Устройство для продувки металла

 

О Й ИСЖЙЙЪ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вЂ” 676624

Йоизз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.06.76 (21) 2378251/22-2 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.79. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.79 (51) М. Кл.з

С 21С 5/48

Государственный комитет (53) УДК 669.18.002..52 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. К. Рочняк, О. Н. Мирошников, И. Г. Двоеносенко, Г. И. Низяев и В. В. Малый (71) Заявитель

Украинский государственный институт по проектированию металлургических заводов «Укргипромез» и Научноисследовательский и опытно-конструкторский институт автоматизации черной металлургии (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОДУВКИ МЕТАЛЛА

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее — к устройствам для продувки жидкого металла и может быть использовано при производстве стали в сталеплавильных агрегатах. 5

Известно устройство для продувки металла сверху, которое содержит подвижную фурму с патрубками для подвода окислителя, охладителя и отвода последнего, соединенные через гибкие металличе- 10 ские рукава с соответствующими матистральными трубопроводами. Фурма обычно выполняется из трех концентрических стальных труб, соединенных с медным наконечником, в котором установлены, сопла 15

Л аваля. Обр азующиеся межтрубные тр акты закреплены на каретке, перемещающейся по направляющей с помощью различных механизмов:(2).

Охлаждение фурмы указанных устройств 20 осуществляется подачей охладителя, например воды, в соответствующий тракт с последующим отводом ее в сливную магистраль после прохождения по отводящему тракту и охлаждения теплонапряженной 25 поверхности.

Известно у-стройство для подачи кислорода в сталеплавильный атрегат, содержа2 щее фурму с дросселем в водоохлаждаемом тракте и лебедку для перемещения фурмы по вертикали, барабан которой через систему тросов и блоков связан с ее верхним концом (2).

С целью упрощения конструкции и автоматического расхода охладителя в зависимюсти от положения фурмы барабан лебедки выполнен ступенчатым, причем меньшая по диаметру ступень барабана через систему тросов и блоков связана с дросселем.

Однако известное устройство не исключает резкого сброса давления в тракте фурмы и вскипания. охлаждающей жидкости, а кроме того, возникновения в магистралях и трактах фурмы гидравлического удара, что приводит к разрушению сварных швов фурмы и преждевременному выходу ее из строя.

Целью изобретения является исключение возникновения гидравлического удара.

Это достигается тем, что известное устройство для подачи окислителя в сталеплавильный агрегат, содержащее стационар-ную направляющую, подвижную каретку с установленной на ней фурмой из концентрически расположенных труб, наконечника

676624

G5.с соплами и патрубков, образующих тракты для подвода окислителя, охладителя и отвода последнего, и гибкие металлические рукава, соединенные с соответствующими патрубками фурмы и магистральными трубопроводами дополнительно снабжено регулирующим органом и индикатором давления, установленными соответственно на сливном матистральном трубопроводе охладителя и окислителя, а также блоками положения каретки, установленными в верхней и средней частях стационарной направляющей, и блоком управления, входы которого электрически соединены с выходами индикатора давления и блоками положения каретки, а выход — с регулирующим органом.

На чертеже изображена схема описываемого устройства для подачи окислителя в сталеплавильный агрегат.

Оно содержит стационарную направляющую 1, подвижную каретку 2, на которой установлена фурма 3. Фурма выполнена из концентрически расположенных труб 4 — б, наконечника 7 с соплами 8 и патрубков

9 — 11, которые образуют тракты 12 — 14 для подвода соответственно окислителя, охладителя и отвода последнего. Патрубки фурмы через гибкие металлические рукава

15 — 17 соединены с соответству.ющими трубопроводами 18 — 20. На сливном магистральном трубопроводе охладителя перед гибким металлическим шлангом установлен регулирующий орган 21, в качестве которого может быть использован, например, регулирующий или запорный вентиль с электрическим, электромагнитным, пневмоили гидроприводом, обеспечивающим дистанционное управление.

Вентиль должен быть снабжен путевыми выключателями для сигнал из ации кр айних положений и отключения его привода в положение «Открыто — Закрыто». Регулирую-. щий орган выполнен нормально открытым.

На магистральном трубопроводе окислителя перед гибким металлическим рукавом установлен индикатор 22 давления, в качестве которого может быть использован электронный датчик давления, электропневматическое реле давления или сливной пневмоцилиндр одностороннего действия.

На стационарной направляющей установлены в верхней и средней ее частях блоки

23 и 24 положения каретки, в качестве которых могут быть использованы путевые выключатели, наконечники, командоаппараты или специальные механизмы в виде поворотных силовых цилиндров, снабженных контактами.

Выходы индикатора давления и блоков положения каретки электрически соединены с входами блока 25 управления, выход которого электрически соединен с регулирующим органом, 5

Зэ

55,4

Для перемещения каретки по стационарной направляющей служит привод 2б.

Устройство работает следующим образом.

При положении фурмы 3 в крайнем верхнем нерабочем положении контакты индикатора 22 давления и блока 23 и 24 положения каретки замкнуты, что обеспечивает поступление сигналов в блок 25 управления, а от него на привод регулирующего органа 21, обеспечивающего прекращение поступления охладителя в сливной магистральный трубопровод 20. Подача сигнала на регулирующий орган 21 с блока 25 управления возможна только при поступлении сигналов на входы от индикатора 22 давления и блоков 23 и 24 положения кареток. При отсутствии поступления в блок управления хотя бы одного сигнала выдача сигнала с его выхода на перекрытие слива охладителя регулирующим органом не происходит.

При опускаНии фурмы Зв полость сталеплавильного агрегата в положение продувки и подаче окислителя от магистрального трубопровода последовательно размыкаются контакты блока 23 положения каретки, индикатора 22 давления и блока 24 положения каретки, электрически связанных с входами блока 25 управления. При отсутствии поступления сигналов от указанных выше узлов блок управления выдает сигнал на открывание регулирующего органа

21. При этом охладитель поступает из напорного магистрального трубопровода 19 через ги бкий металлический рукав 1б и патрубок 10 в тракт фурмы 3. После охлаждения наконечника 7 и наружной трубы б охладитель по тракту 14, патрубку 11 и гибкому металлическому рукаву 17 отводится в сливной магистральный трубопровод 20.

После окончания продувки и отключения подачи окислителя последовательно на входы блока 25 управления подаются сигналы от индикатора 22 давления, блоков 23 и 24 положения каретки. При поступлении всех сигналов блок управления выдает сигнал регулирующему органу 21 на отключение слива охладителя. Для исключения гидравлического удара, возникающего при перекрытии сливного магистрального трубопровода, время перекрытия трубопровода t должно быть больше фазы удара т, т, е.

2Ь а

2L где =т — фаза удара (период трубоа провода), т. е. время пробега ударной волной двойной длины рассматриваемого участка трубопровода;

L — длина участка трубопровода; а — скорость распространения звука в охладителе.

676624

Требуемое время t перекрытия сливного магистрального трубопровода 20 регулирующим органом 21 при заданном допустимом повышении давления Н может быть определено по формуле

t = 1 о 1/ я д1н — н,1 V и, где Н вЂ” начальный напор (давление), выраженный в единицах высоты 10 столба;

Vo — начальная скорость охладителя;

q — ускорение силы тяжести.

Блоки 23 и 24 положения каретки сблокированы между собой таким образом,что после замыкания контактов указанных блоков даже при перемещении каретки 2 размыкания контактов блока 23 положения каретки не происходит". Размыкание его контактов происходит только при размы кании 20 контактов блока 24 положения каретки, т. е. при введении фурмы в полость сталеплавильного агрегата. Это обеспечивает поступление сигналов на входы блока 25 управления при случайном отходе каретки от 25 крайнего верхнего положения, что исключает ложное срабатывание регулирующего органа и повышает эксплуатационную надежность работы устройства.

Отключение подачи охладителя в тракты 30 фурмы исключает ее резкое охлаждение, уменьшает перепад температур в ее деталях, что снижает механические и термические напряжения в деталях и сварных швах фурмы и, как следствие, приводит к повы- 35 шению ее стой кости, à также исключает возникновение гидравлического удара, что способствует повышению ее стойкости.

Формула изобретения

Устройство для продувки металла, содержащее стационарную направляющую, подвижную каретку с установленной на ней фурмой из концентрически расположенных труб, наконечника с соплами и патрубков, образующих тракты для подвода окислителя, охладителя и отвода последнего, и гибкие металлические рукава, соединенные с соответствующими патрубками фурмы и магистральными трубопроводами, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью исключения возникновения гидравлического удара, оно дополнительно снабжено регулирующим органом и индикатором давления, установленньгми соответственно на сливном магистральном трубопроводе охладителя и магистральном трубопроводе окислителя, а также блоками положения каретки, установленньгми в верхней и средней частях стационарной направляющей, и блоком управления, входы которого электричес ки соединены с выходами индикатора давления и блоками положения каретки, а выход — с регулирующим органом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Явойский В. И. и др. Металлургия стали. М., «Металлургия», 1973, с. 125 — 130, 291 — 294, 596 — 598, 644 — 648.

2. Авторское свидетельство № 423848, кл. С 21С 5/48, 18.07.72.

Редактор Д. Павлова

Составитель В. Здановский

Техред А. Камышникова Корректор А. Степанова

Заказ 1541/11 Изд. № 434 Тираж 658 Подписное

НПО «Поиск» Госудаоственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2