ГАЗОКИСЛОРОДНАЯ ФУРМА Российский патент 1997 года по МПК C21C5/48 

Изобретение относится к металлургии, в частности к выплавке стали в конвертере.

Известна фурма для продувки сталеплавильной ванны (см. авт.св. N 391182, Бл. N 31, 1973), содержащая головку с соплами и концентрические трубы, при этом в центральной части головки выполнен кольцевой коллектор, а в промежутках между соплами выполнены каналы, соединяющие коллектор с водоохлаждаемым пространством.

К недостаткам указанного устройства относятся:
нижняя приварная стенка коллектора способствует образованию трещин в сварных швах и околошовном пространстве, что снижает стойкость фурмы;
подводящий и отводящий водяные каналы, соединяющие общий водяной поток с кольцевым коллектором не обеспечивают необходимого поступления воды в кольцевой коллектор, т.к. вода в своем основном объеме проходит мимо, а конструкция головки не обеспечивает принудительного поступления воды в подводящие каналы.

Наиболее близким по технической сущности к достигаемому результату является газокислородная фурма [1] содержащая концентрично расположенные трубы, образующие тракты для подачи газообразного топлива, кислорода, подвода и отвода охлаждающей воды и головку, содержащую кислородные сопла, газовые сопла, размещенные в торце стакана, снабженного водоохлаждаемыми каналами, расположенными в промежутках между соплами, и коллектор с боковыми заглушками, расположенный в тракте подвода воды.

Недостатками данной конструкции являются:
конструкция коллектора в верхней его части не способствует интенсивному забору воды из тракта подвода воды для подачи ее к подводящим каналам, т.к. в зазор между стеной трубы водяного подводящего тракта и коллектором вода поступает более интенсивно, чем в зазор между коллектором и газовой трубой;
клиновидный зазор, образующийся между внутренней поверхностью коллектора и наружной поверхностью стакана, способствует забиванию его гратом, окалиной и др. механическими включениями, находящимися в воде, что снижает стойкость наконечника;
каналы стакана, соединяющиеся по его оси, также могут быстро забиваться загрязнениями, находящимися в воде и, кроме того, являются критерием повышенных напряжений в его центральной части;
давление воды в отводящих каналах стакана, заканчивающихся на наружной поверхности стакана, меньше давления воды в подводящем водяном тракте, что создает предпосылку удержания массы воды в каналах стакана без ее интенсивного протекания в каналах, т.е. в каналах создается зона застоя, стакан перегревается сильнее, чем вся остальная головка, что приводит к трещинам в сварных швах и снижает стойкость фурмы.

Целью изобретения является повышение стойкости фурмы за счет увеличения эффективности охлаждения торца фурмы.

Указанная цель достигается тем, что газокислородная фурма, содержащая концентрично расположенные трубы, образующие тракты для подачи газообразного топлива, кислорода, подвода и отвода охлаждающей воды и головку, содержащую кислородные сопла, газовые сопла, размещенные в торце стакана, снабженного водоохлаждающими каналами, расположенными в промежутках между соплами, и коллектор с боковыми заглушками, расположенный в тракте подвода воды, при этом коллектор имеет поверхность, параллельную наружной поверхности стакана, и снабжен сверху коническим раструбом, размещенным вплотную к внутренней поверхности трубы подводящего тракта, при этом стакан снабжен полостью, а отводящие каналы стакана трубами, соединяющими их с трактом отвода воды.

На фиг. 1 показан общий вид фурмы; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 разрез В-В на фиг. 1.

Фурма содержит трубы 1 4, расположенные концентрично и образующие газовый тракт 5, подводящий водяной тракт 6, кислородный тракт 7 и отводящий тракт 8. Фурма снабжена головкой 9 с кислородными соплами 10 и газовыми соплами 11, находящимися в торце стакана 12, которым заканчивается газовый тракт 5. Стакан 12 имеет подводящие водяные каналы 13 и отводящие 14, расположенные в промежутках между газовыми соплами 11.

В подводящем водяном тракте 6 в районе подводящих водяных каналов 13 установлен коллектор 15, снабженный боковыми заглушками 16 и коническим раструбом 17, установленным сверху коллектора 15. Раструб 17 прижат вплотную к внутренней поверхности трубы 2. Внизу коллектор 15 беззазорно примыкает к тарели 18.

Стакан 12 снабжен полостью 19, в которую подается вода из подводящих водяных каналов 13 и из которой она выходит в отводящие каналы 14, и далее по трубам 20 в тракт отвода воды 8.

Фурма работает следующим образом.

По внутренней трубе 1 подается газообразное топливо и выбрасывается из газовых сопел 11. По кислородному тракту 7 через кислородные сопла 10 подается кислород. По подводящему водяному тракту 6 подается вода, попадая одновременно посредством коллектора 15 к подводящим каналам 13 в полость 19 и далее по отводящим каналам 14 и трубкам 20 в отводящий водяной тракт 8. Эффект эжекции, достигаемый на срезе трубки 20 с отводящим водяным потоком 8, создает постоянное поступление воды в каналы 13 и 14 стакана 12, обеспечивая интенсивное и равномерное охлаждение всей наружной поверхности головки 9.

Таким образом, комплексное использование в головке фурмы коллектора с коническим раструбом, поверхность которого параллельна наружной поверхности стакана, полости внутри стакана, а также трубок, соединенных одним концом с отводящими каналами, а другим с отводящим водяным трактом, способствует более интенсивному охлаждению головки и повышает ее стойкость.

Использование: изобретение относится к металлургии, в частности к выплавке стали в конвертере. Сущность: фурма содержит концентрические трубы, образующие газовый, кислородный, подводящий водяной и отводящий водяной тракты. Фурма снабжена головкой с кислородными и газовыми соплами, расположенными в торце стакана с подводящими и отводящими каналами, расположенными в зазорах между газовыми соплами. В тракте подвода воды расположен коллектор с боковыми заглушками, выполненный в виде поверхности, параллельной наружной поверхности стакана, с коническим раструбом сверху, размещенным вплотную к внутренней поверхности трубы подводящего водяного тракта, стакан выполнен с дополнительной полостью, а отводящие каналы выполнены с трубками, соединяющими их с трактом отвода воды. 4 ил.

Газокислородная фурма, содержащая концентрично расположенные трубы, образующие тракты для подачи газообразного топлива, кислорода, подвода и отвода охлаждающей воды, и головку, содержащую кислородные сопла, размещенные в торце стакана, снабженного водоохлаждаемыми каналами, расположенными в промежутках между соплами, и коллектор с боковыми заглушками, расположенный в тракте подвода воды, отличающаяся тем, что коллектор выполнен в виде поверхности, параллельной наружной поверхности стакана с коническим раструбом сверху, размещенным вплотную к внутренней поверхности трубы подводящего водяного тракта, при этом стакан выполнен с дополнительной полостью, а отводящие каналы стакана выполнены с трубками, соединяющими их с трактом отвода воды.