Донная фурма

Донная фурма

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Из|о6&gt;&amp;рётение относится к металлургий, в частности к конве)ртерам с донной продувкой. Цель изобретения - пЬвышение срока службы ФУРМЫ. Донная фурмд содержит блок сопел, об^^разованных коаксйально установленными с зазором центральными для подэчи реагентов и перифери&lt;^нь1ми для' подачи защитного газа соплами, размещенными в ряд с примыканием ДРУг к другу, соотношение суммарной площади зазрров к суммарной площади сопел для подачи реагентов составляет 0,25-0.5. В поперечном сечении сопла фурмы образуют симметричную фигуру. Такая конструкция фурмы позволяет повысить срок службы фурмы за счет уменьшения волнообразования и сни-, жения гидравлических ударов в днище конвертера. 1з. п. ф-лы, 6 ил.Изобретение относится к металлургии, в частности к конвертерам с донной и комбинированной продувкой.Известна фурма для донной продувки расплава, содержащая внутреннюю трубу и обхватывающую ее наружную трубу, образующие щелевидные полости для подвода кислорода и защитного газа.Известна также фурма для донной продувки металла, состоящая из коаксйально расположенных труб, причем рабочая часть, фурмы состоит из нескольких кислородных сопел, встроенных в пористый огнеупорный блок, через который подается защитный газ: в свою очередь, весь блок с соплами на срезе фурмы окружен по контуру кольцевой щелью для подачи защитного газа.Известна фурма, вариант исполнения которой имеет центральное сопло для подачи окислительного газа и четыре периферийных трубы с круглыми брусьями и каналами между ними.Известна также донная фурма, выполненная в виде единой центральной фурмы, содержащей в общем корпусе блок цилиндрических сопел для подачи кислорода или нейтрального газа, между которыми подается защитный газ. Для подачи рабочего газа в сопла используется центральный распределитель в виде д,иффузора. Основными недостатками известных фурм являются Центральное расположение единственной /фурмы, ограничивающее зону воздействия дут|1&gt;&amp;я на жидкий металл; расположение со- ;пел в ограниченном объеме корпуса фурмы вызывает слияние газовых потоков сопел в едйнь<й поток ("сноп"), эквивалентный по воздействию сосредоточенному источнику подвода энергии к расплаву, что приводит к волнообразованию на поверхности ванны и гидравлическим ударам, разрушающим футеровку в области сопел, а в последующем привод щим к выг^орвнию обнажившейсй .фурмы; неодинакова долговечность сопел сл с Сл>юё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,, Ж „„1713940 А1 (51)s С 21 С 5/48

ГОСУДАРСТВЕН-Ы Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЪ|ТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К,АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Изобретение относится к.металлургии, Известна также донная фурма, выполв частности к.конвертерам с донной и ком- ненная в. виде единой центральной фурмы,: ф бинированной продувкой.: .. содержащей в общем корпусе блок цилиндИэвестна фурма для донной продувки .рических сопел для подачи кислорода или

II999k расплава, содержащая внутреннюю трубу и нейтрального газа, между которыми подаетобхватывающую ее наружную трубу, обра- . ся защитный газ. Для подачи рабочего газа 4 . эующие. щелевидйые полости для подвода в сопла. используется центральный распре-. кислорода и защитного газа..: . делитель в виде диффузорз. Основными не- (д)

Известйа также фурма для донной про- достатками известных фурм. являются К) . дувки металла, состоящая из коаксиально-- . центральное расположение единственной . ф„ .расположенных труб, причем рабочая часть, -, фурмы, ограничивающее зону воздействия р фурмы состоит из нескольких кислородных::-. дутья на жидкий металл; расположение сосопел, встроенных в пористый огнеупорйый:::neii в ограниченном обьеме корпуса фурмы,блок, через который подается защитный газ;, вызывает слияние газовых потоков сопел в в свою. очередь, весь блок с соплами на . единйй,поток ("сноп"), эквивалентный по срезе фурмы окружен по кон:гуру кольцевой ., воздействию сосредоточенному. источнику щелью для подачи защитного газа. подвода энергии к расплзву, что приводит к

Известна. фурма, вариант исполнения .. волнообразованию на поверхности ванны и которой имеет центральное сопло для под- : гидравлическим ударам, разрушающим фузчи окислительного газа и четыре: перйфе- . теровку в области сопел, а в.последующем рийных трубы с круглыми брусьями и приводящим к выгорвнию обнажившейся, каналами между ними. ..фурмы; неодинаковая долговечность сопел

1 .(2 1) 47051:43/02

f22) 25.04.89, :(46) "23.02.92, Бюл. М 7 (71) Мзриупольский металлургический:институт

:(72) В. В..Филатов, В. И. Хоменко, В.-Д.

Клименко и В. А. Йабоков (53) 669 84;142(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 943293, кл. С 21 С 5/48, 1980.

Заявка Франции М 2439235, кл. С 21 С

5/48, 1980. (54) ДОННАЯ ФУРМА

- (57) Изобретение относится к металлургий. в частностй к конвертерам с донйой продувкой. Цель изобретения — повышение срока службы фурмы. Донная фурмз содержит блок сопел, образованных коаксиально установленными с зазором. центральйыми для подачи реагентов и периферийными для. .. подачи защитного газа соплами, размещенными в ряд с примыканием друг к другу, .. соотношение суммарной площади зазоров к

:суммарной площади сопел для подачи реа.. гентов составляет 0,25-0,5. B поперечном сечении сопла фурмы образуют симметричную фигуру. Такая конструкция.фурмы по-, зволяет повысить срок службы.фурмы за .:- счет уменьшения волнообразования и сни-, жения гидравлических ударов в днище кон- . вертера, 1 з. и. ф-лы, 6 ил.

171394Î фурмы в силу неравномерного температурного поля для сопел, расположенных в центральной части фурмы и на периферии фурмы; сложность конструкции, имеющей (не считая сопел и стандартных изделий) 5 более десяти деталей, требующих механической обработки.

Цель изобретения — повышение срока .службы фурмы и упрощение конструкции, Эта цель достигается тем, что донная 10 фурма выполнена в виде блока сопел.для раздельной подачи реагентов и защитного газа, причем вокруг сопел для подачи реагентов коаксиально с зазором размещены сопла для подачи защитного газа, все сопла 15 установлены в ряд с примыканием друг к другу и имеют соотношение суммарной рабочей площади сечений газовых каналов к ,суммарной площади сечения каналов для подачи реагентов 0,25-0,5, Сопла фурмы в 20

-поперечном сечении могут также образовывать симметричную фигуру. Такая конструкция фурмы позволяет разместить несколько фурм на значительной площади днища конверт ра и тем самым рассредоточить воз- 25 действие газа на весь объем ванны, так как рассеивание энергии дутья в расплаве возрастает пропорционально отношению

dcxp/Bxose (где Остр — диаметр струи; Оконв— диаметр ванны). Для линейной системы со- 30 пел характерным линейным размером, определяющим процессы тепло- и массопереноса в ванне, является длина 1 блока сопел в поперечном сечении, а энергия рассеивания определяется параметром 35

LÈK0H, Так KBK »Остр,то энергия, рассеиваемая фурмой, значительно возрастает, что приводит к уменьшению волнообразования и снижению гидравлических ударов в - днище конвертера, повышению срока служ- 40 бы фурмы; увеличению дисперсности потока способствуе1 наложение пульсаций, эффективность процесса при этом опреде-. ляется отношением суммарной площади газовых каналов к суммарной площади 45 каналов для подачи реагентов в пределах

0,25-0,5; линейно расположенные сопла фурмы находятся в одинаковых температурных условиях, что способствует ик равномерному износу: конструкция фурмы 50 отличается простотой, кроме двух одинаковых присоединительных фланцев (фактически.одна деталь), выполнена из стандартных труб, листового проката, не нуждается в ме ханической обработке. 55

На фиг. 1 изображена фронтальная проекция фурмы в виде пакета сопел, объединенных перфор рованной пластинчатой пюалью, в местно" разрезе часть панели удалена, продо1,i íé разрез по соплам; на фиг. 2 дано поперечное сечение фурмы, показанной на фиг. 1; на фиг. 3-6 — различные формы поперечного сечения фурмы с овоидными наружными трубами периферийных сопел (разреэ А-А на фиг. 1), В состав фурмы входят коаксиальные сопла 1 с кольцевым зазором, выполненные иэ наружных труб.2 и внутренних 3. Постоянство кольцевых зазоров между трубами обеСпечивается вставками 4. Сопла фурмы соединены контактной сваркой с перфорированными панелями 5, образуя блок, имеющий коллектор 6 для подвода кислорода и коллектор 7 для подвода защитного газа.

Собранная в блок фурма устанавливается в колодцы футеровки днища конвертера соплами вверх так, что коллекторы б и 7 располагаются с наружной стороны днища.

Пространство между блоком фурмы и стенками колодца заполняется огнеупорной массой и уплотняется. Отверстия в панели облегчают заполнение массой пустот и образование единого газоплотного монолита днища после сушки футеровки.

Фурма работает следующим образом.

Кислород через коллектор 6 поступает во внутренние трубы 3 коаксиальных сопел

1, а пульсирующий защитный газ через коллектор 7 — в фурму: в кольцевые зазоры центральных сопел 1 и периферийные сопла (основной вариант) или зазоры периферийных сопел с овоидными наружными трубами (варианты), Поведение струй кислорода, истекающих иэ центральных сопел, характеризуется по мере удаления в раСплав переменным состоянием: затопленная струя — скачок уплотнения — эмульсионная зона. Образование скачков уплотнения, вызванных торможением сверхзвукового потока газа, сопровождается тепловыми скачками, обусловленными интенсивными выделением тепла в реакционной зоне. Защитный гаэ,, истекающий иэ центральных кольцевых сопел 1; не смешивается с кислородом, а после нагрева до 900-1000 С разлагается с поглощением тепла, способствуя охлаждению устьев сопел, Оказать существенное воздействие на реакционную зону этот малый поток защитного газа не в состоянии. Основное влияние на гидродинамиче-. скую неуравновешенность, вызывающую нестационарные периодические процессы, оказывает высокотемпературная первичная реакционная эона, объем которой периодически изменяется s 4-10 раэ. Обратные удары на срезе сопел фурмы и фурменной зоны возникают при схлопывании пузырей или отрыве крупных гаэожидкостных обьемов вследствие термомеханического воздействия оксидов железа. имеющих температуру

1713940

2, Фурма по и. 1, о тл и ч а ю ща я с я тем, что сопла фурмы в поперечном сечении установлены с обрэзованиеМ симметрйчной фигуры.

Фм . Г

lb .Õ

А-А. Фи8.5

Составитель В,Филатов,Фиг.б

Техред М.Моргентал Корректор,,М.Демчик

Редактор Н.Яцола

Заказ 661 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

У

2200-2700".С,, Одновременно на поверхности ванны образуется колеблющаяся выпуклость, которая является источником волн..

Близко расположенные струи газометаллической эмульсии в расплаве от центральных 5 сопел интерферируют, образуя струю, эквивалентную щелевой. Для усиления эффекта дробления струи используется также воздействие на нее струй защитного газа, по- . ступающих из периферийных сопел или 10 увеличенных за счет применения труб специальной формы (овоидной) зазоров периферийных сопел.

Формула изобретения

1. Донная фурма, содержащая блок со- 15 пел для подачи реагентов и.сопла для подачи защитного газа, о т л и ч а ю ща я с я тем, что, с целью повышения срока служ-. бы, она дополнительно снабжена соплами для подачи защитного газа, каждое иэ которых размещено коаксиально соплу для подачи реагентов с образованием зазора и установленными в ряд с.примыканием друг к другу, .соотношение суммарной площади зазоров к суммар-. ной площади сопел для подачи реагентов составляет 0,25-0,5,