Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству чугуна.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the production of cast iron.
Известен способ вскрытия чугунной летки сверлением до раскаленной зоны с последующим прожиганием кислородом (см. Машины и агрегаты металлургических заводов. Под ред Целикова А.И. - М.: Машиностроение, 1987, - с.307). Недостатком известного устройства является необходимость поэтапного вскрытия чугунной летки, что увеличивает время вскрытия чугунной летки, а также применение ручного труда при подводе кислородной трубки.There is a method of opening a cast iron notch by drilling to a hot zone with subsequent burning with oxygen (see Machines and assemblies of metallurgical plants. Ed. By Tselikov A.I. - M .: Mashinostroenie, 1987, p.307). A disadvantage of the known device is the need for a phased opening of a cast iron notch, which increases the opening time of a cast iron notch, as well as the use of manual labor when supplying an oxygen tube.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является устройство для вскрытия чугунной летки ударно-вращательным бурением, при котором рабочий инструмент - бур совершает вращательное движение через зубчатую передачу и одновременно производит удары по леточной массе посредством вакуумно-компрессионного ударного механизма с кривошипным приводом, а движение бура вдоль канала чугунной летки осуществляется механизмом передвижения машины по направляющей раме (см. А.С. № 136743, М. кл. С 21 В 7/12, заявл. 31.01.59).Closest to the claimed technical essence is a device for opening a cast iron notch by rotary-rotary drilling, in which the working tool - auger rotates through a gear transmission and simultaneously strikes the tap-hole mass using a vacuum-compression percussion mechanism with a crank drive, and the movement of the drill along the channel of a cast-iron notch, it is carried out by the mechanism of movement of the machine along the guide frame (see AS No. 136743, M. cl. C 21 B 7/12, decl. 31.01.59).
Недостатком такого способа является длительное время вскрытия чугунной летки и большой расход энергии из-за высоких удельных давлений на бур.The disadvantage of this method is the long opening time of the cast iron notch and the high energy consumption due to the high specific pressure on the drill.
Задача изобретения заключается в создании способа, позволяющего уменьшить время вскрытия чугунной летки и расход энергии.The objective of the invention is to create a method that allows to reduce the opening time of the iron notch and energy consumption.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе вскрытия чугунной летки доменной печи, включающем разрушение леточной массы, заполняющей леточную летку, путем совместного вращательного и ударного движения рабочего инструмента - бура, согласно изобретению определяют собственную частоту колебаний леточной массы и осуществляют ударные движения рабочего инструмента с частотой, находящейся в пределах от половины до удвоенной частоты собственных колебаний леточной массы.The essence of the invention lies in the fact that in the method of opening a cast iron notch of a blast furnace, including the destruction of the tap-hole mass filling the tap-hole, by the combined rotational and shock movement of the working tool - drill, according to the invention, the natural frequency of the oscillations of the flying mass is determined and shock movements of the working tool are performed with a frequency in the range from half to twice the frequency of the natural oscillations of the flying weight.
Способ осуществляется следующим образом. Бур наносит удары по леточной массе, заполняющей пространство чугунной летки доменной печи, с частотой, совпадающей с собственной частотой колебаний леточной массы, при этом возникает явление резонанса, которое приводит к быстрому разрушению леточной массы, прилегающей к буру, а разрушенная часть леточной массы выносится из чугунной летки за счет вращательного движения рабочего инструмента.The method is as follows. The drill strikes the flying mass, filling the space of the cast-iron notch of the blast furnace, with a frequency coinciding with the natural frequency of the fluctuation of the flying mass, with this there is a resonance phenomenon that leads to the rapid destruction of the flying mass adjacent to the drill, and the destroyed part of the flying mass is removed from pig-iron notch due to the rotational movement of the working tool.
Так как собственная частота тела определяется соотношением где с - жесткость тела, m - масса тела (см. Механика машин. Под ред. Смирнова Г.А. - M.: Высшая школа, 1996, - с.346), то для определения собственной частоты леточной массы, применяемой на доменных печах ОАО “ЗСМК”, изготавливались образцы размером, совпадающим с размером леточного канала, массой 0,1 кг и замерялась их жесткость, которая находится в диапазоне 5...7·103 Н/м. Собственная частота леточной массы находится в пределах 700-840 Гц, таким образом, для того, чтобы вскрыть чугунную летку доменной печи быстро и с малым расходом энергии, используя явление резонанса, необходимо наносить по буру удары с частотой 700-840 Гц. Однако бурильная машина работает с определенной, заранее заданной частотой нанесения ударов по буру, поэтому для гарантированного получения резонансного режима работы вне зависимости от рассеивания характеристик жесткости леточной массы необходимо задавать среднее значение частоты, учитывая при этом, что резонансным режимом работы является такой, при котором вынужденная частота (в данном случае - частота нанесения ударов по буру) находится в пределах от половины собственной частоты до удвоенной собственной частоты (см. там же).Since the natural frequency of the body is determined by the ratio 
Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет быстро и с малым расходом энергии вскрывать чугунную летку доменной печи.Thus, the use of the proposed method allows you to quickly and with low energy consumption to open the cast iron notch of the blast furnace.