Устройство для разрушения заметалленной футеровки летки печи

 

Изобретение может быть использовано в металлургии, например, при горячих ремонтах летки мартеновских печей. Сущность: устройство для разрушения заметалленной футеровки летки печи состоит из лафета с направляющими и установленной на них тележки с рабочим органом, оборудованным пневмо- и гидроаппаратурой. Все исполнительные механизмы рабочего органа снабжены пневмогидроприводами с подачей масла со стороны штока и четырехходовыми кранами подачи воздуха, соответственно сблокированными с кранами подачи масла, причем механизм подъема пневмоударника выполнен в виде пневмогидроцилиндра, корпус которого является ползуном и заключен в обойму с возможностью возвратно-поступательного и вращательного перемещений относительно штока, выполненного полым с выходным отверстием у основания поршня для подвода масла и установленного в днище обоймы, при этом высота максимального подъема и величина максимального поворота механизмов подъема и поворота пневмоударника соответствуют высоте и ширине разрушаемого слоя футеровки летки печи. Кроме того, пневмоударник выполнен с возможностью реверса направления удара и состоит из корпуса, внутри которого установлен поршень с воздухоподвижными каналами, делящий его полость на рабочую и взводящую камеры, и расположенного со стороны взводящей камеры промежуточного ударника, а также установленной в поршне двухпозиционной воздухораспределительной втулки с воздухоперепускными каналами. 6 ил.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано, например, при горячих ремонтах летки мартеновских печей.

Известна установка для разрушения футеровки летки печи, включающая установленную на направляющих тележку с пневмоударником на подставке [1].

Недостатком данной конструкции является невозможность регулирования подъема пневмоударника без остановки работы установки и ее низкие эффективность и надежность при разрушении заметалленной футеровки, поскольку она не предусматривает возможность быстрого освобождения заклиненного зубила.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для разрушения футеровки, включающее тележку, установленную на направляющих, перемещаемую с помощью лебедки, пневмоударник и гидроаппаратуру, включающую гидроцилиндры механизмов подъема и поворота пневмоударника, электродвигатель с насосом и емкостью для масла [2].

Недостатком изобретения является сравнительно высокая металлоемкость, сложность конструкции, при небольшой надежности и эффективности ее использования для разрушения заметалленной футеровки летки печи.

Высокая металлоемкость и сложность данной конструкции обусловлена наличием электродвигателя с насосом, а также лебедки для перемещения тележки, что значительно утяжеляет конструкцию, увеличивает ее габариты и повышает себестоимость.

Основанием вывода о ненадежности данного устройства служит конструкция его механизма подъема пневмоударника, выполненного в виде гидроцилиндра, на штоке которого установлен пневмоударник. Возникающие при работе устройства вибрационные и ударные нагрузки передаются на поршень, шток и уплотнительную арматуру, разрушая их. Кроме того, работа электродвигателя и маслонасоса практически невозможны при работе в условиях высоких температур.

Низкая эффективность использования данной конструкции для разрушения заметалленной футеровки летки печи объясняется частыми заклиниваниями зубила, для быстрого извлечения которого она не приспособлена.

Изобретение направлено на решение задачи - повышения надежности и эффективности работы устройства для разрушения заметалленной футеровки летки печи и снижения ее металлоемкости.

Для решения поставленной задачи изобретение содержит следующие общие существенные признаки: лафет с направляющими и установленную на них тележку с рабочим органом, оборудованным пневмо- и гидроаппаратурой.

К признакам, отличительным от прототипа, относятся следующие существенные признаки, направленные на решение поставленной задачи: все исполнительные механизмы рабочего органа снабжены пневмогидроприводами с подачей масла со стороны штока; четырехходовыми кранами подачи воздуха, сблокированными с кранами подачи масла; механизм подъема пневмоударника выполнен в виде пневмогидроцилиндра, корпус которого является ползуном и заключен в обойму с возможностью возвратно-поступательного и вращательного перемещения относительно штока, выполненного с выходным отверстием под поршнем для подвода масла и установленного в днище обоймы; высота максимального подъема и величина максимального поворота механизмов подъема и поворота пневмоударника соответствует высоте и ширине разрушаемого слоя футеровки летки печи; пневмоударник выполнен с возможностью реверса направления удара и состоит из корпуса, внутри которого установлен поршень с воздухоподвижными каналами, делящий его полость на рабочую и взводящую камеры, и расположенного со стороны взводящей камеры промежуточного ударника, а также установленной в поршне двухпозиционной воздухораспределительной втулки с воздухоперепускными каналами.

Между отличительными признаками и задачей, на решение которой направлено изобретение, существуют следующие причинно-следственные связи: снабжение исполнительных механизмов (подачи тележки, подъема и поворота пневмоударника) пневмогидроприводами позволяет отказаться от лебедки и электродвигателя с насосом, делая таким образом устройство менее металлоемким, более надежным и не зависящим от электропитания; при этом использование подачи масла в пневмогидроцилиндры со стороны штока позволяет избавиться от необходимости установки по две емкости (с маслом подаваемого в масломагистрали сжатым воздухом) на каждый исполнительный механизм, обеспечивая при этом хорошую смазку штока, обратный ход штоков пневмогидроцилиндров осуществляется сжатым воздухом; кроме того, снабжение рабочего органа устройства пневмогидросистемой совместно с применением четырехходовых кранов подачи воздуха, соответственно сблокированных с кранами подачи масла, позволяет обеспечить надежную фиксацию пневмоударника в нужном положении; выполнение механизмов подъема пневмоударника в виде пневмогидроцилиндра, корпус которого является ползуном и заключен в обойму с возможностью возвратно-поступательного и вращательного перемещения относительно штока, выполненного полым с выходным отверстием у основания поршня для повода масла и установленного в днище обоймы, позволяет снять с штока с поршнем и их уплотнительной арматуры, разрушающие вибрационные и ударные нагрузки, увеличивая его надежность и не увеличивая существенно металлоемкость устройства за счет установки дополнительных опор; выполнение механизмов подъема и поворота пневмоударника с максимальными высотой подъема и величиной поворота, соответствующими высоте и ширине разрушаемого слоя футеровки летки печи, а также выполнение механизма подъема пневмоударника с возможностью вращения пневмоударника относительно штока в комплексе с возможностью поворота самого механизма подъема пневмоударника в горизонтальной плоскости, позволяет устанавливать пневмоударник в любой точке пограничного слоя разрушаемой футеровки параллельно продольной оси летки печи и не допускать разрушение контрольного слоя футеровки; выполнение пневмоударника с возможностью реверсирования направления удара и состоящим из корпуса, внутри которого установлен поршень с воздухоподвижными каналами, делящий его полость на рабочую и взводящую камеры, и расположенного со стороны взводящей камеры промежуточного ударника, а также установленной в поршне двухпозиционной воздухораспределительной втулки с воздухоперепускными каналами, позволяет обеспечить высокую эффективность устройства при разрушении заметалленной футеровки летки печи, так как в случае заклинивания зубила дает возможность его быстрого извлечения без использования приспособлений и остановок в работе, кроме того, при извлечении заклиненного зубила происходит дополнительное разрушение заметалленной футеровки летки печи, что способствует повышению эффективности устройства, так как позволяет исключить из его работы холостые циклы.

Таким образом, все перечисленные существенные отличительные признаки в комплексе позволяют решить поставленную задачу - повышения надежности и эффективности работы устройства для разрушения заметалленной футеровки летки печи и уменьшения его металлоемкости.

Кроме указанной основной задачи отличительные существенные признаки позволяют решить дополнительные задачи: предотвращения разрушения основной футеровки печи и повышение универсальности устройства.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 - принципиальная схема пневмогидравлической системы; на фиг.3 - механизм подъема пневмоударника, общий вид; на фиг.4 и 5 - схема перемещения пневмоударника в горизонтальной и вертикальной плоскостях; на фиг.6 - реверсивный пневмоударник, общий вид.

Устройство для разрушения заметалленной футеровки летки печи состоит из лафета 1 с направляющими 2 и установленной на них тележки 3 с рабочим органом, включающим механизмы подъема 4 и поворота 5 пневмоударника 6, механизма 7 передвижения тележки, а также пневмо- и гидроаппаратуры.

Принципиальная схема пневмогидравлической системы состоит из пневмогидроцилиндра 8 механизма подъема и пневмогидроцилиндра 9 механизма поворота пневмоударника 6, пневмогидроцилиндра 10 механизма передвижения тележки, трех емкостей 11 с маслом, трех четырехходовых кранов 12 подачи воздуха, соответственно сблокированных с тремя кранами 13 подачи масла, крана подачи воздуха на пневмоударник 14 и пневмо-гидромагистралей с магистральной масленкой 15 на входе пневмомагистрали.

Механизм 4 подъема пневмоударника выполнен в виде пневмогидроцилиндра 8, корпус которого является ползуном и заключен в обойму 16, с возможностью возвратно-поступательного и вращательного перемещений относительно штока 17, выполненного полым с выходным отверстием 18 у основания поршня 19 и установленного в днище обоймы. Для этого между корпусом пневмогидроцилиндра 8 и обоймой 16 установлены вкладыши 20 и 21 скольжения. Причем вкладыш 20 неподвижно прикреплен к верхней кромке обоймы 16, а вкладыш 21 - к основанию корпуса 8 со стороны штока 17.

При этом высота Н максимального подъема и величина L максимального поворота механизмов подъема 4 и поворота 5 пневмоударника соответствует высоте h и ширине l разрушаемого слоя футеровки летки печи.

Пневмоударник 6, выполнен с возможностью реверсирования направления удара и включающей корпус 22 с выпускными отверстиями 23 и 24 и выхлопными отверстиями 25 и 26, образующий с установленным в нем поршнем 27 с воздухоподвижными каналами 28-30 рабочую 31 и взводящую 32 камеры, промежуточный ударник 33. При этом внутри поршня 27 установлена двухпозиционная воздухораспределительная втулка 34 с воздухоперепускными каналами 35 и 36.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Устройство с помощью крана устанавливается перед леткой соосно с ней и анкерами крепится к люку печи. Затем посредством гибкого рукава сжатый воздух из магистрали через масленку 15 посредством крана 12 подается в пневмогидроцилиндр 10 механизма передвижения тележки, перемещая ее вместе с рабочим органом к летке печи. Заканчивая подачу тележки, кран 12 устанавливают в нейтральное положение, при этом благодаря его блокировке с соответствующим краном 13 подачи масла последний перекрывается, обеспечивая надежность фиксации тележки в нужном положении. Управляя подобным образом пневмогидроцилиндром 9 механизма поворота пневмоударника и пневмогидроцилиндром 8 механизма его подъема, устанавливают зубило пневмоударника в нужную точку футеровки. После этого посредством крана 14 подают воздух на пневмоударник и начинают работу.

Пневмоударник, выполненный с возможностью реверсирования направления удара, работает следующим образом.

При переднем положении поршня 27 сжатый воздух из напорной магистрали поступает в осевой канал втулки 34 и через каналы 36 и 29 поступает во взводящую камеру 32. Одновременно в рабочей камере 31 через каналы 30, 25 и 26 происходит выхлоп. При этом выпускной канал 28 перекрыт. Далее поршень 27 под действием сжатого воздуха, находящегося во взводящей камере 32, перемещается в крайнее заднее положение. При этом в камере 32 через выхлопные отверстия 25 и 26 происходит выхлоп, а в рабочую камеру 31 начинает поступать сжатый воздух. После чего поршень 27 снова совершает рабочий ход.

При заклинивании зубила в заметалленной футеровке летки печи тележку 3 с рабочим органом с помощью ее пневмогидропривода подают назад, не прекращая работу пневмоударника. При этом промежуточный ударник 33 перемещается вперед, а вместе с ним перемещается и втулка 34. Канал 35 смещается относительно рабочей камеры 31, в результате чего в ней не успевает устанавливаться необходимое для удара давление воздуха, в то время как в камере 32 такое давление создается. Таким образом, в этом режиме камеры 31 и 32 меняют свои функции - камера 31 становится взводящей, а камера 32 - рабочей. При этом основной удар производится поршнем в сторону от футеровки, что позволяет легко извлечь зубило, не прерывая работы устройства. Причем при выклинивании зубила наблюдается дополнительное разрушение футеровки, что дает основание считать режим "обратного удара" не холостым, а рабочим.

После выклинивания зубила тележку с пневмоударником подают вперед к разрушаемой футеровке. Промежуточный ударник 33 и двухпозиционная воздухораспределительная втулка 34 возвращаются в свое исходное положение, при этом пневмоударник снова работает в обычном режиме.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ЗАМЕТАЛЛЕННОЙ ФУТЕРОВКИ ЛЕТКИ ПЕЧИ, состоящее из лафета с направляющими и установленной на них тележки с рабочим органом, оборудованным пневмо- и гидроаппаратурой, отличающееся тем, что все исполнительные механизмы рабочего органа снабжены пневмогидроприводами с подачей масла со стороны штока и четырехходовыми кранами подачи воздуха, соответственно сблокированными с кранами подачи масла, причем механизм подъема пневмоударника выполнен в виде пневмогидроцилиндра, корпус которого является ползуном и заключен в обойму с возможностью возвратно-поступательного и вращательного перемещения относительно штока, выполненного полым с выходным отверстием у основания поршня для подвода масла и установленного в днище обоймы, при этом высота максимального подъема и величина максимального поворота механизмов подъема и поворота пневмоударника соответствует высоте и ширине разрушаемого слоя футеровки- летки печи, кроме того, пневмоударник выполнен с возможностью реверса направления удара и состоит из корпуса, внутри которого установлен поршень с воздухоподвижными каналами, делящий его полость на рабочую и взводящую камеры, и расположенного со стороны взводящей камеры промежуточного ударника, а также установленной в поршне двухпозиционной воздухораспределительной втулки с воздухоперепускными каналами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6