Фурма
Иллюстрации
Реферат
ОПИ1
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
<>779402
Ф
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 100778 (21) 2641112/22-02 (51) М.
С 21 С 5/48 с присоединением заявки М (23) Приоритет
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 669. 184. .144(088.8) Опубликовано 1g1180. Бюллетень Мо 42
Дата опубликования описания 15,1 1,80 (72) Авторы изобретения
И.И. Кобеза, И.Д. Усачева, Ю.Ф. Воронов, A.В. Гребенюков, В.И. Величенко и А.А. Карпенко
Институт черной металлургии Министерства черной металлургии СССР (7! ) Заявитель
{54) ФУРМА
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при выплавке стали в подовых печах.
Известны конструкции топливно-. кислородных фурм, используемых в подовых печах для нагрева шихтовых материалов в период прогрева шихты и для продувки жидкого металла в периоды плавления металла и продувки P1) .
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является фурма, содержащая концентрично расположенные трубы, образующие тракты для подачи топлива, окислителя, подвода и отвода охладителя, головку с центральным соплом для подачи топлива и coq; лами для подачи окислителя 2). недостатком известной фурмы является то, что топливо, подаваемое в центральное сопло; перемешивается только с частью кислорода, поэтому эффективность от топливнокислородной продувкн мала. В периферийной зоне взаимодействия кис" лородных струй с металлом температура реакционной зоны будет оставаться высокой, поэтому здесь будет значительным угар железа. Кроме то2
ro, так как только часть кислорода подается по направлению центрального топливнсй.о сопла, то и эффект защиты топливного сопла от засорения металлом и шлаком невелик. К тому же сходящиеся в одной точке (вершине конуса) кислородные струи и топливная струя при продувке создают эффект подобный тому, что имеет место
0 при работе фурмы с. центральной подачей окислителя, при которой очень велико разбрызгивание металла.
Цель изобретения — интенсификация процесса продувки металла и предот5 вращение засорения топливного сопла металлом и шлаком.
Цель .достигается тем, что фурма снабжена подвижным завихрителем, выполненным, например, в виде подпружиненного шнека и расположенным в тракте для подачи топлива, а сопла для подачи окислителя выполнены щелевыми, тангенциально направленными и составляют с вертикальной диаметральной плоскостью фурмы угол 10-.60
На. фиг. 1 изображена фурма продольный разрез; на фиг. 2 — то же поперечный разрез.
779402
Фурма состоит из четырех концентрически расположенных труб„ одна из которых центральная 1, служит для подачи топлива, две другие 2 и 3 .образуют тракт для подачи окислителя, труба 4 является корпусом фурмы. Трубы соединены с головкой 5, которая имеет центральное топливное сопло 6 и несколько, например че тыре, щелевых сопла 7 для подачи окйслителя .
Сопла 7 направлены тангенциально, " а их оси составляют с вертикальной диаметральной плоскостью фурмы угол
10-60о, а в тракте для подачи топлива установлен подвижный завихритель 8, выполненный, например, в виде подпружиненного шнека. Внутри центрального топливного сопла установлены упоры
9--,цля ограниченйя хода завихрителя и пружина 10.
Фурма работает следующим образом.
В центральное топливное сопло 6 подают топливо, поток которого благодаря подвижному завихрителю 8 в,топливном сопле и на выходе из него закручивается, в щелевые сопла 7 подают окислитель, на выходе из сопел
- истекаЮщне струи окислителя йриобретают тангенциальное движение относительно центральной топливной струи, при этом истекающие струи окислителя интенсивно перемешиваются с закрученным топливным потоком. Это достигается благодаря тому, что шнек конструктивно выполнен таким образом, что на выходе топливный поток направлен в ту же сторону, что и истекающие кислородные струи, причем наиболее эффективйым будет перемешивание топлива с окислителем, если угол встречи топливного потока с кислородными струями в горизонтальной плоскости составляет 10-30
Завихрйтель, имеющий .пру»жййу», взависимости от давления топлива изменяет свое расположение внутри топливного сопла. В период прогрева шихты давление †топли максимально, завихритель находится в крайнем"нижнем положении, при этом выходящая слабо закруче»нная; но мощная струя топлива обеспечивает интенсивное перемешивание с окислителем,-в- результате образуется высокоорганизованный жесткий направленный факел, обеспечивающий быстрое плавление шихты.
В,период продувки ванны при погружений фурмы в металл сокращают расход топлива, при этом давление топлива умейьшается, завихритель изменяет расположение, "поднимаетс»й» в»вер»х до упора. Топливный поток з»акруч»йвает»ся как в шнеке, так н в корпусе газового сопла, поэтому топливная струя на выходе сильно закручена. Расход и давление окислителя в этот период "- Mаксимальны. кроме того, сопла í подачи окислителя выполнены щелевыt ванную подачу окислителя, и в результате более мощное перемешивание окислителя с топливом, которое усиливается еще и тангенцнальным расположением сопел для окислителя. Щелевая конфигурация сопел также обес-печивает запирание центральногб топливного сопла в период продувки, что улучшает стойкость фурмы и предотвращает попадание частиц металла
10 и шлака внутрь топливного сопла .
Расположение сопел окислителя под углом к вертикальной диаметральной плоскости фурмы 10-60О обеспечивает интенсивное внедрение струй окислителя в топливную струю и при их интенсивном перемешивании рассредоточение смеси в металле. Этим самым решается основная задача топливно-кислородной продувки, — сниже;щ ние температуры реакционнбй эоны и вследствие этого уменьшение угара металла."
25 ное количество топлива. При этом заЗо вихрйтель находится в крайнем нижнем положении, что усиливает эффект внед35
45
65 ми, это обеспечивает концентрироФурма может быть использована также и для науглероживания"металла.
В этом случае в конце продувки сокращают подачу окислителя, а через топливное сопло при максймально возможном давлении подают максимальренин топливной струи в металл и эффективное использование углеродсодержащего топлива для науглероживания.
Таким. образом, использование изобретения„позволяет за счет улучшения организации факела фурмы ускорить процесс прогрева и плавления шихты, за счет улучшения перемешивания топлива с окислителем в период продувки ванны снизить температуру реакционной зоны, следовательно, уменьшить угар металла, и, наконец, путем . улучшения массопереноса увеличить эффективность продувки.
В
Формула изобретения
Фурма, содержащая концентрично расположенные трубы, образующие тракты для подачи топлива, окислителя, подвода .и отвода охладителя, головку с центральным соплом для подачи топлива и соплами для подачи окислителя отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса продувки металла и предотвращения засорения eoïëèâíîãî сопела металлом и шлаком, фурма снабжена подвижным эавихрителем, выполненным, например, в виде подпружиненного шнека и расположенным в тракте для подачи топлива, а сопла для подачи окислителя выполнены щелевыми, тангенциально направленными и составляют с вер779402 6
ВНИИПИ Заказ 7965/36 Тираж 608 Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектйая,4
I тикальной диаметральной плоскостью фурмы угол 10-60
Источники информации, принятые во внимание пил экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
У 210889, кл. С 21 С 5/48, 1966.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 227351 кл. С 21 С 5/48, 1966.