3.3.2. Вертикальные конвертеры
Конструкция вертикального конвертера показана на рис. 164. Корпус 6 состоит из цилиндрической центральной части, которая сверху и снизу переходит в конусы. Сверху корпус, сварной из стали ВСт3 толщиной 40 мм, усилен толстостенным кольцом и съемным шлемом 7 из четырех частей. Снизу к корпусу прикреплено отъемное днище 10 с 16-ю быстроразъемными клиновыми запорами. Опорное кольцо 8 имеет коробчатое сечение, стенки которого образованы верхним и нижним поясами и концентричными наружными и внутренними кольцами. Для повышения жесткости опорного кольца в нем сделаны поперечные перегородки. Между внутренним кольцом и корпусом конвертера имеется температурный зазор. К опорному кольцу приварены две подцапфовые плиты 5, в которые впрессованы цапфы 9. В цапфы входят две массивные шпонки, приваренные к корпусу и служащие для восприятия корпусом усилий, возникающих при его наклоне. На опорное кольцо конвертер устанавливают на кронштейнах 12, приваренных к цилиндрической части корпуса. Кронштейны имеют нижний и верхний опорный пояс и поперечные ребра жесткости. Соединение опорного кольца с кронштейнами обеспечивается восемью шпильками 13 диаметром 115 мм со сферическими шайбами, позволяющими, изменяя наклон шпилек, компенсировать температурное расширение корпуса конвертера. Поджатие шпилек к опорному кольцу осуществляется посредством пакета тарельчатых пружин 14.
Рис. 164. Вертикальный конвертер
Цапфы конвертера установлены в опорах 4 станины 11 на двурядных сферических роликовых подшипниках. Со стороны привода подшипниковая опора цапфы зафиксирована от осевого перемещения. Другая опора может перемещаться («плавать»), так как наружное кольцо подшипника снабжено подвижной пасадкой во втулке опоры. На приводной цапфе конвертера закреплена ступица центрального зубчатого колеса специального редуктора 3 с передаточным числом 14,118. Корпус редуктора на подшипниках качения центрируется на ступице и удерживается от поворота вокруг цапфы буферной тягой с пружинным и гидравлическим амортизаторами для гашения колебаний при пуске и торможении. На четырех выходных концах валов – шестерен специального редуктора насажены четыре навесных привода, состоящие из фланцевого электродвигателя 1 мощностью 29 кВт и быстроходного двуступенчатого редуктора 2 с передаточным числом 51,1. Соединение электродвигателя с редуктором обеспечивается зубчатой муфтой. От проворота навесной привод удерживается буферным устройством с пружинным амортизатором.
Двигатели поворота работают на постоянном токе от системы генератор – двигатель, мощности которых соответственно равны 45 и 200 кВт. Предусмотрен аварийный привод поворота: для торможения конвертера используют четыре тормоза ТДП, а при аварийных остановках – механический тормоз совместно с торможением электродвигателем.
У вертикальных конвертеров, так же как у горизонтальных, футеровка выполнена из хромомагнезитового кирпича толщиной около 675 мм. Между кладкой и корпусом уложен слой засыпки для компенсации теплового расширения футеровки.
Для сбора газа у конвертера предусмотрен водоохлаж-даемый напыльник из стали марки 20К. Он имеет цилиндрическую форму с диаметрами внутренней поверхности 2600 и наружной 2800 мм. Толщина внутренней стенки (по огневой поверхности) 12, наружной 10 мм. Длина образующей кессона превышает 8 м, ширина кольцевого пространства, заполняемого водой, 68 мм. Полная масса напыльннка с водой и без воды соответственно 30 и 25 т. Расход охлаждающей воды 800 м3/ч при давлении 0,35 МПа. Напыльник откатной, по отношению к горловине наклонен под углом 60°. Для ввода фурмы в напыль-нике предусмотрено специальное окно.
Для демонтажных и монтажных работ по замене днища применяют специальную домкратную тележку. В ее состав входят гидродомкрат механизма подъема, гидроцилиндр механизма поворота стола, насосные установки, подъемный стол с рабочей площадкой. Грузоподъемность тележки 240 т при общей массе 54,2 т. Она установлена на железнодорожной четырехосной платформе с колеёй 1920 и базой 3600 мм. Некоторые параметры ее механизмов приведены ниже.
Централизованная система смазки служит для подачи масла в зубчатые зацепления и опоры специального редуктора, в опоры цапф конвертера. У навесного привода смазка наливная.
Для интенсификации процесса конвертирования применяется продувка расплава с помощью фурмы воздухом, обогащенным кислородом. Механизм для подачи фурмы представляет собой консольный кран, на стреле которого с вылетом 4,9 м крепится фурма. Грузоподъемность крана 1,7 т, мощность электродвигателя подъема 22 кВт. Механизмы подъема обеспечивают подъем и опускание стрелы на высоту до 9 м со скоростью 0,25 м/с, а при аварийной ситуации – со скоростью 0,5 м/с. Механизм поворота (электродвигатель мощностью 1,4 кВт) отводит стрелу на угол ±15°. Сама фурма – это стальная труба длиной 8,87 м, на конце которой имеется медная головка с тремя соплами. Гибкими шлангами в нее подается воздух с кислородом и холодная вода в зазор между фурмой и внутренней стальной трубой корпуса диаметром 114 мм. Нагреваясь, вода попадает в кольцевой зазор между внутренней трубой диаметром 114 мм и наружной трубой диаметром 159 мм и затем выходит из системы.
Для осуществления продувки фурма вводится в конвертер. Опытные данные показали, что расход кислорода при продувке и расход воды на охлаждение фурмы – в среднем составляют соответственно 2,0 и 1,3 м/с.
При монтажных и ремонтных работах используют специальные и общие краны и специальный гидравлический подъемник. Выбор их грузоподъемности зависит от массы отдельных узлов и деталей конвертера.
Телескопический гидравлический подъемник для ремонта футеровки конвертера установлен на двуосной тележке. Грузоподъемность гидроподъемника материалов и рабочей площадки составляет соответственно 1 и 4 т. Полный ход телескопического грузоподъемника 5,6 м при рабочей и холостой скоростях, равных соответственно 0,98 и 0,90 м/мин. В гидросистеме принято расчетное давление 5,5 МПа.
Вертикальный конвертер по сравнению с горизонтальным (при одинаковой вместимости) характеризуется высокой металлоемкостью (более, чем в 4 раза), требует повышенного расхода электроэнергии; его высотный габарит существенно увеличивается фурмой. К достоинствам вертикального конвертера следует отнести привод постоянного тока, позволяющий широко регулировать скорость поворота, исключение тяжелой операции прочистки фурм и отработанную систему смазки. В целом горизонтальные конвертеры более надежны и экономичны.