Фурма для продувки расплава металла газом Советский патент 1991 года по МПК C21C5/48 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для продувки расплавленного металла газом при рафинировании металла, а также может быть использовано в цветной металлургии и химической промышленности при продувке растворов и расплавов.

Целью изобретения является увеличение дальнобойности серповидных струй и сокращение времени продувки за счет повышения степени диспергирования газа.

На фиг.1 показана фурма, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на

фиг 3 - боковая поверхность центрального осесимметричного сопла.

Фурма состоит из корпуса 1, выполненного в виде ступенчатой втулки, одна сторона которой соединена с газоподводящей трубой 2, а другая - с днищем 3 (фиг.1). Днище 3 выполнено в виде круга с отверстиями Она для соединения с центральным осесимметричным соплом 4 и серповидными соплами 5 (фиг.1). Серповидные сопла 5 выполнены из труб Ь, внутри которых эксцентрично установлены цилиндрические стержни С (фиг.2). По линии контакта I трубы b и стержня С выполнена точечная сварка.

О

ел о

VI

Центральное осесимметричное сопло 4 выполнено в виде цилиндра с осевым каналом п (фиг. 1). В осевом канале п закреплены на прессовой посадке сегменты 6, образующие звездочку, количество лучей которой равно количеству серповидных сопел. Каждый луч звездочки направлен в сторону соответствующего серповидного сопла. Биссектриса угла между двумя соседними лучами звездочки на торце корпуса фурмы делит рассто- яние между серповидными соплами пополам.

Серповидные сопла 5 наклонены относительно торца корпуса днища 3 в плоскости, параллельной оси фурмы, для создания вращающего момента относительно оси фурмы.

Наружная поверхность центрального осесимметричного сопла в месте контакта с серповидными соплами выполнена вогнутой по форме наружной поверхности трубы серповидного сопла, имеющей угол наклона « в плоскости, параллельной оси фурмы (фиг.З). Увеличение площади контакта серповидных сопл и центрального осесимметричного сопла позволяет упрочнить блок сопл при последующей сварке по линиям m {фиг.З}.

Серповидные сопла установлены таким образом, что перемычки I (линии контакта) обращены в одном направлении по окружности, проходящей через оси всех серповидных сопл. Подобное расположение серповидных сопл увеличивает вращающий момент, действующий на расплав, так как расплав втекает в зону действия струи газа по линии контакта С труб b и стержней С (фиг.2).

Корпус 1 с серповидными соплами и осесимметричным центральным соплом защищен теплоизолирующей трубой 7. Корпус

1фурмы соединен неподвижно (сваркой) с газопод водя щей трубой 2.

Газоподеодящая труба 2 подвижна, с возможностью вращения соединена с подвеской - втулкой 8, в которую подается газ через гибкий шланг 9. Верхний конец трубы

2закрыт донной крышкой 11, обеспечивающей герметичность соединения гззоподво- дящей трубы 2 с подвеской - втулкой 8.

Донная крышка 11 удерживает корпус фурмы 1 относительно подвески - втулки 8, которая снабжена параллелограммным механизмом 10 для изменения глубины погружения фурмы.

Полости теплоизолированной трубы 7 заполнены огнеупорной глиной 12.

Фурма работает следующим образом.

Газ подается через гибкий шланг 9 во втулку 8. Через отверстие d по центральному каналу трубы 2 газ попадает в корпус 1,

через отверстия а и О в серповидные сопла

5 и осесимметричное центральное сопло А.

Взаимодействие центральной звездчатой струи, истекающей из центрального сопла 5, с наклонными серповидными струями увеличивает проникание совокупности струй в глубину расплава за счет повышения устойчивости потока расплава вдоль оси

0 ковша. По линиям контакта I расплав втягивается в зону действия серповидных струй и получает вертикальную и горизонтальную составляющие скорости размешивания. Вращательная составляющая реактив5 ной силы, получаемая в результате истечения газа через серповидные сопла, проворачивает газоподводящую трубу 2 и связанный с ней корпус 1 относительно подвески - втулки 8.

0Проводят испытание устройства в газодинамической лаборатории. Экспериментальные исследования проводят по определению глубины проникания газовых струй в растворы

5Результаты экспериментальных исследований даны в таблице

Экспериментальные исследования, проведенные по определению глубины проникания газовых струй в растворы, показы0 вают что при применении предлагаемой фурмы время полного перемешивания раствора уменьшается в 3 раза по сравнению с известной,угол наклона серповидных сопл при этом равен 5°.

5

Формула изобретения

1.Фурма для продувки расплава металла газом, содержащая корпус с серповидными соплами, образованными

0 цилиндрическими поверхностями и эксцентрично установленными в них цилиндрическими стержнями, равномерно размещенными по окружности в торце корпуса, и центральное осесимметричное со5 пло, отличающаяся тем, что, с целью увеличения дальнобойности серповидных струй и сокращения времени продувки за счет повышения степени диспергирования газа, серповидные сопла наклонены относи0 тельно торца корпуса фурмы в плоскости, параллельной оси фурмы, причем линии контакта цилиндрических стержней с цилиндрическими поверхностями расположе-j ны в той же плоскости, а перемычки сопл

5 обращены в одном напраалении по окружности, проходящей через оси всех серповидных сопл.

2.Фурма по п.1, отличающаяся тем, что осевой канал центрального осесим- метричного сопла выполнен в видезвездочки с количеством лучей, равным количеству серповидных сопл, при этом каждый луч звездочки направлен в сторону соответствующего серповидного сопла.

3. Фурма по п,1,отличающаяся тем, что корпус фурмы снабжен подвеской и связан с ней с возможностью взаимного осевого разворота.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для продувки расплавленного металла газом при рафинировании металла, и может быть использовано в цветной металлургии и химической промышленности при продувке растворов и расплавов Целью изобретения является увеличение дальнобойности серповидных струй и сокращение времени про- дувки за счет повышения степени диспергирования газа в расплаве. Для этого серповидные сопла размещены в корпусе равномерно по цилиндрической поверхности и каждое из них наклонено относительно образующей цилиндрической поверхности в плоскости касательной к указанной цилиндрической поверхности, при этом серповидные сопла перемычками обращены в одном направлении по окружности, проходящей через оси всех сопл. По оси корпуса фурмы дополнительно расположено осесимметричное сопло, которое выполнено звездчатым с количеством лучей, равным количеству сопл, при этом каждый луз звездчатого сопла направлен в сторону соответствующего серповидного сопла. 2 з.п. ф-лы, 1 табл, 3 ил.

П

Фиг.1

в

Фиг. 2

Фиг.З