Фурма для подачи газа в конвертер

Фурма для подачи газа в конвертер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ФУРМА ДЛЯ ПОДАЧИ ГАЗА , В КОНВЕРТЕР, содержащая концентрично расположенные трубы, образующие тракты для подвода и отвода охладителя, газовый тракт и сопловую головку, отлич-ающаяс я тем, что, с целью повышения стойкости фурмы, внутри газового тракта соосно с сопловой головкой дополнительно установлено сопло Лавсшя, а между дополнительным соплоМ Лаваля и сопловой головкой закреплена диафрагма с диаметром отверстия , ббльшим диаметра критического сечения дополнительного сопла Лаваля. 2. Фурма по п. 1, отличаюё щаяся тем, что выходной срез дополнительного сопла Лаваля образует со стенкой газового трак (О та уступ величиной 0,05-0,1 диаметра тракта, а диаметр отверстия диафрагмы меньше диаметра выходного среза дополнительного сопла. ЛАг 00 ф СП 01

СОЮЗ COBETCHHX

МЦФЛ О, РЕСПУБЛИН

З{д) С 21 С 5 48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н AS ÃÎÐÑÍOÌÓ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3240222/22-02 (22) 30.01.81 (46) 23.08.83. Бюл. 9 33

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОЗНРЫТИЙ (72) С.И. Жигач, О.Н. Засухин, С.К. Петров, A.Ì. Сизов, Б.Н. Собколов, Н;E. Хисамутдинов, A.В. Явойский1 В.И. Явойский, С.П. Киселев, Н.М. Милютин, В.В. Петреиев и М.A. Третьяков (71) Ленинградский ордена Красного

Энамени механический институт и Московский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Энамени институт стали и сплавов (53) б69.184.142(088.8) (5á) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 458585, кл. С- 21 С 5/48, 1975.

2. Явойский A.В. и др. Опыт применения пульсирующего кислородного дутья в конверторном производстве.

"Сталь", 1977, Р 6, с. 497-500.

Su„„755 А (54)(57) 1. ФуРМА для ПодгАИ ГАЭА

В КОНВЕРТЕР, содержащая конпентрично расположенные трубы, образующие тракты для подвода и отвода охладителя, газовый тракт и сопловую головку, о т л и ч а ю щ а я— с я тем, что, с целью повышения стойкости фурмы, внутри газового тракта соосно с сопловой головкой дополнительно установлено сопло

Лаваля, а между дополнительным соплом Лаваля и сопловой головкой закреплена диафрагма с диаметром отверстия, б6лъшим диаметра критического сечения дополнительного сопла Лаваля.

2. Фурма по п. 1, о т л н ч а ющ а я с я тем, что выходной срез g дополнительного сопла Лаваля образует со стенкой газового тракта уступ величиной 0,05-0,1 диаметра тракта, а диаметр отверстия ди- С афрагмы меньше диаметра выходного среза дополнительного сопла.

1036755

Изобретение относится к металлургии, в частности к фурмам пульсирующей подачи газа, и может быть использовано при кислородно-конвер.орном переделе чугунов.

Известна фурма для акустической продувки металла в кислородном конверторе, содержащая головку с соплами, имеющую ультразвуковые резонаторы, расположенные снаружи фурмы 1 3 °

Недостатком фурмы является низкая стойкость резонаторов, вызванная зрозионным воздействием капель металла на резонаторы и незащищенностью резонаторов от налипания металла, приводящего к снижению. эффективности работы фурмы и выходу резонаторов из строя.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достига" емому результату является фурма пульсирующей подачи кислородного дутья в конвертор. Эта фурма содержит, концентрично расположенные трубы, образующие тракты дЛя подвода и отвода охладителя, сопловую головку, закрепленную на водоохлаждаемом газовом тракте, в котором расположены дисковый пульсатор прерыватель, установленный на подшипниках газового потока, приводимый во вращение электрическим двигателей 2 j.

Недостатками фурмы являются ее ограниченная стойкость, вызван- . ная перегревом подшипников дискового пульсатора и перегревом электродвигателя, что приводит к частым ремонтам фурмы, а также труд-. ность получения большой амплитуды колебаний давления газа в предсопловом объеме фурмы.

Целью изобретения является повышение стойкости фурмы.

Указанная цель достигается тем, что в фурме, содержащей концентрично расположенные трубы, образующие тракты для подвода и отвода охладителя, газовый тракт и сопловую головку, установлено сопло Лаваля, а между сопловой головкой и дополнительным соплом Лаваля закрепле" на диафрагма с отверстием, диаметр которого больше диаметра критическогоо сечения дополнительного сопла Лаваля.

Причем выходной срез дополнительного сопла Лаваля образует со стенкой газового тракта уступ величиной.

0,05-0,1 диаметра тракта, а диаметр отверстия диафрагмы меньше диаметра выходного среза дополнительного сопла.

Наличие проточного объема между срезом дополнительного сопла Лаваля и диафрагмой позволяет получать эффект пульсационного эапол10

65 кения объема перед сопловой головкой и, следовательно, обеспечивает режим пульсационного истечения газа со среза сопел сопловой головки.

Работа фурмы в пульсационном режиме способствует повышению стойкости фурмы путем уменьшения налипания капель расплава на нее.

На фиг. 1 изображена фурма, диаметр выходного сечения дополнительного сопла Лаваля равен диаметру трубы .газового тракта; на фиг. 2— то же., выходной срез дополнительного сопла Лаваля образует уступ.

Фурма содержит сопловую головку

1 с соплами Лаваля, связанную с источником сжатого газа с помощью газового тракта, образованного трубой 2. Газовый тракт заключен в водоохлаждаемую рубашку, состоящую иэ концентрично установленных труб 3 и 4. Внутри трубы 2 газового тракта на расстоянии, равном ,6-10 диаметрам трубы 2 от сопловой головки, установлено дополнительное сверхзвуковое сопло 5. Между ,соплом 5 и сопловой головкой 1 закреплена диафрагма б с центральным отверстием, диаметр которого больше диаметра критического сечения дополнительного сопла 5 Лаваля.

Выходной срез дополнительного сопла Лаваля может образовывать уступ, величина которого составляет

0,05-0,1 диаметра трубы газового тракта. В этом случае, диаметр отверстия в диафрагме 6 должен быть меньше диаметра выходного среза дополнительного сопла Лаваля.

Фурма работает следующим образом.

Сжатый газ подается по газовому тракту и сверхзвуковая струя истекает со среза сопла 5. При взаимодействии перерасширенной струи с диафрагмой 6 воэникает режим пульсирующего заполнения и опорожнения объема А, расположенного между срезом сопла 5 и диафрагмой 6. Определенное соотношение давления дутья, числа Маха сопла и диаметр его критического сечения с диаметром отверстия в диафрагме позволяют создавать возможность циклической накачки полости между срезом сопла и диафрагмой и ее опорожнения.

Циклическое изменение давления в полости A вызывает пульсационное изменение давления в предсопловом объеме В сопловой головки. Благодаря циклической подачи газа в предсопловой объем В со среза сопел го-. ловки истекают пульсирующие сверхзвуковые струи.

Таким образом, благодаря особенностям взаимодействия сверхзвуковой струи, истекающей в проточный диафрагмированный объем, появляется

1036755 возможность генерации пульсирующей подачи газа из сопловой головки ,фурмы, что необходимо для повыше ния стойкости фурмы, так как пульсирующая подача газа способствует существенному уменьшению налипания металла на фурмы.

Проведенные в газодинамической лаборатории испытания фуроры с четырехсопловой головкой подтвердили работоспособность предлагаемого устройства и показали стабильность

dg>, Ма Ро ° Па I< мм 2 мм Аф, мм Г, Гц йР, Па мм

58 2,14 . 10,75 10 200

58 2, 14 9,8 10 150

38 3,0 10,75 10 200

700 7, 85 10+

600 7,82.10

60

900 4,9 ° 10

70

В таблице приведены следующие параметры:30

ВНИИПИ Заказ 5942/25

Тираж 568 Подписное

Филиал tttttt "Патент", г.ужгород, ул . Проектная, 4

М

Р о

1

2 диаметр критического сечения дополнительного сопла

Лаваля; число Йаха на срезе дополнительного сопла Лаваля, полное давление перед дополнительным соплом Лаваля, расстояние от среза сопла до диафрагмы, расстояние от диафрагмы до сопловой головкин генерации пульсирующей подачи газа в широком диапазоне варьирования геометрических и режимных парамет ров, в число которых вхбдит диаметр критического сечения и число

Маха дополнительного сопла Лаваля,. диаметр отверстия в диафрагме, расстояния от среза сопла Лаваля до диафрагмы и от сопловой головки фурмы до дополнительного сопла

Щ Лаваля и давление дутья. Результаты

;экспериментов приведены в таблице.

d — диаметр отверстия в диаДф фрагме, — частота колебания давления дутья в предсопловом объеме фурмы, dP — амплитуда колебания давления в предсопловом объеме фур

Использование изобретения обес.печивает существенное повышение ,стойкости фурмы за счет уменьше ния налипания металла на фурмы.

Увеличение срока службы фурмы состав4О,ляет 35-40iL.