RU2023221C1

RU2023221C1 - Electric arc furnace

Info

Publication number: RU2023221C1
Authority: RU
Inventors: М.А. Котков
Priority date: 1991-01-08
Filing date: 1991-01-08
Publication date: 1994-11-15

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: electric arc furnace has casing with lining, rolling-out doorway with roof, roof hoisting mechanism, guide rails for rolling out the doorway; furnace is provided with hydraulic cylinder, booster and fixed supports; roof hoisting mechanism is made in form of movable bed which holds drive members; upper part of the bed may be engageable with doorway and its lower part rests on guide rails bent in horizontal plane; bed is movably connected with hydraulic cylinder and booster articulated on the fixed supports. Booster is made in form of hydraulic cylinder or rod. EFFECT: enhanced reliability. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к электрометаллургии. The invention relates to electrometallurgy.

Известны дуговые сталеплавильные печи с донным выпуском металла, сифонным и традиционным, т.е. через сливной желоб, а также некоторые типы закрытых руднотермических печей, содержащие кожух с футеровкой и свод, снабженные отдельно стоящим механизмом подъема и поворота свода, кроме того, все эти печи имеют полупортал с перемещающимися в нем стойками электрододержателей, который во время работы электропечи покоится на "памятниках", а при наклонах электропечи его шахта удерживается еще и фиксатором, один кронштейн которого закреплен на "люльке" электропечи, а другой - на шахте портала, к полупорталу подвешен свод. Known arc steelmaking furnaces with bottom discharge of metal, siphon and traditional, i.e. through the drain chute, as well as some types of closed ore-thermal furnaces, containing a casing with a lining and a vault, equipped with a freestanding mechanism for lifting and turning the arch, in addition, all these furnaces have a semi-portal with electrode holder racks moving in it, which rests on the furnace during operation "monuments", and when the furnace is tilted, its shaft is also held in place by a latch, one bracket of which is mounted on the "cradle" of the furnace, and the other on the portal shaft, a vault is suspended from the semi-portal.

Однако указанные печи имеют ряд недостатков: большая металлоемкость и трудоемкость изготовления, а также сложность монтажа механизма подъема и поворота свода; большие изгибающие моменты на ось механизма поворота и консоли полупортала, что ведет к завышенной металлоемкости полупортала и механизма подъема и поворота свода; существующая конструкция механизма подъема и поворота свода ограничивает увеличение скорости отворота свода;
есть вероятность попадания металла на кронштейны фиксатора при выходе металла между панелями.However, these furnaces have several disadvantages: high metal consumption and the complexity of manufacturing, as well as the difficulty of installing the mechanism of lifting and turning the arch; large bending moments on the axis of the rotation mechanism and the console of the semi-portal, which leads to excessive metal consumption of the semi-portal and the mechanism of lifting and turning the arch; the existing design of the mechanism of lifting and turning the arch limits the increase in the speed of the lapel of the arch;
there is a likelihood of metal entering the retainer brackets when the metal exits between the panels.

Кроме того, известно устройство, являющееся прототипом предлагаемого технического решения, содержащее кожух с футеровкой, выкатной портал со сводом, механизм подъема свода, выполненный встроенным в портал, и направляющие рельсы для выката портала со сводом, которые, в свою очередь, состоят из рельсов, установленных на качающейся "люльке", и рельсов, находящихся на неподвижной рабочей площадке цеха. Стойки электрододержателей перемещаются внутри портала. Электропечь вместе с порталом наклоняется на 45^о для слива металла и на 10-15^о для скачивания шлака (через рабочее окно). Портал при наклонах электропечи удерживается на ней фиксирующим автоматическим замком.In addition, it is known a device that is a prototype of the proposed technical solution, comprising a casing with a lining, a roll-out portal with a vault, a vault lifting mechanism made built into the portal, and guide rails for rolling out the portal with a vault, which, in turn, consist of rails, mounted on a swinging "cradle", and rails located on a fixed platform of the workshop. The racks of the electrode holders move inside the portal. Electric furnace together with the portal is tilted at ⁴⁵ ° to drain the metal and ^about 10-15 for slag (through the operating window). The portal, when tilted by an electric furnace, is held on it by a locking automatic lock.

Однако указанное устройство имеет следующие недостатки: затруднительность получения достаточно жесткой связи портала с кожухом электропечи (так как портал выполнен на роликовых опорах); неизбежность сотрясения свода и электродов на стыках рельс, что ведет к поломке электродов; вероятность заеданий и перекосов роликов вследствие асимметрии откатыва- ющей системы (нарушение синхронизма в работе двух приводов откатывающей системы из-за различной нагрузки на них); так как кожух и свод не водоохлаждаемые, то необходимо предусматривать зазоры между ребордами роликов и головками рельсов, т.е. отсутствует жесткая направляющая система для обеспечения синхронизма; необходим автоматический замок большой прочности для предотвращения от опрокидывания портала, исключающий возможность любого самопроизвольного открывания и который был бы хорошо виден при наклонах электропечи; неустранимость зазора между рельсами на "люльке" электропечи и на рабочей площадке цеха; большая металлоемкость "моста" (портала) для обеспечения необходимой жесткости; есть вероятность выхода из строя механизма выката портала со сводом, при выходе металла в месте разъема кожуха, особенно при использовании водоохлаждаемых панелей; недостаточная надежность электромеханического привода отката портала; трудность достижения сразу двух параметров: быстрый откат портала со сводом и плавная быстрая остановка их в крайних положениях (не увеличивая массу привода отката и не усложняя систему управления им). However, this device has the following disadvantages: the difficulty of obtaining a sufficiently rigid connection between the portal and the casing of the electric furnace (since the portal is made on roller bearings); the inevitability of shaking the arch and electrodes at the joints of the rails, which leads to breakage of the electrodes; the probability of jamming and skewing of the rollers due to the asymmetry of the rolling system (violation of synchronism in the operation of two drives of the rolling system due to different loads on them); since the casing and the arch are not water-cooled, it is necessary to provide gaps between the flanges of the rollers and the rail heads, i.e. there is no rigid guide system to ensure synchronism; an automatic lock of great strength is needed to prevent the portal from tipping over, eliminating the possibility of any spontaneous opening and which would be clearly visible when the furnace is tilted; the fatigue of the gap between the rails on the "cradle" of the electric furnace and on the working platform of the workshop; high metal content of the "bridge" (portal) to provide the necessary rigidity; there is a possibility of failure of the roll-out mechanism of the portal with the arch, when the metal exits in the place of the casing connector, especially when using water-cooled panels; insufficient reliability of the electromechanical drive rollback portal; the difficulty of achieving two parameters at once: a quick rollback of the portal with a vault and a smooth quick stop in their extreme positions (without increasing the mass of the rollback drive and without complicating its control system).

Целью изобретения является обеспечение более быстрого отката свода и повышение надежности работы механизмов электропечи при эксплуатации. The aim of the invention is to provide a faster rollback of the arch and increase the reliability of the mechanisms of the electric furnace during operation.

Для этого электропечь снабжена гидроцилиндром, усиливающим устройством, причем механизм подъема свода выполнен в виде подвижной станины с установленными на ней элементами привода, верхняя часть которой имеет возможность контакта с порталом, а ее нижняя часть опирается на направляющие рельсы, изогнутые в горизонтальной плоскости, при этом станина подвижно соединена с гидроцилиндром и усиливающим устройством, закрепленными шарнирно на неподвижных опорах. For this, the electric furnace is equipped with a hydraulic cylinder, a reinforcing device, and the arch lifting mechanism is made in the form of a movable bed with drive elements mounted on it, the upper part of which has the possibility of contact with the portal, and its lower part is supported by guide rails curved in the horizontal plane, the bed is movably connected to the hydraulic cylinder and the reinforcing device, pivotally mounted on fixed supports.

Кроме того, усиливающее устройство может быть выполнено в виде гидроцилиндра либо в виде штанги. In addition, the reinforcing device can be made in the form of a hydraulic cylinder or in the form of a rod.

На фиг.1 приведен вид сверху предлагаемой электропечи (усиливающее устройство - гидроцилиндр); на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 - станина, поясняющая принцип работы механизма подъема свода; на фиг.4 - электропечь, вид сверху, где в качестве усиливающего устройства использована штанга. Figure 1 shows a top view of the proposed electric furnace (reinforcing device - hydraulic cylinder); figure 2 is a view along arrow a in figure 1; figure 3 - bed, explaining the principle of operation of the lifting mechanism of the arch; figure 4 is an electric furnace, a top view, where the rod is used as a reinforcing device.

Предлагаемая электропечь содержит механизм подъема свода, выполненный в виде подвижной станины 1. Верхняя часть станины 1 выполнена с возможностью контакта с порталом 2 электропечи, а ее нижняя часть опирается на три или четыре рельса 3, изогнутые в горизонтальной плоскости. Станина 1 подвижно соединена с усиливающим устройством 4, в виде гидроцилиндра или штанги, другой конец которого закреплен шарнирно на неподвижной опоре. С другой стороны станины 1 подвижно закреплен гидроцилиндр 5. В стационарном состоянии, например при работе электропечи с опущенным сводом, портал 2 электропечи с подвешенным к нему сводом покоится на трех-четырех "памятниках" 6, а станина 1 своими упорами 7 находится прямо под гнездами портала 2 и не входит с ним в зацепление. Установленные на подвижной станине 1 шестерни 8 и винты 9 являются элементами привода механизма подъема свода. The proposed electric furnace contains a lifting mechanism for the arch, made in the form of a movable bed 1. The upper part of the bed 1 is made with the possibility of contact with the portal 2 of the electric furnace, and its lower part is supported by three or four rails 3, curved in the horizontal plane. The bed 1 is movably connected to the reinforcing device 4, in the form of a hydraulic cylinder or rod, the other end of which is pivotally mounted on a fixed support. On the other side of the frame 1, the hydraulic cylinder 5 is movably fixed. In a stationary state, for example, when the electric furnace is operating with the arch lowered, the electric furnace portal 2 with the arch suspended to it rests on three or four “monuments” 6, and the frame 1 with its stops 7 is located directly under the nests portal 2 and does not engage with it. The gears 8 and screws 9 mounted on the movable bed 1 are the elements of the drive of the roof lifting mechanism.

Электропечь работает следующим образом. Electric furnace works as follows.

Упоры 7 входят в гнезда портала 2 с помощью передачи крутящего момента с двигателя на шестерню 8, которая приводит во вращение винты 9. При этом портал 2 поднимается вместе со сводом, обеспечивая возможность его отката толкающим гидроцилиндром 5 и тянущим усиливающим устройством 4 (в случае использования гидроцилиндра см.фиг.1) или направляющим усиливающим устройством 4 (в случае использования штанги см.фиг.4). Для приведения электропечи в исходное состояние все эти операции протекают в обратном порядке. Свод опущен, портал 2 покоится на "памятнике" 6 и удерживается ими при наклонах электропечи на выпуск металла и на скачивание шлака. The stops 7 enter the nests of the portal 2 by transmitting torque from the engine to the gear 8, which drives the screws 9. In this case, the portal 2 rises together with the arch, allowing it to be rolled back by the pushing hydraulic cylinder 5 and the pulling reinforcing device 4 (in case of use hydraulic cylinder, see Fig. 1) or guiding reinforcing device 4 (in case of using a rod, see Fig. 4). To bring the electric furnace to its initial state, all these operations proceed in the reverse order. The arch is omitted, the portal 2 rests on the “monument” 6 and is held by them when the furnace is tilted to release metal and to download slag.

Claims

1. ARC ELECTRIC FURNACE, comprising a casing with a lining, a withdrawable portal with a vault, a vault lifting mechanism, guide rails for rolling out a portal, characterized in that it is equipped with a hydraulic cylinder, a reinforcing device and fixed supports, and the vault lifting mechanism is made in the form of a movable bed with installed on it drive elements, the upper part of which has the possibility of contact with the portal, and its lower part is supported by guide rails curved in the horizontal plane, while the bed is movably connected to idrotsilindrom and reinforcing device, pivotally secured to fixed supports.

2. Electric furnace under item 1, characterized in that the reinforcing device is made in the form of a hydraulic cylinder.

3. An electric furnace according to claim 1, characterized in that the reinforcing device is made in the form of a rod.