Изобретение относится к металлургии, в частности к фурмам пульсирующей подачи газа, и может быть использовано при кислородно-конверторном переделе чугуиов.
Известна фурма для акустической продувки металла в кислородном конверторе, содержащая головку с соплами, имеющую ультразвуковые резонаторы, расположенные снаружи, фурмы .
Недостатком фурмы является низкая стойкость резонаторов, вызванная эрозионным воздействием капель металла н-а резонаторы и незащищенностью резонаторов от налипания металла, приводящего к снижению эффективности работы фурмы и выходу резонаторов из строя.
Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является фурма пульсирующей подачи кислородного дутья в конвертор. Эта фурма содержит, кЪнцентрично расположенные трубы, образующие тракты дЛя подвода и отвода .охладителя, сопловую головку, закрепленную на водохлаждаемом газовом тракте, в котором расположены дисковый пульсатор прерыватель, установленный на подшипниках газового потока, приводим во вращение электрическим двигателей 23,.
Недостатками фурмы являются ее ограниченная стойкость, вызванная перегревом подшипников дискового пульсатора и перегревом электродвигателя, что приводит к частым ремонтам фурмы, а также трудность получения большой амплитуды колебаний давления газа в предсопловом объеме фурмы.
Целью изобретения является повышение стойкости фурмы.
Указанная цель достигается тем, что в фурме, содержащей концентрично расположенные трубы, образующие тракты для подвода и отвода охладителя, газовый тракт и сопловую головку, установлено сопло Лаваля, а между сопловой головкой и дополнительным соплом Лаваля закреплена диафрагма с отверстием, диаметр которого больше диаметра Критическогоо сечения дополнительного сопла Лаваля.
Причем выходной срез дополнителного сопла Лаваля образует со стенкой газового тракта уступ величино 0,05-0,1 диаметра тракта, а диамет отверстия диафрагмы меньше диаметра выходного среза дополнительного сопла.
Наличие проточного объема между срезом дополнительного сопла Лаваля и диафрагмой позволяет получать эффект пульсационного заполнения объема перед сопловой головкой и, следовательно, обеспечивает режим пульсационного истечения газ со среза сопел сопловой головки. Работа фурмы в пульсационном режим способствует повышению стойкости фурмы путем уменьшения налипания капель расплава на нее.
На фиг. 1 изображена фурма, диаметр выходного сече.ния дополнительного сопла Лаваля равен диаметру трубы .газового тракта; на фиг, 2 то же., выходной срез дополнительно сопла Лаваля образует уступ.
Фурма содержит сопловую головку 1 с соплами Лаваля, связанную с источником сжатого газа с помощью газового тракта, образованного трубой 2. Газовый тракт заключен в водоохлаждаемую рубашку, состоящую из концентрично установленных труб 3 и 4. Внутри трубы 2 газового тракта на расстоянии, равном .6-10 диаметрам трубы 2 от сопловой головки, установлено дополнитель;ное сверхзвуковое сопло 5. Между соплом 5 и сопловой головкой 1 закреплена диафрагма 6 с центральным отверстием, диаметр которого больше диаметра критического сечения дополнительного сопла 5 Лаваля
Выходной срез дополнительного сопла Лаваля может образовывать уступ, величина которого составляет 0,05-0,1 диаметра трубы газового тракта. В этом случае, диаметр отверстия в диафрагме 6 должен быть меньше диаметра выходного среза дополнительного сопла Лаваля.
Фурма работает следующим образом.
Сжатый газ подается по газовому тракту и сверхзвуковая струя исТекает со среза сопла 5. При взаимодействии перерасширенной струи с диафрагмой б возникает режим пульсирующего заполнения и опорожнения объема А, расположенного между срезом сопла 5 и диафрагмой 6. Определенное соотношение давления дутья, числа Маха сопла и диаметр его критического сечения с диаметром отверстия в диафрагме позволяют создавать возможность циклической накачки полости между срезом сопла и диафрагмой и ее опорожнения. Циклическое изменение давления в полости А вызывает пульсационное изменение давления в предсопловом объеме В сопловой головки. Благодаря циклической подачи газа в предсопловой объем В со среза сопел г.оловки истекают пульсирующие сверхзвуковые струи.
Таким образом, благодаря особенностям взаимодействия сверхзвуковой струи, истекающей в проточный диафрагмированный объем, появляется
возможность генерации пульсирукяцей подачи газа из сопловой головки ,фурмы, что необходимо для повышения стойкости фурмы, так как пульсирующая подача газа способствует существенному уменьшению налипания . металла на фурмы.
Проведенные в газодинамической лаборатории испытания фурмы с четырехсопловой головкой подтвердили работоспособность предлагаемого устройства и показали стабильность
генерации пульсирующей подачи газа в широком диапазоне варьирования геометрических и режимных параметров, в число которых входит диаметр критического сечения и число Маха дополнительного сопла Лаваля, диаметр отверстия в диафрагме, расстояния от среза сопла Лаваля до диафрагма и от сопловой головки фурмы до дополнительного, сопла Лаваля и давление дутья. Результаты (экспериментов приведены в таблице.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Фурма для продувки расплава газовым потоком | 1982 |
|
SU1068490A1 |
Фурма | 1981 |
|
SU969748A1 |
Фурма для продувки расплавов | 1983 |
|
SU1135767A1 |
ФУРМА ДЛЯ НЕСТАЦИОНАРНОЙ ПРОДУВКИ | 1992 |
|
RU2025498C1 |
Сопловый блок дутьевой фурмы | 1988 |
|
SU1627564A1 |
Устройство для возбуждения звуковых колебаний | 1980 |
|
SU940244A1 |
Фурма для продувки расплава газом | 1990 |
|
SU1759890A1 |
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В КОНВЕРТЕРЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1985 |
|
SU1380214A1 |
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ФУТЕРОВКИ КОНВЕРТЕРА В ГОРЯЧЕМ СОСТОЯНИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1997 |
|
RU2111262C1 |
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В КИСЛОРОДНОМ КОНВЕРТЕРЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1985 |
|
SU1363859A1 |
1. ФУРМА ДЛЯ ПОДАЧИ ГАЗА , В КОНВЕРТЕР, содержащая концентрично расположенные трубы, образующие тракты для подвода и отвода охладителя, газовый тракт и сопловую головку, отлич-ающаяс я тем, что, с целью повышения стойкости фурмы, внутри газового тракта соосно с сопловой головкой дополнительно установлено сопло Лавсшя, а между дополнительным соплоМ Лаваля и сопловой головкой закреплена диафрагма с диаметром отверстия, ббльшим диаметра критического сечения дополнительного сопла Лаваля. 2. Фурма по п. 1, отличаюё щаяся тем, что выходной срез дополнительного сопла Лаваля образует со стенкой газового трак(О та уступ величиной 0,05-0,1 диаметра тракта, а диаметр отверстия диафрагмы меньше диаметра выходного среза дополнительного сопла. ЛАг 00 ф СП 01
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
Акустическая фурма | 1969 |
|
SU458585A1 |
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок | 1922 |
|
SU21A1 |
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов | 1917 |
|
SU2A1 |
Явойский А.В | |||
и др | |||
Опыт применения пульсирующего кислородного ; дутья в конверторном производстве | |||
сталь, 1977, 6, с | |||
Врезной замок с секретным устройством для застопоривания в крайних положениях сдвоенных ригелей | 1923 |
|
SU497A1 |
Авторы
Даты
1983-08-23—Публикация
1981-01-30—Подача