5.1. Металлургические ковши
Металлургический ковш служит для транспортирования жидких металлов, штейнов, шлаков и др. на металлургических заводах.
Рис. 216. Конструкции металлургического ковша
Ковши вместимостью до 2 м3 изготовляются литыми (рис. 216, а) или реже сварными (рис. 216, б). Ковши имеют конусообразную форму с плоским горизонтальным днищем. Для разливки жидкого металла или шлака они снабжены одним или двумя разливочными носками и перпендикулярно к плоскости носков двумя цапфами. Цапфы заделаны в корпус при отливке ковшей. Для неразъемности соединения закладная часть цапф выполнена с кольцевыми проточками и залита металлом. После отливки ковши отжигают для снятия литейных напряжений
Для кантования ковшей у днища предусмотрены проушины с осями или чалочньш кольцом. При переноске ковша кранами используют клепаные или сварные траверсы, которые подвешивают на кованых тягах к крану таким образом, чтобы обеспечить строго горизонтальное положение ковша при его перевозке и кантовании. Корпус ковшей изготовляют из сталей 35Л, 15Л, 25Л, Ст. 3, 09Г2С, для цапф применяют стали 35 и Ст.3.
Только ковши вместимостью 0,27 и 0,5 м3 имеют стальной сварной корпус, залитый чугуном, остальные футеруются огнеупорным кирпичом.
Правилами техники безопасности предусмотрен постоянный контроль за состоянием поверхности ковша, особенно около цапф. Не допускаются к использованию ковши с трещинами, наплывами, впадинами, шероховатостями на его внутренней поверхности. Не разрешается для очистки поверхности ковшей от корки и настылей соударять их друг с другом. С этой целью очистку осуществляют с помощью мягкого удара медными шарами, подвешенными к скреперной лебедке.
Для ослабления схватывания металла со стенками ковша его внутреннюю поверхность смазывают известковым и меловым раствором. Для предотвращения хлопков и взрывов ковши под заливку шлака и, особенно штейна, следует подавать сухими.
Правилами техники безопасности установлено, что ускорение при перемещении ковшей с расплавленным металлом не должно превышать 0,1 м/с2. Заполнение и разливку надо вести быстро, чтобы избежать застывания металла.
Сварные ковши (рис. 216, б) предназначены для транспортирования расплавленных металлов, штейнов и шлаков при вместимости до 16,5 м3. Корпус 1 ковша состоит из отдельных частей, соединенных сваркой. Толщина днища 8 ковша несколько больше, чем корпуса. Днище выполнено со слегка сферическим профилем, повышающим жесткость ковша. На уровне цапфы 4 расположены верхний 3 и нижний 7 пояса жесткости. Между ними заложены две цапфовые плиты 5 и расклинивающие их поперечные стойки 6. В цапфовую плиту с натяжением запрессовывают цапфы. Для повышения надежности этого соединения плиты и цапфы дополнительно сваривают. Цапфы имеют двойной цилиндрический профиль, цилиндр большого диаметра закладывается в плиту, цилиндр меньшего диаметра служит для транспортировки ковша.
С целью устранения самопроизвольного снятия крюков с цапфы, ее конечная часть ограничена бортиком в виде кольца. Для удобства разливки расплава в верхней части ковша служат один или два сливных носика 10, выполненные в виде наклонных желобов. Кантование ковша осуществляется с помощью двух серег 9, основу которых составляют две проушины, приваренные к корпусу. Между проушинами закреплен палец, который захватывается крюком кантовального устройства.
Ковш футерован огнеупорным кирпичом. Профиль кладки конуснообразный с плоским днищем. Для удержания футеровки при кантовании ковша, сверху кладка закрепляется к корпусу предохранительным кольцом 2. Сварные ковши изготовлены из конструкционных марок сталей с повышенной прочностью. Корпус ковша, состоящий из верхней, средней и нижней обечайки, выполнен из стали 09Г2С и Ст3 (для небольших ковшей). Пояса жесткости и днище изготовляются из стали 09Г2С, цапфовые плиты и цапфы – из стали 20 и стали 30. Сварку обечаек и корпуса с поясами жесткости выполняют на специальном стенде автоматической сварки под слоем флюса. Весь корпус ковша в сборе подвергается термообработке для снятия внутренних напряжений.
Как правило, для повышения ресурса цапф заготовки для них отковывают, их внутреннюю полость высверливают для удаления рыхлых слоев. Расточки в обеих плитах под цапфы выполняют одновременно с помощью горизонтально-расточного станка с двумя головками. Этот метод гарантирует соосность цапф при сборке и эксплуатации.
Транспортирование ковшей малой вместимости осуществляется разливочными кранами. Ковши большей вместимостью транспортируют на металловозных тележках. Тележка (рис. 217) состоит из рамы 1, ходовой части 3 с механизмом передвижения, токоподводящего устройства 4 и сцепки 2. В средней части рамы тележки имеется опора для установки ковша.
Рис. 217. Разливочная тележка
Ходовая часть включает два ската, установленных в буксах, электродвигатель мощностью 16 кВт с частотой вращения 718 мин-1, цилиндрический трехступенчатый редуктор. Для остановки тележки предусмотрен электромагнитный тормоз. Весь привод расположен на отдельной раме и подвешен к основной раме с помощью пружинного амортизатора. Скорость тележки не превышает 0,795 м/с, полная масса с ковшом не более 100 т. Электроэнергия подводится по гибкому кабелю.