Фурма для факельного торкретирования футеровки металлургических агрегатов

Фурма для факельного торкретирования футеровки металлургических агрегатов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

з 96400 с Футеровкой и выносится из конвер"

f тера в виде пыли.

Недостатками этой фурмы RBJlRoTcR также узкая направленность факела, значительная его длина и неравномерность полей скоростей и температур в поперечном сечении факела. Вслед" ствие этого такая фурма не позволяет производить торкретирование футеровки агрегата с ограниченными размера- !О ми рабочего пространства, а также поверхностей, обращенных вниз, например сводов сталеплавильных arpeca" тов.

При торкретировании сводов требу- 15 ется обеспечить довольно тонкое регулирование температуры поверхности ремонтируемого участка футеровки, температуры частиц огнеупора при контакте с футеровкой и скорости, час- в тиц огнеупора в момент дара в поверхность футеровки. При использовании известной фурмы для торкретирования сводов частицы огнеупора имеют

:разную температуру и скорость в мо- р мент удара в поверхность и часть огнеупора не прилипает к своду, В центре факела скорость и концентрация твердой фазы выше, а концентрация кислорода ниже. Поэтому темзв пература в центре факела ниже, частицы огнеупора. нагреты недостаточно, что также вызывает уменьшение степени внедрения огнеупора в слой и ухудшение качества торкрет-покрытия.

Наиболее близкой к предлагаемой фурме является фурма для факельного торкретирования футеровки металлур" гических. агрегатов, содержащая трак" ты для подачи кислорода, смеси топли" ва и огнеупорного материала и концент рически расположенные сопла, причем срез сопла для подачи огнеупорного материала и топлива расположен внутри кислородного сопла и тангенциальные щелевые каналы, выполненные в теле цилиндрической вставки, располо. женной внутри кислородного сопла, для з а крут ки струи ки слорода (2 ), I

Такая фурма позволяет за счет закрутки торкрет-факела значительно no" высить качество торкрет-покрытия и снизить расход огнеупоров. Однако применение этой фурье не позволяет эффективно торкретировать футеровку агрегатов органических размеров, так как смещение компонентов в ней начинается по истечении смеси топлива и огнеупорного материала из центрального сопла и осуществляется за счет вращения потока кислорода вокруг центральной двухфазной струи огнеупорного материала и топлива, Целью изобретения является повышение эффективности торкретирования футеровки агрегатов с ограниченными р азмерами .

Поставленная цель достигается тем, что тангенциальные щелевые каналы вы" полнены в соплах для подачи огнеупор" ного материала и топлива по касательной к их внутренней поверхности.

На фиг. 1 изображен поперечный разрез фурмы в плоскости центральной оси сопел; на фиг. 2 - поперечное се" чение сопел (сечение A-К фиг. 1); на фиг, 3 " поперечный разрез фурмы в плоскости оси щелевого отверстия (разрез Б-Б фиг. 2!. фурма состоит из центральной тру" бы 1 для подвода смеси топлива и огнеупорного материала, трубы 2, коль" цевой канал между которой и трубой 1 предназначен для подвода кислорода, труб 3 и 4„ образующих коль= цевые каналы для подвода и отвода охлаждающей воды, центрального сопла 5 для подвода подачи смеси топлива и огнеупорного материала и кислородного сопла 6, при этом кольцевой канал между соплами 5 и 6 предназначен для подачи кислорода. . Срез сопла расположен внутри сопла 6. В стенке сопла 5 выполнены щелевые отверстия 7, направленные по касательной к его внутренней поверхности, Для предупреждения создания в сопле 5 подпора на пути смеси топлива и огнеупорного материала внутренний диаметр этого сопла на участке ввода кислорода несколько больше диаметра входного участка.

При работе по трубе 1 подают смесь топлива и огнеупорного материала, твердую фазу транспортируют сжатым воздухом, по кольцевому каналу между трубами 1 и 2 подают кислород. Смесь топлива и огнеупорного материала поступает в сопло 5, кислород - в кольцевой канал между соплами 5 и 6 и в отверстия 7. Скорость истекающих из последних плоских струй кислорода значительно выше скорости двухфазной струи. Поэтому вращающийся вокруг центральной оси поток кислорода взаимодействует с центральной двухфазной струей, приводя ее также во вра5 964 щательное движение. При этом начийается интенсивное смешение кислорода, топлива и огнеупорного материала.

3а срезом сопла 5 вращающаяся двухфазная струя движется поступательно S и частично растекается в стороны под действием центробежной силы. При. этом периферийные слои двухфазного потока внедряются в кольцевую струю кислорода. Вследствие наличия поперечного переноса компонентов в истекающем ° из сопла потоке происходит быстрое смешение кислорода и топлива в соотношении, необходимом для горения . От контакта с высокотемпературными газа- .ми рабочего пространства агрегата топ. ливо воспламеняется в непосредственной близости от плоскости истечения .

Образуется короткий высокотемпературный факел, в котором происходит ин- 20 тенсивный равномерный нагрев частиц огнеупора. Кроме того, факелом равно.мерно прогревается ремонтируеи и участок поверхности футеровки. Имеющие одинаковые температуру и скорость час23 тицы огнеупора более полно внедряются в футеровку, Огнеупорный материал прилипает к поверхности и спекается с основным огнеупором футеровки, об-. разуя прочное покрытие. 30

Длина и ширина щелевых отверстий определяется выбором количества от" верстий, необходимой степенью закручиванияя центральной двухфазной струи. а также применяемым давлением воздуха, транспортирующего твердую фазу и рекомендуются соответственно равными $,0-2,5 и 0,1-0,2 внутреннего диаметра (cl) центрального сопла. При длине щелевого отверстия менее 1(3 4в влияние -подачи кислорода. внутрь центральной струи будет незначительным из-за короткого пути смешения . Увеличение длины этого отверстия более

2,5d нецелесообразно, так как общая длина центрального сопла обычно составляет (3-4) Д, а в начале сопла до ввода кислорода необходим прямой учас. ток длиной не менее Д, для ввода и организации струйного течения смеси топлива и огнеупорного материала. Ширина щелевого отверстия выбирается: иэ условия обеспечения необходимого расхода кислорода внутрь сопла. Струя кислорода не должна перекрывать зна006 6 чителы о площадь поперечного сеченйя центрального сопла, чтобы не создавать подпора на пути смеси топлива и огнеупора. Минимальная шир wa щелевого отверстия составляет 0,1 . Через более узкие отверстия будет уменьшаться расход кислорода внутрь сопла.

Кроме того, узкие отверстия (ширина менее 2 MM) нр технологичны в изготовлении . При ширине отверстий более

0,2d кислородной струей будет перекрываться значительная часть попереч" ного сечения центрального сопла, что может создать подпор на пути смеси топлива и огнеупора. Необходимый рас; ход кислорода внутрь центрального сопла обеспечивается количеством щелевых отверстий в стенке при их ширине (0,1 "0;2) о .

Применение предлагаемой Фурмы позволяет повысить качество торкрет" покрытия при футеровке металлургических агрегатов с ограниченными размерами и тем самым повысить эффектив" ность торкретирования °

Формула изобретения

Фурма для факельного торкретирова-.

HHR футеровки металлургических агре" гатов, содержащая тракты для подачи кислорода, смеси топлива и огнеупорного материала и концентрически рас" . положенные сопла, причем срез сопла для подачи огнеупорного материала и топлива расположен внутри кислородного сопла, и тангенциальные щелевые каналы для закрутки факела, о т" л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности торкретирования футеровки агрегатов с ограниченными размерами рабочего пространства, тангенциальные щелевые каналы выполнены в соплах для подачи огнеупорного материала и топлива по касательной к их внутренней поверхности

Источники информации, принятые ео внимание при экспертизе

1. "Металлург", If 12, 1977, с. 25-26.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке II 2745351/22-02, кл. С 21 С 5/46, 16.04.79.

964006 б-Е

Составитель Ф. Савицкий

Ре акто 3. Бо о кина Тех е И. Тепе Ко екто И ° 111аро ии

Заказ 3 3/ Тираж 5 7 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раянская наб. а 4/5

» А» - 4 «4 ъ» а 5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4