SK47693A3 - Method facilitating the introduction of a piercing rod into a taphole of a shaft furnace and special clamp for omplementing his method - Google Patents

Description

Predmet techniky

Predkladaný vynález sa týka spôsobu uľahčenia zavádzania prerážacej tyče do odpichového otvoru Šachtovej pece pred úplným vytvrdnutím ílu v odpichovom otvore, ktorý bol do tohto otvoru vopred vstreknutý. Presnejšie sa vynález týka spôsobu, pri ktorom sa zavádzanie deje bez použitia kladiva, účinkom silného tlaku na tyč v smere jej osi, vyvíjaného účinným pohonom. Vynález sa zároveh týka teraz dobre známej metódy stratenej tyče, spočívajúcej na tom, že po uzavretí odpichového otvoru ílom sa do ílu pred jeho úplným vytvrdnutím vkladá kovová tyč. Otvorenie odpichového otvoru sa v požadovanom okamihu prevádza vytiahnutím tyče z vytvrdnutého ílu.

DoteraiSí stav techniky

Stroje na prevádzanie tejto metódy najčastejšie obsahujú silné obojsmerné pneumatické kladivo, ktoré je zdrojom energie na zavedenie a vybratie tyče.

Silné kladivo, aké sa používa v týchto strojoch, má. určité nevýhody. V prvom rade vyvoláva značné nárazy a vibrácie na zariadenie, obzvláSť na úchytke tyče, ktorá je tým vystavená rýchlemu opotrebovaniu. Je tiež veľmi hlučné a často nevyhovuje mnohokrát prísnym požiadavkám na znižovanie hladiny hluku priemyslových zariadení.

Je preto snaha odstrániť používanie obojsmerného kladiva. ĎaľSie generácie zarážacích strojov budú pracovať použitím účinného pohonu určeného tak na zavedenie ako aj na vybratie uvedenej tyče pôsobením sily, t.j. bez použitia kladiva.

Ukazuje sa, že vytiahnutie kladiva pomocou sily je pomerne jednoduché. Vlastne je len potrebné pripevniť spojku, napríklad svorku, pevne na voľný koniec tyče a vytláčať túto spojku v smere osi tyče účinkom silného pohonu, napríklad zdviháku alebo i hydraulického motora. Tyč je potom vyťahovaná silou pôsobiacou

J ' z vytvrdnutého ílu v odpichovom otvore, čo Ba deje puhym ! pôsobením ťažnej sily v smere osi tyče. pokojne a bez vibrácií.

¹ Operácia, zavedenia tyče pôsobením sily je vSak obtiažiiejhia.

Použitie veľkej sily pôsobiacej v smere osi,na jeden koniec tyče nestačí na to. aby sa druhý koniec zaboril do tuhnúceho ílu ! v odpichovom otvore. V' dôsledku veľkej dĺžky tyče a rýchleho j tuhnutia ílu vstreknutéroj predtým do odpichového otvoru by sa tyč

L začala rýchlo prehýbať a mohla by v otvore uviaznuť, pokiaľ by neboli použité Špeciálne opatrenia obmedzujúce jej ekvivalentnú priehybovú dĺžku. Ekvivalentní priehybová dĺžka je myslená dĺžka.

i na ktorej dochádza k priehybu a ktorá vyjadruje vplyv spôsobu i upevnenia tyče a vplyv spôsobu aplikácie sily na tendenciu tyče i

• voči jej prehnutiu.

Táto ekvivalentná priehybová dĺžka sa môže skrátiť napríklad vedením tyče v smere osi sily použitím medziľahlých vodítok. Podobného účinku sa dosahuje apl ikácioú”“' sily nie na voľný koniec tyče. ale. s pomocou vratného pohybu svorky, v relatívne malej

i.' ; . vzdialenosti od odpichového otvoru, ako bolo prvýkrát navrhnuté

J ' v luxemburskom patente LU-87 915.

Je zrejmé, že znížením sily pôsobiacej na osi tyče i a spôsobujúcej zasúvanie tyče do odpichového otvoru, sa zníži j riziko jej prehnutia, takže je možné obmedziť opatrenia nutné , proti jej prehnutiu a tým uľahčiť operáciu zavedenia tyče do í odpichového otvoru pece.

Ί

I í . ·'

Podstata vynálezu

1 j; Predmetom tohto vynálezu je spôsob zasúvania tyče do rýchlo

Ί tuhnúceho ílu, ktorý umožňuje zníženie odporu proti vnikaniu tyče do uvedeného ílu v odpichovom otvore.

Ί Na dosiahnutie tohto cieľa sa používa metóda popísaná ή

v tomto vynáleze, ktorej podstata spočíva, v tom, že tyč vkladaná do odpichového otvoru vykonáva kmitavý a rotačný pohyb okolo j svojej pozdĺžnej osi.

j Tento kmitavý a rotačný pohyb tyče okolo svojej pozdĺžnej : osi znižuje odpor proti vnikaniu tyče .do tvrdnúceho ílu

I , i

v odpichovom otvore. V dôsledku toho môže zarážací stroj zasunúť tyč do ílu pôsobením menšej sily.

Výhody zníženia sily pri zaráženi tyče sú zrejmé. V prvom rade toto zníženie umožňuje použitie vyššej ekvivalentnej priehybovej dĺžky pri rovnakej odolnosti proti prehnutiu tyče. To sa môže v praxi prejaviť napríklad znížením počtu vložených vodidiel slúžiacich na udržanie tyče v smere osi, alebo zväčšením dráhy vratného pohybu ako je navrhnuté v patente LU-87 915.

Prirodzene, zníženie sily pri zasúvaní tyče navyše znamená tiež zníženie množstva energie spotrebovanej strojom na. každé zavádzanie tyče. Je možné tiež zvýšiť rýchlosť zarážania tyče do ílu pri použití rovnakého množstva energie. Súčasne sa pri zasúvaní tyče ušetrí čas a v odpichovom otvore sa môže použiť íl s vyššou rýchlosťou tvrdnutia, bez toho, že by bolo nutné prejsť na výkonnejšie stroje.

Bude ocenené, že na dosiahnutie požadovaného efektu stačí vystaviť tyč kmitavému pohybu okolo jej pozdĺžnej osi s uhlovou amplitúdou menšou než 180°. Nie je teda nevyhnutné udeľovať tyči rotačný alebo kmitavý pohyb, ktorý má XX^ľkú uhlovú amplitúdu.

Vynález sa tiež týka špeciálnej svorky, ktorá môže byť použitá na konštrukciu obvyklého dierovacieho stroja a ktorá slúži na prenášanie uvedeného oscilačného pohybu vykonávaného okolo pozdĺžnej osi tyče na túto tyč pri jej zavádzaní do tvrdnúceho ílu v odpichovom otvore.

Touto svorkou je napríklad jednosmerná pneumatická svorka, ktorá umožňuje prenášať na tyč silu pôsobiacu v ose a tým prenikanie tyče do ílu v odpichovom otvore. Pre túto svorku je charakteristické zariadenie, ktoré spôsobuje jej kmitanie pozdĺž jej pozdĺžnej osi počas pôsobenia sily, ktorou je tyč zavádzaná do otvoru.

Je zrejmé, že takouto svorkou môže byť tiež obojsmerná pneumatická svorka, niektorá z typu svoriek popísaných v luxemburskom patente LU-87 915 a v doplnkovom patente LU-88

020. Táto svorka môže byť potom použitá tak na zavádzanie, ako aj na vyťahovanie tyče. Počas vyťahovania tyče je kmitavý pohyb pochopiteľne vypnutý.

Ak je použitá jednosmerná svorka, ktorá je vhodná len na

!.

zavádzanie tyče, je prirodzene nevyhnutné vybaviť stroj druhou spojkou určenou na vyťahovanie tyče. Touto druhou spojkou je napríklad obvyklá svorka pripevnená na '/ŕtacom prístroji, ktorý sa posúva po konštrukcii. Vŕtací prístroj je najčastejšie pripevnený na konštrukcii za prvou svorkou, aby v prípade, že metóda stratenej tyče nemôže byt z nejakého dôvodu použitá, bolo možné vŕtanie odpichového otvoru obvyklým vrtákom.

Ďaľšie vlastnosti a charakteristiky vyplynú z detailnejšieho popisu príkladov aplikácii metódy a z popisu preferovaného prevedenia svorky, ktoré sú uvedené ďalej a. opatrené vyobrazeniami, kde:

Obr.l je schématickým znázornením čiastočného pozdĺžneho rezu dierovacieho stroja umiestneného pred odpichovým otvorom na zarážanie tyče do ílu v odpichovom otvore;

Obr.2 zobrazuje pozdĺžny rez pozdĺž čiary AA' na obr.l. Čiastočne je zobrazená špeciálna svorka podľa tohto patentu.

Obr.3 zobrazuje rez pozdĺž osi BB’ na obr.2

Na všetkých obrázkoch sú na označenie rovnakých dielov použité rovnaké čísla. Obrázok i zobrazuje pozdĺžny rez dierovacirn strojom 2, ktorý môže byť použitý na prevádzanie metódy stratenej tyče podľa tohto vynálezu. Presnejšie tento obrázok ukazuje čiastočný pozdĺžny rez konštrukciou, ktorá je umiestnená čelom k odpichovému otvoru & taviacej pece, znázornenej rezom v jej stene 4 v rovine odpichového otvoru g.

Tento dierovacl stroj 2 J© navrhnutý tak, aby otvoril už spomenutý odpichový otvor 6 buď klasickým vŕtaním, teda použitím vrtáku (nie je zobrazený), ktorý je poháňaný vŕtacím zariadením 18 posúvajúcim sa po držiaku g. a vybaveným spojkou 20 na prichytenie vrtáku, alebo metódou stratenej tyče, teda vytiahnutím tyče 10. ktorá bola zavedená do odpichového otvoru g ílu, bezprostredne po tom, ako tento odpichový otvor bol zaplnený ílom. Táto operácia zavádzania tyče 10 do ílu v odpichovom otvore je perfektne vykonaná bez použitia kladiva pomocou svorky 16. Uvedená svorka je pripevnená na vozíku 14. posúvajúcim sa po držiaku g a poháňaná výkonným pohonom, napríklad jedným alebo viacerými hydraulickými motormi 10 a jednou alebo viacerými nekonečnými reťazami 12. Tyč je vo j t j

svojej prednej časti pridržovaná posuvným alebo pevným držiakom | 13, ktorý môže byť tiež navrhnutý ako Štít proti materiálu striekajúcemu i

z odpichového otvoru pri jeho otváraní.

Aby sa zabránilo prehýbaniu tyče, na ktorú pôsobí pomerne j značná sila, nutná na to, aby zabodla tyč do tvrdnúceho ílu v odpichovom otvore, je možné použiť dve rôzne metódy umožňujúce znížiť náchylnosť tyče 10 k prehýbaniu.

Prvá metóda spočíva v pôsobení uvedenej zarážacej sily v blízkosti voľného konca tyče 10 a vo vedení tejto tyče pomocou medziľahlých vodidiel umiestnených medzi čelným držiakom 1_3. a svorkou 16. Na obr. 1 je jedno z nich a je označené číslom 15.

í Tieto medziľahlé vodidlá potom drží tyč 10 v osi a obmedzujú • vytváranie odklonu spôsobujúceho ohyb tyče 10.

Druhá metóda spočíva v pôsobení už spomenutej zarážacej sily nie na voľný koniec tyče 10. ale v určitej vzdialenosti bližšie í k odpichovému otvoru &. V tomto prípade sa otvorená svorka 16

I prenáša do vzdialenosti L od čela konštrukcie 8., uzavrie sa a tyč 10 je zavádzaná do odpichového otvoru 6 posúvaním svorky 16, ktorá je teraz pevne pripojená na tyč 10. o dĺžku L až k čelu ; konštrukcie 8 (poloha B). Svorka 16 je potom otvorená a je i vrátená o dĺžku L, aby mohla opäť zovrieť tyč 10 a zasunúť ďal'šiu

I ;

í dĺžku L do odpichového otvoru Tento vratný pohyb sa opakuje t z ; tak dlho, až tyč 10 vnikne do požadovanej hĺbky odpichového í otvoru 6.

j Tento patent navrhuje udeliť tyči 10 počas zarážania kmitavý i a rotačný pohyb pozdĺž jej pozdĺžnej osi. Dodajme, že tento j ' spôsob, ktorý znižuje odpor ílu pri zavádzaní tyče, môže byť j použitý v spojení s už uvedenou prvou alebo druhou metódou, ktoré j boli popísané skôr.

Bude ocenené, že táto metóda tiež poskytuje značné výhody ak sa používa v spojení s už uvedeným prvým alebo druhým spôsobom zavádzania tyče. V spojení s prvou metódou, umožňuje použitie menšieho počtu medziľahlých vodidiel, pretože sila pôsobiaca v osi na tyč je podstatne nižšia. Pri použití v spojení s druhou ,! metódou, je umožnené predĺžiť uvedenú dráhu L, po ktorej sa í pohybuje vozík 14, teda previesť zarazenie tyče 10 pomocou menšieho počtu vratných pohybov svorky 16. t.j. rýchlejšie.

Spôsob popísaný v tomto vynáleze je výhodne realizovaný použitím svorky 16., ako je ukázané na obrázkoch 2 a 3, ktoré budú popísané detailne v ďalšom texte. Svorka 16¹ je pevne pripevnená pomocou svojho rámu 34 k vozíku 14, ktorý je pripevnený napríklad na pohyblivých bežcoch 28 alebo na valčekoch, vedených profilmi

22.,24 spojenými čelom k sebe v nosníku 8 do tvaru U. Konštrukcia 8 sa skladá napríklad z dvoch nosníkov 8a a 8b spojených dohromady tak, že vzniknutá konštrukcia má tvar skrine. Z obrázku 2 je zrejmé, že rám svorks' sa skladá z hornej časti a dolnej časti 32, ktoré sú spojené rozoberateľnými, prvkami., napríklad skrutkami znázornenými ich osami 33 na obrázku 2. Ak ψύ tieto dve polovice nosnej konštrukcie 32. 34 spojené dohromady, vymedzujú valcovú komoru 37, ktorej pozdĺžna os je rovnobežná so t

smerom pohybu vozíka 14. Valcová komora 37 má v každej zákLadni otvor 35,36 sústredný s uvedenou pozdĺžnou osou.

Vnútri valcovej komory 37 je umiestnené telo svorky 3.8. Toto telo 38 má valcovitý tvar a má priemer a dĺžku vždy o niečo menšiu, než je odpovedajúci rozmer valcovej komory 37. Telo ,38. uvedenej komory spočíva na dvoch sklzných vložkách 40, ktoré obe

Telo svorky 38 sa teda ktorá je zhodná s osou zarážky 40 vo valcovej r;

t ľs fungujú ako koncové zarážky a ložiská, môže voľne otáčať okolo svojej osi, uvedenej valcovej komory. Navyše čeJné komore 37 zamedzujú akémukoľvek jeho vychýleniu z osi a dosadá na obe časti nosnej konštrukcie, tvoriacej v pozdĺžnom smere hranicu komory 37. í.

Telo svorky 38 prechádza pozdĺžne koncentrickým otvorom 44. ktorého priemer je o niečo väčší, než priemer tyče 10. Obsahuje aspoft jednu dvojicu čeľusti 42.' ,42’ ’ , ktoré sú umiestnené symetricky okolo osového otvoru 44 a môžu byť posúvané šikmo v smere uvedeného osového otvoru. Tieto čeľuste sú ovládané pneumaticky a sú s výhodou opatrené vratnou pružinou (nie je zobrazená) určenou na ich roztvorenie. Je dôležité podotknúť, že toto telo svorky musí byť v komore 37 umiestnené tak, že sa osi pohybu čeľustí 42’ a 42'' zbiehajú smerom ku koncu konštrukcie. Ak je svorka posúvaná dopredu, sú čeľuste 42' a 42'’ v uzavretej pozícii zaklieštené do tyče. Telo svorky 38 je predĺžené v smere je umiestnené k vozíku 14. oblúka, takže j

i i

I !

I

Ί osi púzdrom 57 prechádzajúcim otvorom 35. Toto púzdro obsahuje na svojom konci kľuku 58, ktorá je k nemu pevne pripojená. Rameno 56 je otočné upevnené jedným svojim koncom ku kľuke a druhým ku piestnici 54. Táto piestnica prechádza sklzným vedením 53, ktoré v predĺžení valca zdviháka valca 52, pripevneného Pozdĺžna os ramena 58 má s výhodou tvar kruhového rameno 58 môže byť stočené okolo tyče JLO, potom, ako je piestnica 54 úplne vysunutá z valca 52.

Je zrejmé, že vratný pohyb piestnice 54 udeľuje kľuke 5.8 a tým aj telu svorky 38 kmitavý rotačný pohyb s uhlovou amplitúdou približne 90°. Keď čeľuste 42.’ a 42' ' už spomenutého tela svorky 38 zovrú tyč 10. udelia, tyči kmitavý pohyb a súčasne tiež prenášajú na túto tyč uvedenú silu, pôsobiacu v smere osi a potrebnú na zasunutie tyče.

Vratný pohyb piestnice 54 vzniká periodickou zmenou tlaku na oboch stranách piesta 51 integrálne s tyčou piesta spojeného piestnicou a pohybujúceho sa vo valci 52 zdviháka 5_0. Frekvencia, tohto pohybu je s výhodou určovaná v závislosti od druhu použitého Ílu.

Vzhľadom na to, že uhlová amplitúda kmitavého pohybu tela svorky 38 je relatívne malá, môžu^ byť čeľuste 42’ e 4.2’ 'obvyklým spôsobom napájané stlačeným vzduchom použitím hadíc. Je však tiež možné použiť otočné upevnenú hadicu alebo otočné konektory,

Poznamenajme, že telo svorky 38 môže tiež obsahovať druhý pár klieští, ktorých dve osi pohybu sa zbiehajú u smere čela konštrukcie. Táto svorka môže byť potom použitá pri vyťahovaní tyče 10 z vytvrdnutého ílu v odpichovom otvore. Osi druhého páru klieští ležia napríklad v rovine prechádzajúcej osou svorky, ktorá je kolmá na rovinu rezu na obrázku 3.

Ak telo svorky 38 obsahuje naopak len jeden pár klieští určených na. zavádzanie tyče, spojka 20 vétacieho stroja 18 môže byť výhodne nahradená jednosmernou svorkou určenou na vyťahovanie tyče JLQ. Táto svorka 20 ale musí dosadať priamo na svorku 16, aby počas jej odtiahnutia bolo zamedzené prenášanie ťažnej sily z v/tacieho stroja 18 na tyč.

Je zrejmé, že na zamedzenie otáčania tyče alebo na prenášanie sily pôsobiacej v osi, môžu byť použité aj iné prostriedky než

I

I vyššie popísané čeľuste.

Na to, aby Ba zabránilo rotačnému a translačnému pohybu dierovacej tyče 10 vnútri tela svorky 38. j® napríklad možné použiť klin opierajúci sa o plôšky vyírézované na tejto tyči.

Bude ocenené, že tento vynález popisuje spôsob, ktorý iste prispeje podstatnou mierou k odstráneniu používania kladív pri metóde stratenej tyče. Tento spôsob tiež značne k ochrane životného prostredia podstatným znížením hluku v okolí šachtovej pece. Navyše sa svorka podľa uvedenej prispeje hladiny tohto vynálezu vyznačuje spoľahlivou a robustnou konštrukciou.

Claims (9)

1. Spôsob uľahčujúci zavádzanie^ yče do odpichového otvoru Šachtovej pece uzavretého eiáte nie celkom stvrdnutým ílom, pri ktorom sa uvedené zavádzanie tyče prevádza bez použitia kladiva účinkom axiálne pôsobiaceho tlaku vyvolaného silným pohonným zariadením, pôsobiacim na uvedenú tyč , vyznačujúci sa tým, že táto tyč (10), zarážaná do ílu v odpichovom otvore, vykonáva kmitavý alebo rotačný pohyb okolo svojej pozdĺžnej osi, zatiaľčo na ňu pôsobí uvedený axiálny tlak.

2. Spôsob podľa bodu 1, vyznačujúci sa t y in, Že uhlová amplitúda uvedeného oscilačného pohybu je menšia než 180.

3. Spôsob podľa bodu vyznačujúci s ä tým, že tyč zavádzania vedená medziľahlými voditkami.

i alebo 2, (10) je počas s vo j ho

4. Spôsob podľa bodu 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že sa uvedený axiálny tlak pôsobiaci na tyč (10) aplikuje vo vzdialenosti od odpichového otvoru, ktorá je menšia, než ekvivalentná priehybová dĺžka, tyče (10), ďalej tým, že tyč (10) je otvore o dĺžku L a ďalej tým, že dlho, až tyč (10) prenikne do otvoru (6).

zarážaná do ílu v odpichovom táto operácia sa opakuje tak požadovanej hĺbky odpichového

5. Špeciálna ktoréhokoľvek i vyznačujúca svorka na prevádzanie uvedeného spôsobu podľa z bodov 1 až 4, sa tým, že obsahuje špecifické prostriedky na prenášanie uvedeného axiálneho tlaku na tyč a na uvedenie tyče do spomenutého kmitavého pohybu okolo jej osi.

6. Svorka podľa bodu 5, vyznačujúca sa t

tým, že

I táto svorka je pripevnená na vozíku (14), ktorý sa pohybuje pozdĺžne po konštrukcii (8) účinkom silného pohonného systému, ďalej tým, že prostriedky na prenášanie uvedeného axiálneho tlaku sú prostriedkami na spoľahlivé uchopenie tyče (10) počas zavádzajúceho pohýbu, a ďalej tým, že tieto prostriedky sú umiestnené vo Bvorke (16), umožňujúcej ich kmitanie okolo pozdĺžnej osi tyče (10).

7. Svorka podľa bodu 6, vyznačujúca sa tým, že uvedené prostriedky na uchopenie tyče (10) sú pripojené ku spájaciemu mechanizmu pozostávajúcemu z tyče a kľuky, ktorý prevádza vratný pohyb zdviháka (50) na kmitavý uhlový pohyb uvedených prostriedkov na uchopenie tyče.

8. Svorka podľa ktoréhokoľvek z bodov 5 až 7, vyznačujúca sa tým, že je vybavená otvorom (44) pre tyč (10), ktorý prechádza touto svorkou v smere jej osi.

9. Svorka v y z n a č u prostriedok, operácie, pri podľa, j ú c a slúžiaci ktorej je ktoréhokoľvek z bodov 5 až 8, i

sa tým, že obsahuje druhý na pevné uchopenie tyče (10) počas táto tyč vyťahovaná.