УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛИРУЕМОГО ЗАПОЛНЕНИЯ ВЫПУСКНОГО ОТВЕРСТИЯ

Полезная модель относится к устройству для контролируемого заполнения выпускного отверстия, которое предусмотрено в металлургической печи, огнеупорной массой, включающему в себя наполнительную трубу с нижним отверстием и верхним отверстием, емкость для наполнительной массы и запорное устройство, причем верхнее отверстие соединено при промежуточном включении запорного устройства с емкостью таким образом, что соединение может открываться и закрываться запорным устройством под управлением устройством управления, так что посредством открытия запорного устройства наполнительная масса падает через наполнительную трубу.
Металлургические печи, как например дуговые электропечи, уже давно известны в уровне техники. Такая дуговая электропечь имеет сосуд печи с крышкой. Электроды, которые удерживаются держателями электродов и могут через отверстие в крышке вводиться в сосуд печи и выводиться из него, снабжаются для образования электрической дуги током. При помощи электрической дуги исходный материал, как например железный лом, плавится, так что возникает ванна из жидкой стали. Сосуд печи имеет дно с огнеупорной обкладкой, в которой находится ванна из жидкой стали. На нижней стороне сосуда печи предусмотрено выпускное отверстие, через которое жидкая сталь извлекается (=выпускается) из сосуда печи. Как правило, выпускается не вся масса жидкой стали, а остается остаточное количество ("болото"). Для выпуска сосуд печи, как правило, опрокидывается при помощи люльки. Выпускное отверстие размещено на дне сосуда печи таким образом, что после возвращения сосуда печи в исходное положение оставшееся болото больше не находится над выпускным отверстием, так что оно может запечатываться огнеупорной наполнительной массой перед последующим процессом плавления. Для запечатывания выпускного отверстия используется предпочтительно сыпучая масса (размеры частиц и плотность которой аналогичны мелкому гравию). Этот гравий свободно засыпается в выпускное отверстие. Помимо этого, выпускное отверстие расширяется с увеличением количества процессов выпуска, так что количество наполнительной массы должно постоянно повышаться. Не позднее, чем обмуровка выпускного отверстия становится слишком тонкой, обмуровка выпускного отверстия должна заменяться. Правильное заполнение выпускного отверстия должно оптически контролироваться и подтверждаться оператором. При неправильном, в частности слишком низком заполнении сталь может разъедать выпускной канал, и может доходить до неконтролируемого сброса жидкой стали. Заполнение выпускного отверстия выполняется вручную. Наполнительная масса при этом засыпается ведрами (ковшами) в выпускное отверстие и оптически контролируется. Это занимает время и к тому же зависит от опыта оператора.
Задача полезной модели состоит в предоставлении устройства для заполнения выпускного отверстия, которое решает указанные выше проблемы.
Задача решается с помощью предоставления устройства для контролируемого заполнения выпускного отверстия, которое предусмотрено в металлургической печи, огнеупорной массой, включающего в себя наполнительную трубу с нижним отверстием и верхним отверстием, емкость для наполнительной массы и запорное устройство, причем верхнее отверстие соединено при промежуточном включении запорного устройства с емкостью таким образом, что соединение может открываться и закрываться запорным устройством под управлением устройством управления, так что посредством открытия запорного устройства наполнительная масса падает через наполнительную трубу, и причем наполнительная труба выполнена в виде телескопической трубы.
Вследствие этого возможно простое и надежное заполнение. Заполнение может запускаться вручную. Для этого телескопическая труба выдвигается вниз до выпускного отверстия в рабочее положение. После заполнения телескопическая труба переводится в исходное положение. То есть телескопическая труба не защищена в исходном положении от горячих газов через выпускное отверстие и благодаря сопутствующему эффекту вытяжной трубы. Вследствие этого повышается срок службы наполнительной трубы. Благодаря промежуточному включению сыпучая огнеупорная наполнительная масса через верхнее отверстие может при необходимости падать под действием силы тяжести через телескопическую трубу. Заполнение выпускного отверстия занимает благодаря полезной модели меньше времени. Кроме того, создается благодаря полезной модели компактная конструкция для заполнения. При этом телескопическая труба не ограничена круглым поперечным сечением.
Дальнейшее преимущество заключается в том, что при опасности переполнения выпускного отверстия телескопическая труба может быстро втягиваться, так что наполнительная масса не может выпадать над выпускным отверстием и таким образом не может скапливаться в выпускном отверстии и переполнять его.
В зависимых пунктах формулы полезной модели перечислены дальнейшие предпочтительные меры, которые могут произвольно друг с другом комбинироваться, для того чтобы достигать дальнейших преимуществ.
Предпочтительно телескопическая труба включает в себя, по меньшей мере, один первый частичный участок и, по меньшей мере, один второй выдвигаемый частичный участок. Естественно могут быть также возможны несколько расположенных предпочтительно соосно в каждом случае друг в друге частичных участков. Каждый из внутренних частичных участков может выдвигаться из в каждом случае следующего по величине частичного участка, который его непосредственно покрывает. При этом частичные участки выполнены предпочтительно в виде отрезков труб.
В дальнейшем предпочтительном варианте осуществления первый частичный участок включает в себя верхнее отверстие, а второй частичный участок нижнее отверстие, причем верхнее отверстие присоединено при промежуточном включении запорного устройства к емкости.
Предпочтительно второй частичный участок, по меньшей мере, частично покрывает первый частичный участок. Второй частичный участок может также покрывать первый частичный участок естественно полностью.
В предпочтительном варианте осуществления телескопическая труба включает в себя систему регистрации, в частности оптическую камеру. Однако также другие, в частности визуальные системы регистрации возможны. В дальнейшем предпочтительном примере осуществления телескопическая труба включает в себя, по меньшей мере, один первый частичный участок с верхним отверстием и, по меньшей мере, один второй частичный участок с нижним отверстием, причем система регистрации расположена в области нижнего отверстия второго частичного участка. При этом система регистрации может быть установлена непосредственно рядом с нижним отверстием на пристройке. Система регистрации может быть также расположена на поворотном устройстве. При помощи системы регистрации может очень просто предотвращаться переполнение выпускного отверстия наполнительной массой, благодаря тому, что очень просто осуществляется визуальный контроль. На основе результата может при слишком низком заполнении засыпаться еще дополнительная наполнительная масса. Также может реализовываться целеориентированное заполнение. Также может реализовываться визуальный контроль, например, было ли использовано достаточное количество наполнительной массы, и достаточно ли уплотненно выпускное отверстие. Кроме того, вследствие этого вначале может засыпаться в первую очередь основное количество наполнительной массы в выпускное отверстие. Затем после последующей регистрации уже выполненного заполнения может при необходимости досыпаться еще меньшее количество наполнительной массы для заполнения. Это может естественно повторяться сколь угодно часто.
Предпочтительно телескопическая труба, по меньшей мере, частично расположена на манипуляторе. Также телескопическая труба может включать в себя, по меньшей мере, один первый частичный участок с верхним отверстием и, по меньшей мере, один второй частичный участок с нижним отверстием, причем манипулятор, по меньшей мере, частично расположен на втором частичном участке.
В дальнейшем предпочтительном примере осуществления манипулятор выполнен в виде транспортной каретки. Вследствие этого телескопическая труба может просто выдвигаться и снова втягиваться. В дальнейшем предпочтительном примере осуществления транспортная каретка имеет цепной привод и электрический двигатель, например, мотор-редуктор или гидравлический двигатель. Движение осуществляется с помощью цепного привода и электрического двигателя, например, мотор-редуктора или гидравлического двигателя. Следовательно, транспортная каретка перемещается при помощи цепного привода из исходного положения в рабочее положение. Телескопическая труба перемещается на транспортной каретке вверх, для того чтобы устанавливать соединение отверстия в крышке электродуговой печи над выпускным отверстием с емкостью над крышкой. При этом, говоря о цепном приводе, речь может идти о червячном приводе. Посредством цепного привода могут также предотвращаться неконтролируемые движения, в частности движения вниз транспортной каретки. Возможностью реализации этого является то, что цепной привод приводится в действие электрически и блокируется, как только подача тока автоматически прекращается.
В дальнейшем предпочтительном примере осуществления телескопическая труба наклонена по отношению к вертикали. В предпочтительном варианте осуществления телескопическая труба посредством устройства опрокидывания может наклоняться по отношению к вертикали. Вследствие этого телескопическая труба может перемещаться не вертикально вверх, а под углом к вертикали по диагонали вверх, для того чтобы защищать и телескопическую трубу, и систему регистрации. Вследствие этого и телескопическая труба, и система регистрации защищается от теплового излучения и выходящих отработанных газов.
Предпочтительно на телескопической трубе предусмотрена выхлопная труба, для того чтобы предотвращать поступление отработанного газа в емкость. В предпочтительном варианте осуществления телескопическая труба включает в себя, по меньшей мере, один первый частичный участок с верхним отверстием и, по меньшей мере, один второй частичный участок с нижним отверстием, причем выхлопная труба предусмотрена в области нижнего отверстия, для того чтобы предотвращать поступление отработанного газа в емкость. Таким образом, наполнительная масса в емкости защищается от горячих отработанных газов.
В предпочтительном варианте осуществления телескопическая труба имеет в направлении выпускного отверстия теплозащитный экран. В частности, он предусмотрен между выпускным отверстием или дном металлургической печи и оптической камерой, для того чтобы защищать оптическую камеру и от горячих газов или тела, и от отработанных газов при заполнении выпускного отверстия.
Предпочтительно сначала предусмотрен ручной старт заполнения, причем телескопическая труба при помощи транспортной каретки может выдвигаться над выпускное отверстие в рабочее положение, и причем выпускное отверстие может заполняться наполнительной массой, и причем наполнительная масса в области выпускного отверстия может оптически контролироваться системой регистрации, и причем телескопическая труба затем может втягиваться в исходное положение.
Дальнейшие признаки, свойства и преимущества данной полезной модели вытекают из последующего описания со ссылкой на приложенный чертеж. На чертеже схематично показаны:
фиг. 1 - первый вид сбоку соответствующей полезной модели наполнительной трубы; и
фиг. 2 - второй вид сбоку соответствующей полезной модели наполнительной трубы.
Несмотря на то, что полезная модель была в деталях более подробно пояснена и описана посредством предпочтительного примера осуществления, полезная модель не ограничена раскрытыми примерами. Варианты могут выводиться из этого специалистом, не покидая объем защиты полезной модели, который задается последующей формулой полезной модели.
Фиг. 1 показывает выполненную в виде телескопической трубы наполнительную трубу для контролируемого заполнения выпускного отверстия (не изображено), которое предусмотрено в металлургической печи (не изображена), огнеупорной массой из емкости (не изображена) для наполнительной массы. При этом телескопическая труба включает в себя первый частичный участок 1 с верхним отверстием 10 и второй частичный участок 2 с нижним отверстием 11. При этом второй частичный участок 2 может выдвигаться. Также верхнее отверстие 10 соединено при промежуточном включении запорного устройства (не изображено) с емкостью таким образом, что соединение может открываться и закрываться запорным устройством под управлением устройством управления (не изображено), так что посредством открытия запорного устройства наполнительная масса падает через телескопическую трубу. Запорное устройство может иметь гидравлическую, пневматическую, электрическую или пьезоэлектрическую заслонку для открытия и закрытия соединения между телескопической трубой и емкостью. Эта заслонка управляется блоком управления. Емкость сверху открыта, так что она может легко повторно наполняться.
Фиг. 2 показывает второй вид сбоку соответствующей полезной модели наполнительной трубы. В области нижнего отверстия 11 (фиг. 1) второго частичного участка 2 расположена оптическая камера 7. Между оптической камерой 7 и выпускным отверстием расположен теплозащитный экран 4. Таким образом, камера 7 и телескопическая труба защищаются от теплового воздействия и отработанных газов.
Частичные участки 1, 2 выполнены в виде огнеупорных облицованных труб.
Второй частичный участок 2 удерживается манипулятором, который выполнен в виде транспортной каретки 5. Манипулятор делает возможным физическое взаимодействие с окружающей средой.
Движение осуществляется с помощью передаточной цепи 9 с цепным приводом и электрического двигателя 6, например, мотор-редуктора или гидравлического двигателя. Заполнение песком может запускаться вручную. Транспортная каретка 5 перемещается при помощи цепного привода из исходного положения в рабочее положение над выпускным отверстием. Таким образом, второй частичный участок 2 выдвигается. Тем самым устанавливается соединение отверстия в крышке электродуговой печи над выпускным отверстием с емкостью над крышкой. Следовательно, нижнее отверстие 11 (фиг. 1) находится в положении, в котором наполнительная масса, которая падает через телескопическую трубу, падает в выпускное отверстие. Запорное устройство (не показано) для емкости для наполнительной массы может открываться (или оно уже открыто, и наполнительная масса для заполнения засыпается в емкость), и заполнение песком выпускного отверстия может начинаться. Теперь при помощи оптической камеры 7 может контролироваться правильное заполнение выпускного отверстия. После правильного заполнения телескопическая труба поднимается в исходное положение. При этом камера 7 может быть предусмотрена на имеющем возможность поворота поворотном устройстве (не показано).
Телескопическая труба наклонена по отношению к вертикали 12 (фиг. 1) на угол α (фиг. 1). Следовательно, для того чтобы защищать телескопическую трубу и камеру 7, телескопическая труба перемещается не вертикально вверх, а под углом α (фиг. 1) по диагонали; таким образом, телескопическая труба и камера 7 защищены от теплового излучения и выходящих отработанных газов.
На телескопической трубе, в частности в области камеры 7, предусмотрена выхлопная труба 3, для того чтобы предотвращать поступление отработанного газа в емкость.
Благодаря полезной модели возможно простое и контролируемое заполнение выпускного отверстия. Переполнение может согласно полезной модели предотвращаться. Кроме того, полезная модель повышает срок службы заявленной наполнительной трубы.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
1 первый частичный участок
2 второй частичный участок, выдвигаемый
3 выхлопная труба
4 теплозащитный экран
5 манипулятор
6 электрический мотор-редуктор
7 оптическая камера
8 транспортная каретка
9 передаточная цепь
10 верхнее отверстие
11 нижнее отверстие
12 вертикаль
α угол