Конструкция механизма вращения ванны и расчет мощности привода

Вращение ванны осуществляют от привода, который на разных печах неодинаков. На рис. 2.99 показан механизм вращения ванны с цилиндрическими редукторами и открытой конической передачей (он применен на печи, показанной на рис. 2.98).

К железобетонной плите 1 болтами прикреплен зубчатый венец 2, входящий в зацепление с конической зубчатой шестерней 3. Вращение шестерни 3 обеспечивают электродвигатель постоянного тока 8, через три двухступенчатых редуктора 5, 6, 7 и соединительные муфты 4- При вращении шестерни 3, воздействующей на венец 2 плиты 1, ходовые колеса катятся по круговому рельсу.

Конический зубчатый венец (литой) изготовляют из отдельных секторов, собира­емых после обработки на станках. Круговой рельс изготовляют также из отдельных стальных профилей квадратного сечения.

Мощность привода механизма поворота печи определяется величиной крутящего момента: -.

M = *„(C. + C.)-((f. + ^) •£),

где fcp — коэффициент, учитывающий трение в горизонтальных центрирующих роли­ках, fcp = -j-1,5 - г - 2,5; GB, GM — сила тяжести ванны с футеровкой и жидкого металла, Н; /х — коэффициент трения качения колеса по круговому рельсу, р = 0,008 Ч - 0,01 м; / — коэффициент трения в подшипниках с диаметром оси do, / ^ 0,02 ~ 0,05; d — диаметр кругового рельса, м; DK — диаметр катков, м.

Мощность привода двигателя ^

N ~ 77 -1000’

7Г • П

где ш — угловая скорость поворота печи, ш = -------------

77 — к. п.д. привода.

Выбранный двигатель проверяют на перегрузку:

где Мт&к — максимальный момент при неустановившемся режиме (разгона, тормо­жения); Мн — номинальный момент; Кп — коэффициент перегрузки; [Кп] — допус­каемый коэффициент перегрузки выбирается по каталогу для электродвигателя.

Конструкция электрододержателя

Электрод рудовосстановительных печах подвешен (зажат) в двух местах — вверху в зажимных кольцах механизма перепуска электродов и внизу в электрододержателе. Последний предназначен для подвода тока к электроду, зажима электрода и его перемещения по вертикали. На рис. 2.100 показан электрододержатель с самоспе - кающимся электродом.

Электрододержатель состоит из несущего цилиндра 5, восьми контактных щек 4 и нажимного кольца 9, снабженного зажимами 3. Несущий цилиндр (мантель), обеспечивающий подвеску (зажим) и перемещение электрода, выполнен из стального листа толщиной 10-16 мм, его диаметр превышает диаметр электрода на 150—200 мм и в зазор между ними сверху подают вентилятором воздух. Снизу цилиндр заканчи­вается кольцевой траверсой 7, к которой подвешены нажимное кольцо и контактные щеки (кольцо с помощью четырех водоохлаждаемых труб, а каждая щека на стальной тяге, эти подвески на рис. 2.100 не показаны).

Зажим электрода в кольце, т. е. прижатие восьми контактных щек к электроду осуществляют с помощью зажимов 3 кольца 9. Ток к щекам подводят по медным водоохлаждаемым трубкам. Щеки отливают из меди или сплавов на основе меди — бронзы или томпака, имеющих малое удельное электрическое сопротивление и вы­сокую теплопроводность. Щеки делают полыми или с залитыми внутри трубками для охлаждающей воды. Нажимное кольцо также водоохлаждаемое, его отливают из немагнитной стали или бронзы.

Самоспекающийся электрод имеет кожух из стального листа с вертикальными ребрами. В кожух сверху засыпают электродную массу; при опускании электрода она нагревается и под щеками спекается, имея далее свойства угольного электрода.

Детали устройства электрододержателя даны на рис. 2.101. Для подвески нажим­ного кольца 5 к траверсе 9 несущего цилиндра служат трубы 6, для подвески щек 2 тяги 8. Для прижатия щек к электроду 1 ранее применяли зажимы типа «нажимной винт-гайка» с ручной регулировкой усилия зажатия. В настоящее время применяют сильфоны 4, наполняемые для создания усилия зажатия маслом под регулируемым дистанционно давлением. Усилие зажатия передается на щеки через бугели 3. При сбросе давления зажатие прекращается.

На участке между траверсой 9 и кольцом 5 иногда устанавливают полые водо­охлаждаемые плоские экранирующие коробки 7, охватывающие электрод по всему периметру сечения.

Конструкция механизма перепуска электродов

По мере сгорания электродов возникает необходимость их перепуска, т. е. смеще­ния электродов вниз относительно контактных щек. Применяемый на современных печах механизм перепуска электродов (рис. 2.101) состоит из двух зажимных колец 16

и 19 и трех или четырех гидроцилиндров 17. Нижнее зажимное кольцо 16 закреплено на траверсе 13, присоединенной к верху несущего цилиндра 11, а. верхнее коль­цо 19 опирается на штоки 18 гидроцилиндров 17, закрепленных на нижнем кольце. Каждое зажимное кольцо содержит по шесть одинаковых пружинно-гидравлических зажимов. Электроды зажимаются пружинами 22, которые упираясь одним концом в корпус 24 гидроцилиндров, жестко закрепленных на зажимном кольце, другим концом через бугели 21 оказывают давление на обрезиненные (для повышения коэффициента трения), шарнирно подвешенные к кольцу щеки 20.

Перепускают электрод следующим образом. В исходном положении пружины зажимают электрод. Верхнее зажимное кольцо находится в нижнем положении. При включении магнита двухпозиционного золотника 34 масло из напорной линии пода­ется по трубопроводам через гибкие шланги 26 под плунжеры 25 гидроцилиндров 24; плунжеры, выдвигаясь из гидроцилиндров, с помощью тяг 23 отводят бугели 21 от щек 20, высвобождая электрод 1. При этом пружины 22 сжимаются.

Далее поднимают верхнее кольцо 19. При срабатывании трехпозиционного зо­лотника 32 масло подается в поршневые полости гидроцилиндров 17, поршни 18 выдвигаются, поднимая кольцо 19, а из штоковых полостей гидроцилиндров 17 масло вытесняется на слив через золотник 32 и подпорный клапан 36. Затем зажимают электрод в кольце 19 обесточивая управляющий соленоид золотника 34, его возвра­щают в исходное положение и тем самым сообщают полости гидроцилиндров 24 со сливом, при этом пружины 22 зажимают электрод. (Подпорный клапан 37 позволяет удерживать рабочую жидкость в трубопроводах, обеспечивая тем самым работоспо­собность системы).

Далее разжимают зажимы нижнего кольца 16 и электрододержателя. Для этого включением двухпозиционного золотника 33, аналогичного золотнику 34, сжимают пружины нижнего кольца 16, освобождая электрод и снимают давление в сильфо­нах 4 электрододержателя. После этого опускают верхнее кольцо 19 с электродом. Для этого реверсивный золотник 32 включается в направлении, противоположном предыдущему. Рабочая жидкость поступает в штоковые полости гидроцилиндров 17, благодаря чему верхнее зажимное кольцо с электродом опускается вниз на величину хода гидроцилиндра 17. Из поршневой полости цилиндров 17 рабочая жидкость через золотник 32 и подпорный клапан 36 сливается в бак. В заключении перепуска зажимают электрод в нижнем кольце и в электрододержателе. Для этого цилиндры нижнего зажимного кольца через золотник 33 сообщают со сливом, и пружины вновь зажимают электрод, а в сильфоны 4 подают масло под давлением, вследствие чего сильфоны зажимают электрод в электрододержателе.

Управляют перепуском электродов дистанционно с пульта управления печи. Положение верхнего кольца механизма перепуска контролируют по сигнальным лампам. Перепуск при нормальном ходе печи осуществляется 2-3 раза в сутки и продолжается несколько минут.