Машины для забивки чугунной летки

К концу выпуска чугуна канал летки и огнеупорная кладка горна печи изнутри существенно размываются расплавом. Поэтому устройство для забивки чугунной летки должно не только прекра­тить выход продуктов плавки, но и восстановить разрушенную огнеупорную кладку внутри печи. К машинам для забивки чугун­ной летки предъявляют следующие требования: надежность кон­струкции и дистанционное управление; давление огнеупорной массы, подаваемой в летку (леточной массы), должно быть доста­точным для преодоления сопротивления в леточном канале, а также распространения этой массы по внутренней стенке горна у летки (на полном ходу печи); количество подаваемой массы должно быть достаточно для заполнения канала в один прием и ремонта окололеточной кладки; обеспечивать отвод пушки в сто­рону после забивки.

В состав машины для забивки летки (пушки) входят следую­щие узлы и механизмы (рис. 89)пушка с механизмом подачи леточной массы; тележка с пушкой; лафет, в направляющих пазах которого перемещается тележка; консоль с подвешенным лафетом; колонна с механизмом поворота пушки; механизм прижима пушки к летке; электромагнитный природ защелки.

Рис.89. Общий вид электропушки.

В СНГиспользуют, в основном, винтовые-электропушки с усилием на поршне до 3,2 МН. Зарубежные фирмы выпускают также реечные и гидравлические пушки.

Рис. 90. Кинематическая схема механизма поворота пушки.

Механизм поворота пушки (рис. 90) служит для установки ее по оси чугунной летки в период забивки и отвода от главного желоба после затвердевания леточной массы. На неподвижную колонну 3, установленную на фундаменте, опирается через два радиальных 1, 18 и один упорный 19 подшипники полая поворотная колонна 2 с консолью 14 для подвески лафета (с тележкой и меха­низмами прижима и подачи леточной массы). На поворотной колонне смонтирован привод, состоящий из электродвигателя 10,

червячной передачи (червяка 9 и червячного колеса 8) с фрикци­онной муфтой предельного момента и цилиндрической передачи (шестерня 12 — колесо 16). Фрикционная муфта имеет верхний ведомый диск 11, жестко соединенный через ступицу шпонкой с валом 13, нижний ведомый диск 5, соединенный с валом 13 сколь­зящей шпонкой, ведущие диски 7 червячного венца и ведомые диски 6 ступицы. Диски фрикциона поджимаются друг к другу пружиной 4; степень ее затяжки определяет величину крутящего момента, при превышении которого диски начинают пробуксовы­вать. На выходном валу 13 червячной передачи укреплена шестер­ня 12. Она при работе электродвигателя 10 обкатывается по за крепленному па неподвижном вертикальном валу 17 колонны 3 зубчатому колесу 16. При этом происходит вращение колонны 2 и связанных с ней деталей — привода, консоли и лафета с пуш­кой. Угол поворота консоли ограничивается конечным выключате­лем 5.

Механизм прижима (рис. 91) установлен на лафете 28 и жест­ко прикреплен болтом 23 к консоли поворотной колонны. Лафет представляет собой пространственную литую полую конструкцию. На каждой из двух щековин лафета имеются два фигурных паза 19, по которым перемещаются ролики 18 тележки 15. К тележке подвешена пушка при помощи шарнира 17 и винтовой стяжки 16, позволяющей регулировать угол ее наклона. Тележка приводится в движение от электродвигателя 22 через муфту предельного мо­мента, двухступенчатый редуктор 21 и винтовую передачу. При вращении винта 27 гайка 26. (закрепляется в теле оси передних роликов 18) перемещается вдоль винта и приводит в движение передние ролики тележки. При движении передних и задних роли­ков по прямолинейным участкам пазов (расположены в одной наклонной плоскости) тележка совершает прямолинейное движение. Если ролики (передние или задние или те и другие одновременно) движутся по криволинейным участкам, тележка совершает пово­ротное движение, и винт 27 вместе с приводом должен иметь воз­можность качаться. Для этого корпус механизма выполнен шарнирно опирающимся на лафет через подшипники 20. Фигурные пазы обеспечивают уменьшение угла наклона пушки при отводе тележки в крайнее левое положение, что необходимо для вывода пушки из желоба и удобства заполнения цилиндра легочной мас­сой. При передвижении тележки в крайнее правое положение ось пушки наклоняется на 17°, пушка вводится в главный желоб и ее носок прижимается к летке.

Рис. 91.Кинематическая схема механизмов прижима пушки, подачи леточной массы и защелки пушки.

Поршень 2 механизма подачи леточной массы приводится в движение от электродвигателя 12 через трехступенчатый соосный редуктор (т. е. редуктор, межцентровые расстояния всех трех пар зубчатых колес которого одинаковы) и винтовую передачу. Вал-шестерня 13 через блок зубчатых колес 5, установленный при по­мощи втулки на гайке 6, блок зубчатых колес 14 сообщает враще­ние колесу 4, которое жестко укреплено на гайке 6. Гайка враща­ется во втулках установленных в расточках корпуса редуктора, и передает на втулки радиальные нагрузки, действующие в зубчатых передачах. Осевое усилие винта воспринимает упорный подшипник 3.При вращении гайки 6 винт 7 и поршень 2, жестко соединенный с ним, движутся поступательно, и поршень выдавливает леточную массу из цилиндра через переходной патрубок 33 и носок 32. в канал чугунной летки. Для предотвращения совместного враще­ния винта и поршня с гайкой внутри защитного кожуха винта устанавливают шпонку.

Перед каждой забивкой летки необходимо проверить (прокру­тить вхолостую) работу всех механизмов. Перед заполнением ци­линдра легочной массой для уменьшения трения массы о стенки цилиндра поршень, а также внутреннюю поверхность цилиндра, переходного патрубка и носка пушки смазывают мазутом. Зарядку рабочего цилиндра осуществляют обычно вручную с торца при отведенном переходном патрубке 33. После заполнения цилиндра леточной массой к нему крепят клиньями патрубок, механизмом подачи уплотняют леточную массу и заполняют полностью пере­ходной патрубок и носок пушки. После отвода поршня в исходное положение в освободившееся в цилиндре пространство добавляют массу через люки 34. Положение поршня в цилиндре показывает циферблат 8, стрелка 9 которого через двухступенчатый кинема­тический редуктор 10 и винтовую передачу 11 связана с винтом 7.

При выдавливании леточной массы из носка пушки создается реактивное усилие, которое передается на кожух печи или специ­альную балку, где закреплена скоба 31, при помощи захвата (крю­ка) 30. Подъем и опускание захвата 30 осуществляется электро­магнитом 24 при помощи двуплечего рычага 25 и тяги 29.

Вместимость рабочего цилиндра пушки составляет 0,35—0,5 м³, диаметр 550—650 мм, ход поршня 1,3—1,5 м. Мощность электро-двигателя механизма подачи леточной массы 50—70 кВт, что обес­печивает давление под поршнем 8—11 МПа при скорости выхода массы из носка пушки (диаметром 150 мм) 0,2—0,3 м/с. Примене-ние безводных леточных масс увеличивает стойкость канала и, в связи с этим, уменьшается необходимое количество массы, пода­ваемой в летку. Однако безводная леточная масса менее подвижна и требует большого удельного давления под поршнем для протал­кивания ее в летку. Поэтому многие заводы уменьшили диаметр поршня и цилиндра, что привело к уменьшению объема рабочего цилиндра с 0,5 до 0,35 м³ и увеличению удельного давления под поршнем при использовании существующего привода. Существен­ного увеличения давления на поршень можно достигнуть, применив шарико-винтовую передачу с к. п. д. 0,8—0,9, вместо используемой в настоящее время винтовой передачи скольжения с к. п. д. 0,2—0,3.

Наиболее изнашиваемой деталью пушки является носок, кото­рый оплавляется при соприкосновении с жидким чугуном. Поэтому некоторые заводы выполняют конец носка съемным. Гайки винто­вых механизмов, подачи леточной массы и прижима также быстро изнашиваются. Для определения без разборки механизма степени износа витка гайки замеряют свободный ход (люфт) моторной муфты и путем пересчета по кинематической цепи определяют ос­тавшуюся толщину витка гайки, мм:

δ =

где S — шаг резьбы, мм; п — свободный, ход моторной муфты в обо­ротах; и — общее передаточное число редуктора. При износе резьбы более 50 % (δ≤ S/4) гайка подлежит замене.

На некоторых доменных печах эксплуатируются нетиповые пушки — с подвижной гайкой и стационарным винтом механизма подачи леточной массы (Череповецкий металлургический комби­нат), с двухдвигательным механизмом подачи массы (конструкции ЮУМЗ — Южно-Уральского машиностроительного завода), мало­габаритная пушка с механизмами прижима и захвата на колонне конструкции УЗTM (Уральского завода тяжелого машиностроения, печь объемом 5000 м³). В связи с ограниченным распространением эти конструкции здесь не рассматриваются.