Установка для определения прочности литейного кокса в условиях загрузки металлической части шихты в вагранку

Изобретение относится к установкам для определения прочности литейного кокса в условиях загрузки металлической части шихты в вагранку. Установка для определения прочности литейного кокса состоит из стальной рамы, собранной из уголков, соединенных неразъемно посредством сварки. В нижней части установки расположен ящик, предназначенный для крепления образца литейного кокса. Ящик устанавливается в стальной короб, на верхней грани которого имеется отверстие, соединенное с цилиндрической направляющей. Цилиндрическая направляющая представляет собой трубу, в которую с помощью лебедки, блоков и крепежного механизма сбрасывается груз различной массы. Второй конец направляющей закреплен в верхней части рамы с помощью стального листа. Направляющая имеет разрез по всей длине, который позволяет свободно перемещать внутри нее разработанный крепежный механизм. Технический результат - создание установки для определения прочности литейного кокса в условиях загрузки металлической части шихты в вагранку, которая позволяет моделировать условия падения металлической части шихты на литейный кокс при загрузке вагранки, позволяющие определить зависимость степени разрушения литейного кокса от массы сбрасываемых грузов, высоты их сбрасывания, а также от свойств литейного кокса. 4 ил.

 

Предлагаемая установка для определения прочности литейного кокса в условиях загрузки металлической части шихты в вагранку предназначена для оценки прочности литейного кокса на предприятиях, использующих коксовые вагранки, на коксохимических заводах, а также в научно-исследовательской деятельности.

Известна установка, описанная в [ГОСТ 5953-93], включающая цилиндрический вращающийся барабан (длина 100±5 мм, диаметр 1000±5 мм, минимальная толщина стенки 5 мм), на внутренней поверхности которого параллельно продольной оси установлены четыре угловых профиля из углеродистой стали (размерами 100×50×10 мм). Барабан опирается на две полуоси длиной не менее 250 мм, вращающиеся в горизонтальных опорных подшипниках, которые поддерживаются рамой, смонтированной с каждой стороны барабана. Барабан поворачиваться вручную в любом направлении. Для вращения барабана с постоянной скоростью (25±1) мин-1 используется механическое устройство и счетчик оборотов с реле для автоматической остановки после заданного числа оборотов. Барабан имеет на цилиндрической поверхности отверстие для загрузки/выгрузки кокса с крышкой из углеродистой стали такой же кривизны и размера, как и сам барабан, чтобы при закрытой крышке ее внутренняя поверхность была на одном уровне с внутренней поверхностью барабана. Для уменьшения потерь пыли крышка уплотнена по периметру резиновой прокладкой.

Данная установка имеет ряд недостатков, среди которых:

- невозможность закрепить неподвижно образец литейного кокса;

- невозможность определения прочности литейного кокса при воздействии на него ударных нагрузок от металлической части шихты;

- испытания проводятся в условиях комплексных нагрузок, среди которых удары, трение;

- ограниченная функциональность ввиду использования барабана одного типа-размера;

- невозможность регулирования величины действующей нагрузки;

- большие габариты;

- низкая износостойкость ввиду постоянного наличия трения кокса об угловые профили;

- высокая стоимость установки вследствие наличия большого количества элементов, среди которых есть элементы из дорогостоящих материалов.

Известна установка, описанная в [ГОСТ 32248-2013, ГОСТ Р 54250-2010], включающая барабан, редуктор, двигатель, преобразователь частоты, пульт управления, счетчик и датчик оборотов. Внутренний диаметр барабана (130±1) мм, расстояние между торцами внутри барабана составляет (700±1) мм, толщина стенки - (5±0,5) мм, толщина торцевых крышек - не менее 6 мм. Один торец барабана заглушен, другой - имеет фланец. Съемная крышка соединяется с фланцем болтами. Барабан вращается вокруг оси, перпендикулярной к оси цилиндра со скоростью (20±0,1) об/мин (600 оборотов за 30 мин). Барабан снабжен счетчиком числа оборотов и устройством, останавливающим барабан после заданного числа оборотов. Барабан имеет также ручное управление, позволяющее устанавливать его в нужное положение во время загрузки и разгрузки.

Данная установка имеет ряд недостатков, среди которых:

- невозможность закрепить неподвижно образец литейного кокса;

- невозможность определения прочности литейного кокса при воздействии на него ударных нагрузок от металлической части шихты;

- испытания проводятся в условиях комплексных нагрузок, среди которых удары, трение;

- ограниченная функциональность ввиду использования барабана одного типа-размера;

- невозможность регулирования величины действующей нагрузки;

- большие габариты;

- низкая износостойкость ввиду постоянного наличия трения кокса об угловые профили;

- высокая стоимость установки вследствие наличия большого количества элементов, среди которых есть элементы из дорогостоящих материалов.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является установка для определения прочности кокса на сбрасывание, описанная в [ГОСТ 28946-91 (ИСО 616-77)]. Установка представляет собой сложную конструкцию, состоящую из: стальной плиты; каркаса; вертикальных опор и направляющих ящика; ящика, который крепится над плитой; фиксаторов ящика; верхней плиты и противовеса. Ящик (длина 710 мм, ширина 460 мм, высота 380 мм) с помощью шкивов и тросов крепится над плитой так, чтобы расстояние между днищем ящика и поверхностью плиты было равно 1830 мм. Днище ящика состоит из двух створок с шарнирами вдоль длинной стороны и затвора. Створки могут быстро раскрываться, не препятствуя падению кокса. Борта ящика сделаны из листовой стали толщиной не менее 3 мм. Направляющие крепятся к боковым сторонам ящика и входят в зацепление с боковыми вертикальными опорами, которые скреплены с боковыми бортами плиты. Плита должна быть прочной.

Плита представляет собой стальной лист (длина 1220 мм, ширина 970 мм, толщина 13 мм) и имеет борта (высота 200 мм, толщина 10 мм), препятствующие потере кокса во время испытания. Жесткое крепление плиты осуществляется двумя способами: плита прочно крепится на бетонном фундаменте, а вертикальные опоры привариваются к ней, либо плита приподнята над полом и с помощью угольников (75×75×10 мм) приваривается/приклепывается к нижней части каркаса аппарата; боковые и задний бока привариваются/приклепываются к каркасу, а также к вертикальному отрезку угольника на обоих задних углах.

Главные вертикальные опоры каркаса крепятся к наружным частям боковых бортов плиты и верхней плите со шкивами. Вертикальные опоры могут быть двух типов: вертикальная опора Т-образного сечения (ширина 150 мм, ребро 60 мм), причем направляющие планки ящика двойные; вертикальная опора состоит из двух угольников (75×75 мм), расположенных на расстоянии 13 мм друг от друга так, что направляющая планка ящика может двигаться в пазу между двумя угольниками. Верхняя плита (ширина 150-200 мм, толщина 6 мм), на которой расположены два шкива, через которые протягиваются два проволочных троса, прикрепленных к направляющим у боковых опор, на которых подвешен ящик. К концам обоих тросов привязывается противовес, поэтому справа расположен двойной шарнир, а слева одинарный. Противовес представляет собой неподвижную гирю массой, равной массе ящика, и две снимаемые гири по 12,5 кг каждая, которые насаживаются на стержень, проходящий через центр неподвижной гири. Фиксаторы ящика, служащие для удерживания ящика в поднятом состоянии на высоте 1830 мм от плиты до днища и для предотвращения падения ящика на плиту, когда он опущен.

Данная конструкция имеет ряд недостатков, среди которых:

- невозможность закрепить неподвижно образец литейного кокса;

- невозможность определения прочности литейного кокса при воздействии на него ударных нагрузок от металлической части шихты;

- невозможность регулирования высоты падения;

- высокий риск износа подвижных элементов.

Задачей данного изобретения является создание установки для определения прочности литейного кокса в условиях загрузки металлической части шихты в вагранку, является моделирование условий падения металлической части шихты на литейный кокс при загрузке вагранки, которые позволяют определить зависимость степени разрушения литейного кокса от массы сбрасываемых грузов, высоты их сбрасывания, а также от свойств литейного кокса.

Поставленная задача достигается тем, что предлагается установка для определения прочности литейного кокса в условиях загрузки металлической части шихты в вагранку, состоящая из вертикальных опор, жестко закрепленных на стальной плите ящика, в который помещен литейный кокс.

Отличительными особенностями предлагаемой установки является то, что она имеет четыре вертикальных опоры; ящик, в котором помещен литейный кокс, находится в нижней части, и предназначен для жесткого крепления одного образца литейного кокса; ящик помещен в стальной короб, неподвижно закрепленный на вертикальных опорах; на верхней грани короба имеется отверстие, соединенное с цилиндрической направляющей, в которой с помощью лебедки и крепежного механизма сбрасывается груз; цилиндрическая направляющая имеет разрез по всей длине, позволяющий закреплять груз и регулировать высоту его падения; груз представляет собой набор металлических цилиндров с отверстием; необходимое количество цилиндров крепят на шпильку и фиксируют рем-гайкой, с помощью которой груз соединяется с крепежным механизмом, состоящим из крюка и стопорного элемента.

На фиг. 1 изображена установка для определения прочности литейного кокса в условиях загрузки металлической части шихты в вагранку.

На фиг. 2 изображена схема крепежного механизма.

На фиг. 3 изображены грузы.

На фиг. 4 изображен ящик.

Установка для определения прочности литейного кокса в условиях загрузки металлической части шихты в вагранку (фиг. 1) состоит из стальной рамы 1, собранной из уголков, соединенных неразъемно посредством сварки. В нижней части установки расположен ящик 2, предназначенный для крепления образца литейного кокса. Ящик устанавливается в стальной короб 3, на верхней грани которого имеется отверстие, соединенное с цилиндрической направляющей 4. Цилиндрическая направляющая представляет собой трубу, в которой с помощью лебедки 8, блоков 6 и крепежного механизма 9 сбрасывается груз 7 различной массы. Второй конец направляющей закреплен в верхней части рамы с помощью стального листа 5. Направляющая имеет разрез по всей длине, который позволяет свободно перемещать внутри нее разработанный крепежный механизм 9 (фиг. 2).

Крепежный механизм 9 включает крюк 10 и стопорное устройство 11, с помощью которого закрепляются грузы. С помощью механизма осуществляется сброс груза внутри цилиндрической направляющей 4.

Груз представляет собой набор металлических цилиндров 12 (фиг. 3). Необходимое количество цилиндров закрепляется на шпильке 13 (фиг. 3) и фиксируется в верхней части рем-гайкой 14 (фиг. 3). Через петлю рем-гайки 14 (фиг. 3) груз закрепляется в крепежном механизме 9 (фиг. 2). Варьируя количество закрепленных цилиндров можно изменять массу падающего груза.

Ящик для крепления литейного кокса 2 (фиг. 4) имеет четыре упора 15 (фиг. 4), позволяющих неподвижно зафиксировать образцы литейного кокса различной крупности.

Устройство установки позволяет определить зависимость разрушения литейного кокса от массы сбрасываемых грузов, высоты их сбрасывания и свойств литейного кокса.

Установка работает следующим образом.

В ящик 2 (фиг. 1) помещается образец литейного кокса. Далее, с помощью лебедки 8 (фиг. 1), груз 7 (фиг. 1) необходимой массы поднимается по цилиндрической направляющей 4 (фиг. 1) на высоту, определенную условиями испытаний. С помощью крепежного механизма 9 (фиг. 2) груз отсоединяется и падает на образец. После чего проводится оценка разрушения образца литейного кокса.

Разработанная система крепления обеспечивает свободное падение груза, которое имитирует падение металлической части шихты при загрузке вагранки.

Наличие стальной рамы 1 (фиг. 1) придает установке жесткость и обеспечивает долговечное использование данного изобретения.

Выдвижной металлический ящик 2 (фиг. 1) обеспечивает удобство крепления и извлечения образца литейного кокса, а также препятствует потерям мелких частиц и пыли после разрушения.

Лебедка 8 позволяет регулировать высоту груза.

Цилиндры 12 (фиг. 3), используемые в установке позволяют изменять общую массу груза при проведении испытаний.

Предлагаемая установка для определения прочности литейного кокса в условиях загрузки металлической части шихты в вагранку позволяет моделировать условия падения металлической части шихты на литейный кокс при загрузке вагранки, которые позволяют определить зависимость степени разрушения литейного кокса от массы сбрасываемых грузов, высоты их сбрасывания, а также от свойств литейного кокса.

Установка для определения прочности литейного кокса в условиях загрузки металлической части шихты в вагранку, включающая металлическую раму, состоящую из вертикальных опор, жестко закрепленных на стальной плите ящика, в который помещен литейный кокс, отличающаяся тем, что она имеет четыре вертикальные опоры; ящик, в который помещен литейный кокс, размещен в нижней части и предназначен для жесткого крепления одного образца литейного кокса; ящик помещен в стальной короб, неподвижно закрепленный на вертикальных опорах; на верхней грани короба имеется отверстие, соединенное с цилиндрической направляющей, в которую с помощью лебедки и крепежного механизма сбрасывается груз; цилиндрическая направляющая имеет разрез по всей длине, позволяющий закреплять груз и регулировать высоту его падения; груз представляет собой набор металлических цилиндров с отверстием; необходимое количество цилиндров крепится на шпильку и фиксируется рем-гайкой, с помощью которой груз соединяется с крепежным механизмом, состоящим из крюка и стопорного элемента.



 

Похожие патенты:

Предложение относится к области строительства и может быть использовано при определении расчетных сроков службы строительных материалов. Способ определения срока службы строительного материала заключается в том, что на шестипозиционном стенде образцы материала в количестве не менее 6 нагружают не менее 5 значениями некритической нагрузки при трех постоянных температурах с фиксацией времени до разрушения, для определения сроков службы строительных материалов определяют граничные условия: логарифм периода колебания кинетической единицы lgτ0, являющийся термофлуктуационной константой обобщенного уравнения Журкова, предельное напряжение σm и предельную температуру существования твердого тела Tm, также являющуюся термофлуктуационной константой обобщенного уравнения Журкова.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Способ регистрации координат дефектов элементов летательных аппаратов типа тел вращения, содержащий операцию вращения элементов летательных аппаратов (ЭЛА) и операцию регистрации угловой и линейных координат, отличающийся тем, что координаты дефектов регистрируются и запоминаются при их обнаружении по сигналу первичных преобразователей, причем координаты дефекта в пространстве могут быть определены по количеству оборотов ЭЛА вокруг своей оси относительно начальной точки отсчета при механической связи вращения ЭЛА с перемещением датчика высоты.

Использование: изобретение относится к средствам (испытательным машинам) и методам механических испытаний тросов, канатов, строп и образцов материалов на растяжение. Сущность: машина состоит из нагружающего устройства, предназначенного для деформирования испытуемого изделия, насосной установки, обеспечивающей функционирование нагружающего устройства и системы управления нагружением испытуемого изделия и измерения и записи параметров испытаний.

Изобретение относится к технологиям упрочнения деталей авиационных двигателей с помощью дробеструйной обработки деталей. Способ определения пластических свойств материала при дробеструйной обработке деталей включает дробеструйную обработку контрольной пластины, изготовленной из материала обрабатываемой детали, измерение остаточных напряжений в контрольной пластине и определение толщины наноструктурированного слоя.

Изобретение относится к строительству, в частности к контролю качества прочностных характеристик грунтов. Предложен способ сейсмоакустической оценки деформационно-прочностных характеристик грунта, включающий предварительное установление корреляционных зависимостей между деформационно-прочностными характеристиками определенного вида грунта и скоростями прохождения продольных и поперечных упругих волн в данном виде грунта, измерение скорости прохождения продольных и поперечных упругих волн в исследуемом грунте и оценку деформационно-прочностных характеристик исследуемого грунта с использованием установленных корреляционных зависимостей.

Изобретение относится к хранению аммиака в твердом материале. Описан способ управления величиной механических сил, прикладываемых твердым материалом для хранения аммиака к стенкам контейнера, содержащего материал для хранения в своем внутреннем объеме, когда материал для хранения подвергают насыщению / повторному насыщению аммиаком внутри указанного контейнера для хранения, причем указанный способ включает:а.

Изобретение относится к области авиационной или ракетной техники, а именно к измерению необходимых при исследовании флаттера частотных характеристик (парциальных частот) управляемой поверхности (УП) летательного аппарата (ЛА). Предлагается способ, в котором закрепляют в пространстве летательный аппарат или его отсек с управляемой поверхностью и ее приводами, прикрепляют к управляемой поверхности вибродатчики и силовозбудители электродинамического типа, точки приложения сил которых расположены по разные стороны от оси вращения УП на одинаковом расстоянии от оси вращения УП и на одинаковом расстоянии от заделки оси вращения УП на корпусе ЛА проекции точек приложения сил на эту ось, собирают остальные элементы устройства, описанные ниже в описании устройства изобретения, подают электрическое питание, в том числе и на привод УП для обеспечения его рабочего состояния.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к проведению тепловых испытаний керамических обтекателей. Способ тепловых испытаний керамических обтекателей включает нагрев обтекателя, измерение температуры и подачу газовой смеси.

Изобретение относится к технике наземных испытаний элементов летательных аппаратов. Способ контроля тонкостенных стеклопластиковых оболочек включает измерение датчиками перемещений поверхности оболочки при ее вращении вокруг своей оси без создания перепада давления и с созданием перепада давления, а поле перемещений поверхности оболочки рассчитывают по разности показаний датчиков перемещений поверхности оболочки при ее вращении вокруг своей оси и перемещений поверхности оболочки при ее вращении вокруг своей оси с одновременным созданием перепада давления по стенке оболочки.

Изобретение относится к горному делу, в частности к нефтегазодобывающей промышленности, и касается устройств для подготовки керна с целью определения их трещиностойкости. Устройство для подготовки образца керна к определению трещиностойкости включает основание с установленным на нем устройством для размещения керна, измерительные шкалы, при этом основание выполнено в форме прямоугольника с двумя продольными параллельными направляющими и оснащено линейкой, причем направляющие выполнены прямоугольной формы.

Изобретение относится к испытательной медицинской технике и может быть использовано в медицинском материаловедении для исследования прочностных свойств биологических тканей. Зажимное устройство для механических испытаний материалов медико-биологического назначения и образцов биологических тканей включает зажимы, зажимные губки с адгезивным участком, фиксатор и направляющее устройство. Направляющее устройство выполнено в виде прямоугольного основания с двумя вертикальными стенками из материала с упругими свойствами на противоположных сторонах основания, на внутренних противолежащих поверхностях вертикальных стенок выполнены продольные элементы с центральным скругленным продольным пазом. Зажимы выполнены в виде двух верхних и двух нижних пассивных зажимов. Каждый нижний пассивный зажим выполнен в виде Т-образного основания, верхняя горизонтальная плоскость которого образует установочный элемент, а вертикальная плоскость образует основание. В центральной части верхней плоскости установочного элемента выполнена нижняя зажимная губка с рельефной поверхностью в виде чередующихся продольных выступов и углублений. По краям зажимной губки в установочном элементе выполнены сквозные отверстия. На нижней плоскости основания перпендикулярно к основанию выполнен направляющий элемент с сечением в виде прямоугольника, переходящего в скругленное утолщение. Сечение нижней скругленной части направляющего элемента ответно центральным скругленным продольным пазам в продольных элементах вертикальных стенок. В месте соединения установочного элемента и основания перпендикулярно к основанию выполнена ограничительная стенка, к которой примыкает торец направляющего элемента. Каждый верхний пассивный зажим выполнен в виде прямоугольной площадки, на одной из плоскостей внутренней стороны которой в средней части выполнена верхняя зажимная губка с рельефной поверхностью в виде чередующихся продольных выступов и углублений, выполненных так, чтобы при наложении на нижнюю зажимную губку выступы в нижней зажимной губке совпадали с углублениями в верхней зажимной губке. По краям верхней зажимной губки выполнены вертикальные выступы, расстояние между которыми соответствует расстоянию между сквозными отверстиями в нижнем пассивном зажиме. Форма каждого вертикального выступа соответствует форме сквозного отверстия. Высота вертикального выступа соответствует толщине установочного элемента, по обеим сторонам от вертикальных выступов выполнены запирающие элементы, которые соединены с вертикальными выступами посредством пружинного элемента. Расстояние между внутренними выступами противолежащих запирающих элементов выполнено таким, чтобы обеспечить крепление верхнего пассивного зажима на нижнем пассивном зажиме. Нижние пассивные зажимы посредством направляющего элемента на основании установлены в центральном продольном пазу направляющего устройства навстречу друг другу. Верхние пассивные зажимы установлены на нижних пассивных зажимах так, что верхние и нижние зажимные губки расположены напротив друг друга. Вертикальные выступы верхних пассивных зажимов установлены в сквозных отверстиях соответствующих нижних пассивных зажимов. Запирающие элементы верхних пассивных зажимов защелкнуты на торцах нижних пассивных зажимов. Технический результат - надежная фиксация образца биологической ткани при сохранении его целостности и визуализации зоны испытания. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх