. Устройство для удаления шлака по АС SU №775599, опубликованное 30.10.1980 г., содержащее приводную тележку с упорным роликом и с закрепленными с помощью подкосов вертикальными направляющими, связанными рамой в нижней части, установленную на размещенном на балках рельсовом пути; в вертикальных направляющих имеется каретка с собственными направляющими с закрепленной на ней вертикальной штангой, на одной стороне которой имеется зубчатая рейка, входящая в зацепление с шестерней, взаимосвязанной с приводом; в подшипниковых опорах установлены ведущая, связанная через коническую зубчатую передачу с приводом, и ведомая вертикальные колонны, на нижнем конце каждой из которых размещена ось с фиксатором и рабочим органом - полуковшом с пальцем, и кинематически взаимосвязанные в верхней части зубчатыми колесами.
4. Устройство для удаления шлака с поверхности расплава металла по полезной модели RU №13338, опубликованное 10.04.2000 г., содержащее погружной вытеснитель, снабженный кондуктором в виде направляющей для погружной фурмы, имеющий несущую траверсу и закрепленную на нем проушиной с образованием ограничительных опорных выступов, в вариантах исполнения - эксцентричных выступов.
5. Устройство для удаления шлака с поверхности расплава по патенту на изобретение RU №2316411, опубликованное 10.02.2008 г., содержащее надетый и закрепленный на футерованной опоре посредством центрального осевого отверстия и фиксирующих гаек погружаемый в расплава рабочий орган в виде цилиндрической емкости, образованной перфорированным днищем с кольцевыми гребнями и обечайкой и футерованными с обоих сторон термозащитными слоями, жестко закрепленный на вертикальной опоре с надетыми футеровочными термостойкими втулками.
6. Устройство для удаления шлака из разливочного ковша по патенту на изобретение RU №2385202, опубликованное 27.03.2010 г., содержащее платформу; направляющую стрелу в виде трубчатого хобота, несущего на себе три пояса удерживающих роликов; штангу с наружным продольным и поперечным оребрением с тремя коробчатыми направляющими; привод штанги; цилиндры подъема стрелы, цилиндр поворота, упорные и опорные удерживающие ролики; цепи привода; пояса удерживающих роликов; скребок; упорную коробчатую направляющую; опорные коробчатые направляющие; рабочие и возвратные ветви приводных цепей.
В качестве прототипа принята конструкция устройства для скачивания шлака по АС SU №372419, публикация 01.03.1973 г., содержащего охлаждаемый футерованный скребок с направляющим выступом и пневмоцилиндр с рамой, закрепленные на неподвижной горизонтальной оси, причем рама имеет направляющую прорезь, а пневмоцилиндр шарнирно установлен на оси.
Общими недостатками аналогов и прототипа являются крупные габариты, громоздкость и сложность конструкции, а также большое количество поворотных частей и приводов, требующих настройки и регулировки, затрудненность и затратность выполнения ремонтных работ, а также применение разветвленной системы водоохлаждения.
Технический результат, достигаемый настоящей полезной моделью, заключается в создании неводоохлаждаемого приспособления упрощенной конструкции в виде лопатки с малоадгезивной по сравнению с металлической рабочей поверхностью для снятия, отделения и удаления шлака из индукционной печи.
Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство для удаления шлака с индукционной печи, включающее рабочий элемент для погружения в расплав, а также элементы конструкции для его перемещения, отличающееся тем, что рабочий элемент выполнен в виде лопатки из графитовой шайбы, полученной из вышедшего из строя электрода для электродуговой печи, причем на лопатке жестко закреплена полуось посредством трехпалой лапки, установленная в высверленных отверстиях лопатки и залитая расплавом чугуна, при этом полуось неразъемно соединена вторым концом с трубкой, обратный конец которой, в свою очередь, неразъемно соединен с рукояткой перемещения устройства для накручивания, наматывания на лопатку печного шлака.
В частном случае, лопатка получена из вышедшего строя электрода для электродуговой печи посредством поперечной нарезки.
В частном случае, отверстия в лопатке выполнены под углом к друг другу в виде расходящихся хорд.
В частном случае, полуось неразъемно соединена с первым концом трубки посредством сварки.
В частном случае, обратный конец трубки неразъемно соединен с рукояткой посредством сварки.
Перед заливкой расплавом чугуна помещаемая в высверленные в графитной шайбе отверстия часть полуоси с трехпалой лапкой должна быть максимально прогрета, а частности, газовой горелкой, и помещаться в данные отверстия с зазором. Заливка расплава чугуна с температурой не менее 1450°С в отверстия производится за один раз полной ложкой (черпаком) для отбора проб жидкого металла.
Исследования, проведенные по источникам патентной и научно-технической информации, показали, что заявляемое устройство для удаления шлака с индукционной печи неизвестно, то есть соответствует критерию «новизна».
Сущность полезной модели характеризуется графическими материалами, представленными на фиг.1, 2, где на фиг.1 показан общий вид устройства (без изображения рукоятки), показывающий принцип крепления трехпалой лапки полуоси с графитовой шайбой в выделенной зоне крепления, на фиг.2 (общий вид устройства для удаления шлака с индукционной печи.
Устройство для удаления шлака с индукционной печи с рабочим органом для погружения в расплав, выполненным в виде лопатки из графитовой шайбы 1, полученной путем поперечной нарезки вышедшего из строя электрода для электродуговой печи, скрепленной с трехпалой лапкой 2 полуоси 3, вставленной в высверленные отверстия 4, путем заливки в них расплавленного чугуна (зона А и зоны х в концах высверленных отверстий на фиг.1), при этом полуось 3 неразъемно установлена, в частном случае (вварена посредством сварки в трубу 5, к которой, в свою очередь, неразъемно установлена, в частном случае (приварена рукоятка 6 для вращения всей конструкции с целью накручивания, наматывания на лопасть печного шлака.
Заявляемое устройство для удаления шлака с дуговой печи может быть использовано в условиях чугунолитейного производства и соответствует критерию «промышленная применимость».
В условиях производства изготовлено и опробовано устройство для удаления шлака с индукционной печи, показавшее эффективное снятие, отделение и удаление шлака за счет его существенно меньшей адгезии к графитовой поверхности по сравнению с металлической. Устройство помимо упрощенной конструкции выполнено облегченным за счет малого веса графитовой шайбы лопатки с увеличенным ресурсом работы (до 700 ч).
Устройство для удаления шлака с индукционной печи устанавливается трубой на роликовую опору, после чего вращательными движениями рукоятки, охватывая всю площадь зеркала расплава металла, осуществляется манипулирование графитовой шайбой для накручивания, наматывания на нее порций шлака, после чего лопатка поднимается на опоре и поворачивается к краю печи для сброса шлака с графитовой шайбы в шлаковню.