БУР ДЛЯ ВСКРЫТИЯ ЛЕТКИ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Полезная модель относится к металлургии доменного производства, а более конкретно к устройству бура для вскрытия летки доменной печи.
Известен бур для вскрытия летки доменной печи (СССР, а.с. №1125251, МПК С 21 В 7/12), содержащий штангу с разрушающим элементом в виде пера на ее конце и расширитель, постоянно закрепленный на теле штанги.
Недостатком данного бура является низкая скорость бурения летки, из-за несоответствия геометрических параметров разрушающих элементов крепости леточной массы и, как следствие, - невозможность его использования при более эффективном режиме бурения - вращательно-ударном.
Отсутствие продувочных каналов ухудшает вынос шлама и ведет к работе в режиме прижега.
Кроме того, постоянно закрепленный на штанге расширитель, в случае выхода разрушающего элемента из строя, требует полной замены бура, что ведет к увеличению затрат на бурение.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является бур для вскрытия летки (РФ, патент №2186120 С2, МПК С 21 В 7/12), включающий штангу с разрушающим элементом в виде пера на ее конце, расширитель, закрепленный на теле штанги, систему продувочных каналов и хвостовик.
Конструкция данного бура, в отличие от аналога, имеет сменный разрушающий элемент и снабжена системой продувочных каналов.
Недостатками данного бура являются:
- низкая скорость бурения, из-за несоответствия геометрических параметров разрушающих элементов крепости леточной массы, и невозможность его использования при наиболее эффективном режиме бурения - вращательно-ударном;
- расширитель выполнен в виде режущих пластин, приваренных к телу штанги, что ведет к замене штанги, в случае выхода из строя расширителя, либо к замене штанги с исправным расширителем, в случае выхода из строя (оплавления) места крепления разрушающего элемента, и, как следствие, к росту затрат на бурение.
Предлагаемой полезной моделью решается задача повышения эффективности процесса вскрытия летки доменной печи и снижения затрат на бурение.
Указанная техническая задача решается тем, что у бура для вскрытия летки доменной печи, содержащего штангу с разрушающим элементом на ее конце, расширитель, закрепленный на теле штанги, систему продувочных каналов и хвостовик, разрушающий элемент бура выполнен в виде высаженной на конце штанги крестообразной или трехперой головки долотчатого типа, оптимальный угол заострения которой находится в пределах 55°-65°, а расширитель - в виде съемной конусной долотчатой головки, с тем же углом заострения, внутри которой, с одной стороны закреплен хвостовик штанги с головкой долотчатого типа, а с другой стороны - штанга, соединяющая расширитель с буровой машиной.
Благодаря тому, что разрушающий элемент бура выполнен в виде высаженной на конце штанги крестообразной или трехперой головки долотчатого типа с оптимизированным углом заострения, находящимся в в пределах 55°-65°, достигается максимальная скорость бурения для существующей крепости леточной массы, с использованием наиболее эффективного при вскрытии летки доменной печи способа бурения - вращательно-ударного. Отклонение угла заострения от этих параметров в большую или меньшую сторону ведет к снижению скорости бурения.
Учитывая, что длина штанги от разрушающего элемента до расширителя составляет около 1/6 части бура, то в случае выхода из строя (оплавления) места крепления разрушающего элемента, затраты на восстановление бура резко снижаются. Время восстановления бура сведено к минимуму, т.к. соединение расширителя со штангами выполнено резьбовым.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг.1 изображен общий вид бура для вскрытия летки доменной печи; на фиг.2 - вид торцевой части разрушающего элемента (Вид А); на фиг.3 - продольный разрез разрушающего элемента (Б-Б); на фиг.4 - поперечный разрез расширителя (В-В).
Бур для вскрытия летки доменной печи состоит из штанги 1 с разрушающим элементом 2 долотчатого типа с углом заострения α, расширителя 3, продувочных каналов 4, хвостовика 5 и штанги 6 с хвостовиками 7 и 8.
Бур для вскрытия летки доменной печи работает следующим образом.
Хвостовик 8 соединяется с буровой машиной и при подаче бура на забой летки вращательно-ударная нагрузка передается через штангу 6, соединенную посредством хвостовика 7 с расширителем 3 на штангу 1, так же соединенную посредством хвостовика 5 с расширителем 3, и на разрушающий элемент 2. При этом происходит вскрытие летки разрушающим элементом 2 и, одновременно, ее расширение расширителем 3 на расстояние, заданное длиной штанги 1.
Подачей сжатого воздуха через каналы 4 происходит удаление бурового шлама из летки.
Бурение осуществляется до момента вскрытия летки, после чего бур удаляется из леточного канала, и из него происходит истечение жидкого чугуна и шлака в благоприятном режиме, соответствующем эффективному разделению продуктов плавки при их совместном выпуске.
Испытания буров и их серийное внедрение фирмой «МашГео» на одном из металлургических предприятий г.Тулы позволили оптимизировать по скорости бурения угол заострения α разрушающего элемента долотчатого типа бура и подтвердили их надежность и эффективность при эксплуатации.
Использование буров новой конструкции позволяет увеличить скорость бурения летки в 1,8-2,0 раза и свести к минимуму затраты на бурение.