Фурма для продувки жидкого металла

Фурма для продувки жидкого металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистииеских

Республик

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i) 55 7ÕÎ8 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.01.76(21) 23 10&94/02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет(43) Опубликовано 05.05. 77.Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания02.07.77 (51) М. Кл.е

С 21 С 5/48

Государстаеииый комитет

Совета Мииистраа СССР оо делам изроретеиий и открытий (53) УДК 669.184.244. .66 (088,8) В. М. Обухов, А. Т. Шакмаков, А, С. Ярославцев, В. Ф. Ганин, Б. B. Заусов и Ю. Е. Катенев (72) Авторы изобретения

Уральский ордена Трудового Красного Знамени государственный институт по проектированию металлургических заводов и Верх-Исетский металлургический завод (71) Заявители (54) ФУРМА ДЛЯ ПРОДУВКИ ЖИЛОГО МЕТАЛЛА

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к оборудованию для рафинирования металла путем прс» дувки.

Известны фурмы для продувки жидкого металла, содержащие водоохлаждаемую рубашку, газовый тракт, в котором установлены сопла, т4 вихревую камеру.

Поток окислителя, проходящий через сопла, установленные в газовом тракте, закручивается и выходит из фурмы в виде вращающейся кольцевой струи, которая взаимодействует с расплавом, при этом достигается уменьшение выносов металла

113.

Однако вращающаяся кольцевая струя окислителя не обладает достаточной энергией для обеспечения требуемого результата по массопереносу и снижению теплового напряжения реакционной зоны.

Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является фурма, содержащая водоохлаждаемую рубашку и газовый тракт, в котором на опоре свободно установлен вкладыш с продувочными соплами. Вкладыш соединен с крыльчаткой, лопасти которой обеспечивают при продувке ее вращение. Опора вкладыша установлена в гидростатическом подшипнике, выполненном в виде кольцевого паза, соединенного с полостью подачи дутья. Сопла во вкладыше расположены по спиралеобразной кривой. Такая конструкция фурмьт обес10 печивает перемещение струй окислителя во время продувки по поверхности расплава, что значительно интенсифицирует про цесс рафинирования металла (2).

Однако наличие таких трудоемких в из15 готовлении частей, как крыльчатка и гидростатический подшйпник, делает конструкцию фурмы сложной и требует увеличения времени на восстановительные ремонты.

Кроме того, конструкция фурмы не обес20 печивает комбинированной продувки ванны в различные технологические периоды плавки.

Целью изобретения является повышение эффективности продувки и упрощение конструкции фурмы.

557108

Указанная цель достигается тем, что в газовом тракте предлагаемой фурмы по оси установлена труба, разделяющая газовый тракт на центральный и периферийный каналы. В пазах трубы установлена кольцевая опора. Вкладыш охватывает кольцевую опору и запирает периферийный канал, а его продувочные сопла расположены тангенциально.

Кольцевая опора фурмы может быть вы« полнена в виде конвергентнодивергентного (сходяше-расходяшегося) сопла.

Для обеспечения закручивания центрального потока по меньшей мере одно проду» вочное сопло вкладыша направлено по касательной к центральному потоку. С целью исключения биения вкладыша при вращении продувочные сопла расположены симметрично относительно оси фурмы.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемой фурмы; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1 (в увеличенном масштабе); на фиг. 3 - вид по стрелке Б фиг. 1.

Предлагаемая фурма содержит водоохлаждаемую рубашку, образованную концентрически расположенными трубами 1, 2 и

3, и газовый тракт, разделенный трубой4, установленной по оси фурмы, на централт ный 5 и периферийный 6 каналы. К трубе

4 прикреплена кольцевая опора 7, в виде конвергентно-дивергентного сопла. Вкладыш 8 охватывает кольцевую опору 7, на которой он свободно установлен. Продувочные сопла 9 вкладыша 8 расположены тангенциально (фиг. 3). Иэ них сопла 10 направлены по касательной к центральному потоку. Все продувочные сопла 9 и 10 вкладыша 8 расположены симметрично относительно оси фурмы. Кольцевая опора 7 крепится к трубе 4 с помощью выступов

11 кольцевой опоры и вертикальных 12 и горизонтальных 13 пазов трубы.

Для обеспечения при необходимости быстрой замены вкладыша 8 или кольцевой опоры 7 в последней выполнены пазы

l4 под ключ. Кольцевая опора 7 изготавливается из жаропрочного метариала, мало подверженного абразивному износу, например, нержавеющей стали.

Фурма работает следующим образом, Газ раздельно подается в центральный

5 н периферийный 6 каналы и образует центральный и периферийный потоки. Периферийный поток, проходя через тангенциально расположенные сопла 9 и 10 вкладыша 8 (направление струй показано стрелками на фиг. 1 и 3), сообшает вкладышу вращение. При этом газовые струи, истекающие иэ нродувочных сопл 9, перемешаются во время продувки по поверхности расплава, а струи, истекающие из сопл 10 р "закручивают центральный поток. Вращающийся центральный поток н струи, перемещающиеся по поверхности расплава, придают металлу вращательное движение, при этом увеличивается реакционная зона, снижается ее тепловое напряжение и улучшается массоперенос в ней.

Попадающие во вращающийся газовый псьток брызги металла отбрасываются центробежными силами на стенки металлургического агрегата, например конвертора, что предотвращает заметалливание фурмы. Во время продувки расплава в зависимости от технологической потребности регулируют соотношение и состав дутья, подаваемого по центральному 5 и периферийному 6 каналам.

Конструкция предложенной фурмы простая, легко разборная, что позволяет производить ее ремонт в минимально короткие сроки, Вместе с тем она обеспечивает заданное рассредоточение кислородного дутья по поверхности ванны при интенсивной продувке, а также продувку жидкого металла струями различной жесткости (достигается комбинированная продувка ванны), что особенно благоприятно при переделе спе циальных чугунов — высокофос фористых и ваннадиевых. Кроме того, возможно регулирование в широких пределах не только соотношения дутья, подаваемого по центральному и периферийному каналам, но и состава дутья и вводимых в ванну порошкообраэных сред, в зависимости от технологической потребности.

Таким образом, предложенная фурма проста в конструкции и обеспечивает повышение эффективности продувки, за счет

V увеличения реакционнои зоны и улучшения массопереноса в ней, а также за счет регулирования соотношения и состава дутья.

Формула изобретения

1. Фурма для продувки жидкого металла, содержащая водоохлаждаемую рубашку и газовый тракт, в котором на кольцевой опоре подвижно установлен вкладыш с продувочными соплами, о т л и ч а ю ш а яс я тем, что, с целью повышения эффективности пррдувки и упрощения конструкции фурмы,-кольцевая опора установлена в пазах располо1кенной по оси фурмы трубы, делящей газовый тракт на центральный и периферийные каналы, причем вкладыш запирает периферийщай канал, а его npot

557108

4 ыг 1

БНИИПИ Заказ 1009/51 Тираж 693 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4. дувочные сопла расположены тангенциально.

2. Фурмапоп. 1,отличающаяс s тTеeмM, что кольцевая опора выполнена в виде конвергентно-дивергентного сопла. 5

3. Фурма по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю—

m а я с я тем, что, с целью обеспечения вращения центрального потока, по меньшей мере одно продувочное сопло вкладыша направлено по касательной к центральному ка- щ калу.

4. Фурмапопп. 1и3, отличаюm а я с я тем, что, с целью исключения биения вкладыша при вращении, продувочные сопла вкладыша расположены симметрично относительно оси фурмы, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 439521, С 21 С 5/48, 1972 г.

2, Авторское свидетельство СССР

¹ 430162, С 21 С 5/48, 1971 г.