Акустическая фурма Советский патент 1987 года по МПК C21C5/48 

1t

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к конструкциям фурм для продувки жидкого металла различными газами.

Целью изобретения является повы- щение эффективности продувки жидкого металла пульсирующими струями посредством увеличения мощности звуковых полей и частоты пульсаций.

На чертеже схематиче ски изображена предлагаемая фурма. - . Фурма состоит из тракта 1 подвода энергоносителя для создания акусти- ческого поля (нетехнологического эне- ргоносителя), тракта 2 подвода технологического энергоносителя для продувки металла и излучателя 3. Излучатель содержит полый резонатор 4 с полым стержнем 5,, отражатель с отвер- стиями 6, сопла 7 Лаваля, расположенные по окружности днища резонатора акустические модули 8, содержащие ; сопла 9 Лаваля и расширяющиеся конические сопла 10, Фурма снабжена экра- ном 11, установленным над отверстиями отражателя.

Устройство работает следуюпщм образом.

Через сопло 7 под давлением 0,6- 0,7 МПа подается компрессорньй воздух в количестве, необходимом для создания звуковой мощности, требуемой для данного объема обрабатьшаемого металла, но не ниже 5-6 кВт. В излучателе 3 в зависимости от расхода воздуха, расположения резонатора и его глубины создается мощное акустическое поле с мощностью звука не менее 5-6 кВт, плотностью звукового поля не менее 145-150 дБ, частотой звука от 1 до 20 кГц.

Часть поля расходуется на обработку металла (газовьщеления, кристаллизация) , а часть на увеличение пульса- ций продувочных струй аргона (удаление примесей).

Одновременно через акустические модули 8 под давлением 0,4-0,6 МПа подается аргон. За счет скачков уплотнений давления потока газа в модуле истекающая струя приобретает пульсирующий характер (частота пульсаций 800-900 Гц). При положении основного акустического поля, максимум которого расположен по центру излучателя, частота пульсаций возрастает до 1j5-3,0 кГц, что в конечном счете увеличивает проникающую способ

Q

5 0 5

о О

g

5

0

78.2

ность струи в глубь жидкого металла и, тем самым, повышает эффективность использования пульсирующей струи.

Отработанный компрессорньй воздух (на 90-95%) отводится через отверстия в отражателе 6 в окружающую атмосферу, при зтом часть звуковых колебаний (6-8%), проходящих через отверстия, гасится экраном 11. Оставшаяся часть воздуха подстуживает излучатель и, имея небольшую скорость истечения, под воздействием геометрического температурного напора со стороны горячего металла удаляется в атмосферу. Расстояние от отверстия до экрана должно быть примерно равно диаметру сопла излучателя.

Число акустических модулей для увеличения зоны обработки металла выбирается в количестве 3-4 шт.

Расширяющиеся конические сопла 10 выполняются из жаропрочной стали.

Расстояние между соплом 9 Лавапя и соплом 10 выбирают в зависимости от давления энергоносителя и его расхода, равным 7-8 диаметрам сопла 9 Лаваля,

Для сохранения мощности звукового поля при разных частотах расстояние между срезом сопла 7 и резонатором регулируется перемещением сопла по тракту подачи технологического энергоносителя .

Использование акустической фурмы описанной конструкции позволит увеличить выход годного металла на 2-3%.

Формула из-обретения

1. Акустическая фурма, содержащая концентрически расположенные внешнюю и внутреннюю трубы, образуюоще тракты подвода энергоносителей технологического и нетехнологического, создающего звуковое поле, излучатель с полым резонатором, закрепленным на полом стержне, отражателем и соплом, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности продувки жидкого металла пульсирукщими струями, фурма снабжена акустически-ii ми модулями, установленными в донной части резонатора и соединенными через польш стержень с трактом технологического энергоносителя, образованным внут{5енней трубой, а внутренняя

313611784

поверхность отражателя вьшолнена сфе-3, Фурма поп.1, отличаюрической с отверстиями.щ а я с я тем, что сопло излучателя

выполнено в форме сопла Лаваля.

2. Фурма по П.1, от л-й чаю- 4. Фурма попп.1и2, отли- щ а я с я тем, что польй стержень чающаяся тем, что она снабже- вьтолнен с возможностью перемещения на экраном, установленным над отвер- относительно резонатора;стиями отражателя.

Изобретение может быть исполь- .зовано для продувки жидкого металла в ковше или изложнице различными газами. Цель изобретения - повышение эффективности продувки жидкого MSTaJi- ла пульсирующими струями за счет увеличения мощности звукового излучателя. Акустическая фурма содержит тракты для подвода нетехнологического 1 и технологического 2 энергоносителей, излучатель 3, польм резонатор 4, по- льй стержень 5, отражатель с отверстиями 6, сопло Лаваля 7, акустические модули.8, содержащие сопла Лаваля 9 и расширяющиеся конические сопла 10, отражательный экран 11, 3 з.п. .ф-лы, 1 ил. (Л : CD 00