ФУРМА Российский патент 2007 года по МПК C21C5/48 C21B7/16 F27B1/16 

Описание патента на изобретение RU2294381C2

Изобретение относится к области металлургии, а именно к устройствам продувки жидкого расплава газообразным окислителем, например для продувки расплава в конвертере при выплавке стали, и может быть использовано, в том числе, в цветной металлургии.

Известна фурма для продувки металла, содержащая концентрично расположенные трубы для подачи кислорода, подвода и отвода охладителя, торцевую головку, состоящую из наружной и внутренней тарелок, соединенных расположенными под углом к продольной оси фурмы соплами Лаваля и осевым патрубком с цилиндрическим каналом (патент РФ №2112048, МПК7 С 21 С 5/48).

Известна охлаждаемая фурма для продувки жидкого расплава, содержащая корпус с отверстием для подачи газа, передвижной стержень с наконечником цилиндроконической формы, направленным меньшим основанием конической части в сторону выходного отверстия фурмы (патент РФ №2084540, МПК7 С 21 С 5/48).

Известна фурма по патенту РФ №2138559, МПК7 С 21 В 7/16, содержащая патрубок в виде конического стакана с выходным отверстием (рыльную часть), штуцера подвода воды, канал подачи воды для охлаждения патрубка, канал подачи горючего газа со штуцером подачи горючего газа (горелка), канал подачи кислородно-воздушной смеси (цилиндрический дутьевой канал) со штуцером подачи кислородно-воздушной смеси, фурмовку и притычку.

Данная фурма принята за прототип.

Недостатком всех аналогов и прототипа является ручная замена притычки, фурмовки, горелки (например, выбивают притычку и пробивают гарнисаж ломиком вручную).

Кроме того, все эти операции выполняются в агрессивной атмосфере, например в атмосфере сероводорода в респираторах. В момент пробивки настыля происходит выброс раскаленного настыля или шлака, что предоставляет опасность для работающего персонала.

Задачей изобретения является автоматизация управления технологическим процессом работы фурмы, а также обеспечение безопасности и сохранения здоровья обслуживающего персонала.

Техническим результатом является автоматизация металлургических производств и, как следствие, увеличение производительности, в том числе и за счет сохранения здоровья обслуживающего персонала.

Задача решается за счет того, что в фурме, содержащей патрубок с выходным отверстием, корпус, фурмовку и притычку, канал подачи горючего газа (например, природный газ) со штуцером подачи горючего газа, канал подачи окислительного газа (например, чистый кислород или кислородно-воздушная смесь) со штуцером подачи окислительного газа; при этом канал подачи горючего газа коаксиален выходному отверстию патрубка, а канал подачи окислительного газа коаксиален каналу подачи горючего газа и охватывает его; канал подачи воды со штуцером подачи и слива воды, выполненный в патрубке и коаксиальный выходному отверстию патрубка, фурмовка и притычка выполнены в виде единого элемента фурмовки-притычки; введен блок приводов с силовым и управляющим приводами, при этом шток силового привода, коаксиальный выходному отверстию патрубка, жестко связан с фурмовкой-притычкой и подпружинен пружиной сжатия, введен курок, установленный в блоке приводов и кнематически связанный с управляющим приводом; при этом на фурмовке-притычке выполнены два кольцевых упора, с помощью одного курок останавливает фурмовку-притычку в положении, когда фурмовка-притычка закрывает выходное отверстие патрубка, с помощью второго курок останавливает фурмовку-притычку для последующего осуществления поступательного движения фурмовки-притычки в направлении выходного отверстия патрубка по типу "выстрела".

Силовой и управляющий привод выполнены в виде пневмоприводов.

Дополнительный механизм перемещения притычки выполнен в виде пружины сжатия.

На фиг.1 изображена конструкция предлагаемой фурмы, на фиг.2 - вид сверху, на фиг.3 - Вид А, где:

1 - патрубок;

2 - корпус;

3 - фурмовка-притычка;

4 - канал подачи горючего газа;

5 - штуцер подачи горючего газа;

6 - выходное отверстие;

7 - канал подачи окислительного газа;

8 - штуцер подачи окислительного газа;

9 - канал подачи воды;

10 - штуцер подачи воды;

11 - штуцер слива воды;

12 - силовой привод;

13 - управляющий привод;

14 - шток силового привода;

15 - курок;

16 - блок приводов;

17 - упор;

18 - шарик;

19 - упор;

20 - втулка;

21 - отверстие;

22 - пружина сжатия.

На корпус 2, на котором находятся штуцер подачи горючего газа 5, штуцер подачи окислительного газа 8, установлены патрубок 1 и блок приводов 16. Соединение между корпусом 2 и патрубком 1, а также между корпусом 2 и блоком приводов 16 герметичное.

Патрубок 1 образует совмесно с корпусом 2 канал подачи окислительного газа 7. Корпус 2 образует с фурмовкой-притычкой 3 канал подачи горючего газа 4. Фурмовка-притычка 3, канал подачи горючего, например природного, газа 4, канал подачи окислительного газа 7 коаксиальны выходному отверстию 6 патрубка 1.

В блок приводов 16 входят силовой привод 12 и управляющий привод 13, курок 15, кинематически связанный с управляющим приводом 13. Пружина сжатия 22 подпружинивает шток 14 силового привода 12. Фурмовка-притычка 3 жестко связана со штоком 14 силового привода 12 (Фиг.1, 3).

Фурмовка-притычка 3 имеет два кольцевых упора 17, 19 за которые курок 15, находясь в закрытом положении, может удерживать фурмовку-притычку 3 (Фиг.3).

Для защиты патрубка 1 от механических повреждений в процессе работы фурмовки-притычки 3 внутри патрубка установлена втулка 20, например стальная.

При осуществлении профилактических работ и снятии блока приводов 16 фурмы шарик 18, перемещаясь, закрывает отверстие 21, предотвращая попадание окислительного газа в зону обслуживания фурмы (Фиг.1, 3).

В случае отсутствия возможности использования силового привода (аварийная ситуация) для перекрытия выходного отверстия 6 патрубка 1 фурмовкой-притычкой 3 предусмотрен дополнительный (дублирующий) механизм в виде пружины сжатия 22 (Фиг.1).

Фурма функционирует следующим образом.

Открывается штуцер подачи воды 10, через который для охлаждения патрубка 1 поступает вода в канал подачи воды 9 и вытекает через штуцер слива воды 11.

Через штуцер подачи окислительного газа 8 окислительный газ подается в канал подачи окислительного газа 7.

Управляющим приводом 13 курок 15 переводится в открытое положение, давая возможность фурмовке-притычке 3 свободно перемещаться.

Фурмовка-притычка 3 отводится от выходного отверстия 6 (из положения "притычка") в исходное положение (шток силового привода 14 полностью втянут) с помощью силового привода 12.

Силовым приводом 12 переводят фурмовку-притычку 3 в переднее положение (шток силового привода 14 полностью выдвинут), пробивая гарнисаж и освобождая от него выходное отверстие 6.

Если гарнисаж не пробит за 3 цикла, то фурму переводят в положение, необходимое для осуществления поступательного движения фурмовки-притычки 3 в направлении выходного отверстия 6 патрубка 1 по типу "выстрела". Для этого, когда фурмовка-притычка 3 находится в исходном положени, курок 15 закрывается, сбрасывается давление из силового привода 12 и фурмовка-притычка 3 перемещается в сторону выходного отверстия 6 пружиной 22. Курок 15 останавливает фурмовку-притыку 3, удерживая ее за упор 17. В силовой привод 12 подается давление, открывается курок и фурма "стреляет".

При этом фурмовка-притычка 3, выдвигаясь, например, на 200 мм в плавильную печь, создает канал в расплаве для поступления горючего газа и окислительного газа.

После подачи окислительного газа закрывают штуцер подачи окислительного газа 8 и подают горючее (например, природный газ) в канал подачи горючего газа 4 через штуцер подачи горючего газа 5.

Для разогрева печи подают одновременно окислительный газ и горючий газ.

После окончания технологического процесса открывается курок 15, сбрасывается давление из силового привода 12 и фурмовка-притычка 3 перемещается в сторону выходного отверстия 6 пружиной сжатия 22. Курок 15 закрывается, в силовой привод 12 подается давление и курок 15 удерживает фурмовку-притычку 3 за упор 19 в положении "притычка", закрывая выходное отверстие 6.

Таким образом, предлагаемая фурма обеспечивает решение задачи по автоматизации управления технологическим процессом металлургического производства. Пробивка настыля, подача окислительного газа, подача горючего газа, установка на "притычку" осуществляется без применения ручного труда, что увеличивает производительность труда, а герметичность конструкции фурмы обеспечивает безопасность и сохранение здоровья обслуживающего персоонала.

Похожие патенты RU2294381C2

название год авторы номер документа
ФУРМА 2007
  • Земцов Геннадий Александрович
  • Пучков Андрей Евгеньевич
  • Фролов Леонид Иванович
RU2355779C1
ФУРМА 2001
  • Усачев Г.А.
RU2213146C2
УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ 2000
  • Батыгин С.В.
  • Бернадинер М.Н.
  • Волохонский Л.А.
  • Девитайкин А.Г.
  • Лебедев А.В.
  • Попов А.Н.
  • Теслина И.Е.
RU2166697C1
ГАЗОВЫЙ ТРАКТ ЖРД 2015
  • Веремеенко Николай Петрович
  • Кузнецов Александр Васильевич
  • Кравченко Анатолий Георгиевич
  • Солдатов Дмитрий Валерьевич
RU2579296C1
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ШЛАКОВОГО ГАРНИСАЖА НА ФУТЕРОВКУ КОНВЕРТЕРА 1997
  • Айзатулов Р.С.(Ru)
  • Протопопов Е.В.(Ru)
  • Соколов В.В.(Ru)
  • Буймов В.А.(Ru)
  • Чернятевич Анатолий Григорьевич
  • Щеглов М.А.(Ru)
  • Амелин А.В.(Ru)
  • Пресняков А.П.(Ru)
  • Ермолаев А.И.(Ru)
  • Ганзер Л.А.(Ru)
  • Чернышева Н.А.(Ru)
  • Пак Ю.А.(Ru)
RU2128714C1
ДУТЬЕВАЯ ФУРМА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ 1999
  • Урбанович Г.И.
  • Урбанович Е.Г.
  • Буслаев Л.П.
  • Бесчеревных В.И.
RU2164949C1
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ФУТЕРОВКУ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО АГРЕГАТА ИЛИ ФУТЕРОВКУ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ЕМКОСТИ 1997
  • Чумаков С.М.
  • Фогельзанг И.И.
  • Давыдов Ю.Н.
  • Зинченко С.Д.
  • Гельфенштейн А.В.
RU2131571C1
ЖИДКОСТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ 1999
  • Каторгин Б.И.
  • Чванов В.К.
  • Челькис Ф.Ю.
  • Семенов В.И.
  • Полушин В.Г.
  • Мурлыкина Н.И.
  • Постников И.Д.
RU2158838C2
ТОПЛИВНАЯ ФОРСУНКА ЖИДКОСТНОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ (ВАРИАНТЫ) 2001
  • Каторгин Б.И.
  • Каменский С.Д.
  • Колесников А.И.
RU2232916C2
СПОСОБ ПРОДУВКИ МЕТАЛЛА В КОНВЕРТЕРЕ И ФУРМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2000
  • Бюльгер С.Н.
  • Канаплин Л.Н.
  • Лятин А.Б.
  • Филатов М.В.
  • Шагалов А.Б.
RU2185447C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 294 381 C2

Реферат патента 2007 года ФУРМА

Изобретение относится к области металлургии, а именно к устройствам продувки жидкого расплава газообразным окислителем. Фурма содержит корпус, патрубок с выходным отверстием, фурмовку и притычку, выполненные в виде единого элемента, канал подачи горючего газа, канал подачи окислительного газа, канал подачи воды, выполненный в патрубке, блок приводов с силовым и управляющим приводами, при этом шток силового привода, коаксиальный выходному отверстию патрубка, жестко связан с упомянутым единым элементом и подпружинен, курок, установленный в блоке приводов, кинематически связанный с управляющим приводом и взаимодействующий с двумя кольцевыми упорами. При использовании изобретения обеспечивается увеличение производительности. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула изобретения RU 2 294 381 C2

1. Фурма, содержащая корпус, патрубок с выходным отверстием, фурмовку и притычку, канал подачи горючего газа, канал подачи окислительного газа, канал подачи воды, выполненный в патрубке и коаксиальный выходному отверстию патрубка, при этом канал подачи горючего газа коаксиален выходному отверстию патрубка, а канал подачи окислительного газа коаксиален каналу подачи горючего газа и охватывает его, отличающаяся тем, что фурмовка и притычка выполнены в виде единого элемента с двумя кольцевыми упорами, фурма снабжена силовым и управляющим приводами и курком, кинематически связанным с управляющим приводом и установленным с возможностью остановки упомянутого единого элемента при помощи одного из кольцевых упоров в положении закрытия выходного отверстия патрубка и с возможностью остановки упомянутого единого элемента при помощи второго упора для последующего осуществления поступательного движения в направлении выходного отверстия патрубка, при этом шток силового привода расположен коаксиально выходному отверстию патрубка, жестко связан с упомянутым единым элементом и подпружинен пружиной сжатия.2. Фурма по п.1, отличающаяся тем, что силовой и управляющий приводы выполнены в виде пневмоприводов.3. Фурма по п.1, отличающаяся тем, что в качестве горючего газа использован природный газ.4. Фурма по п.1, отличающаяся тем, что в качестве окислительного газа использован чистый кислород или кислородно-воздушная смесь.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2007 года RU2294381C2

ФУРМА 2001
  • Усачев Г.А.
RU2213146C2
ОХЛАЖДАЕМАЯ ФУРМА ДЛЯ ПРОДУВКИ ЖИДКОГО РАСПЛАВА 1995
  • Гречко А.В.
  • Парецкий В.М.
  • Ковган П.А.
RU2084540C1
Водоохлаждаемая фурма для продувкижидКОгО РАСплАВА 1977
  • Жалелев Равиль Зайнуллович
  • Цесарский Валентин Семенович
  • Кириллин Иван Иванович
  • Бруэк Владимир Николаевич
  • Васкевич Александр Давидович
  • Рамазанов Николай Александрович
SU812832A1
Устройство для прочистки фурм горизонтальных конвертеров 1983
  • Мечев Валерий Валентинович
  • Гилев Анатолий Владимирович
SU1154354A1
Фурма для продувки металла газокислородной смесью 1977
  • Чайкин Борис Семенович
  • Яровский Лев Вольфович
  • Панов Евгений Михайлович
  • Шапошников Павел Тихонович
  • Курлыкин Владимир Николаевич
  • Попов Александр Николаевич
  • Пирогов Николай Алексеевич
  • Помещиков Андрей Григорьевич
  • Лопатин Александр Аркадьевич
SU672216A1
Способ перекрытия фурмы для подачи дутья в металлургический агрегат 1987
  • Сафронов Геннадий Семенович
  • Хван Валерий Трофимович
  • Гапченко Иосиф Петрович
SU1433987A1

RU 2 294 381 C2

Авторы

Фролов Леонид Иванович

Сыромятников Владимир Сергеевич

Земцов Геннадий Александрович

Рябко Евгений Николаевич

Чижиков Борис Семенович

Даты

2007-02-27Публикация

2005-04-06Подача