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

8 Фиг. I

мерно по окружности, центр которой совпадает с осью симметрии головки 1, каждое из сопел 2 состоит из конфузора 6 с критическим сечением 7 и диффузора 8. В последнем установлена крестовина 9, смонтированная на расстоянии, не превышающем 0,3 длины диффузора 8 от выходного сечения. Ось симметрии крег.тоьииы 9

совпадает с осью сопла 2. Каждая перекладина, образующая крестовину 9, может иметь в поперечном сечении ромбовидную форму. Продольное сечение каждой перекладины может иметь вид равнобедренного треугольника, вершина которого расположена на оси сопла 2 и обращена внутрь сопля 2. 2 з и. ф-лы. 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к выплавке стали в конвер тере, и может также использоваться в сталеплавильных агрегатах, работающих с продувкой ванны сверху газообразным окислителем через фурму. Цель - увеличение выхода годного металла за счет интенсификации процессов выплавки стали м шлакообразования. Фурма содержит кон- центрично расположенные трубы 3--5, образующие тракты подачи окислитель, подвода и отвода воды, и головку 1 с размещенными в ней соплами 2, расположенными равно

Изобретение относится к черной метал лургии, к процессам выплавки стали, и может быть использовано в сталеплавильных агрегатах, работающих с продувкой ванны сверху газообразным окислителем через Фурму.

Целью изобретения является увеличение выхода годного металла, интенсификация процессов выплавки стали и шлакообразования.

На фиг. 1 показана головка фурмы, вид с торца; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг, 1, фиг. 3 - узел I на фиг. 2 (с треугольными перекладинами крестовины).

Фурма для продувки расплава содержит головку 1 с соплами 2. Сопла размещены равномерно по окружности, центр которой совпадает с осью симметрии головки 1. Головка 1 фурмы связана с источником окислителя с помощью газового тракта, образованного трубой 3.

Труба 3 и сопловая головка 1 помещены в водоохлахдаемую рубашку, состоящую из концентрично расположенных труб 4 и 5, Каждое сопло 2 состоит из конфузора б с критическим сечением 7 и диффузора 8. В диффузоре 8 каждого сопла 2 установлена крестовина 9, состоящая из двух перекладин. Крестовина 9 установлена на расстоянии, не превышающем 0.3 длины диффузора 8 от выходного сечения, Ось симметрии крестовины 9 совпадает с осью сопла 2. Каждая перекладина, образующая крестовину 9, может иметь в поперечном сечении ромбовидную форму. Продольное сечение каждой перекладины может иметь вид равнобедренного треугольника, вершина которого расположена на оси сопла 2 и обращена внутрь сопла 2,

Фурма для продувки расплава работает следующим образом.

Сжатый газ при сверхкритическом давлении по трубе 3 в виде дозвукового потока достигает сопловой головки 1 с размещенными в ней соплами 2. Проходя через кон- фузор 6 с критическим сечением 7 газ Слоряется по сверхзвуковой скорости. Набегающая на крестовину Э струя аза индуцирует дополнительную систему внутренних скачков уплотнения. В местах кеч-пакта перекладин крестовины 9 со стенками диффузора 8 образуются отрывные области, генерирующие t-ихри и утолщающие пограничный слой.

В результате на расплав металла воздействует газовая струя, окруженная утолщеннымпограничнымслоем.

Сверхзвуковое ядро струи становится менее подвержено внешним акустическим воздействиям, снижаются колебания струи. Упорядочивается взаимодействие струи газа с поверхностью расплава.

Подбором положения в диффузоре передних кромок перекладин, образующих крестовину 9, изменяют спектральный состав продольных колебаний. Тем самым интенсифицируют различные стадии процессов плавки стали.

Изменением угпа Я при вершине треугольника, образованного продольным сечением перекладин крестовины 9, расширяют

спектральный состав продольных колебаний струи газа, истекающей со среза сопла 2. Место размещения крестовины 9 в диффузоре 8 сопла 2 обусловлено следующим При выносе крестовины S за срез диффузора 8 (за выходное сечение сопла 2) струя газа, истекающая со среза сопла 1, разделяется на четыре потока Между потоками возникает возвратное течение, захватывающее капли расплава, вылетевшие с поверхности

расплава. Происходит быстрое заметалли- вание фурмы. Получившиеся четыре потока сливаются, однако зона смыкания потоков неустойчива, колеблется, что приводит к хаотическим колебаниям лунки по поверхности расплава. Возникают дополнительные выбросы крупных сгустков металла,

При значительном углублении крестовины 9 в диффузор 8, большем, чем 0,3 длины диффузора 8, положительные эффекты,

вызванные образованием дополнительной системы скачков уплотнения, становятся слабо выраженными Кроме того, наблюдаются хаотические перемещения лунки по поверхности расплава с выбросом больших сгустков расплава из конвертера

Выполнение попере-жого сучения перекладин, образующих крестовину 9, ром- бовидным снижает потери давления при обтекании крестовины 9 потоком газа

Предлагаемую фурму сравнивают по эффективности продувка с извес иой уур- мой Продувку проводят на холодной ьо.ае- ли хонвсртера с прозрачными боковые стенками. Расплав моделируют водой т,- кометалмическ/ю эмульсию - рзвесь.о гра нулярованного полиметиям 1акрипат в воде. Определяют размер1 ЛУЧКИ взаимо- дейглеу.ч струи газа с гоэчрхностьюжид- косги и глубину а жидкости охватываемого тором j, мьными вихрями Результаты продуг: ,i; -дедены в таС тице.

Применение фурм приводит к v юря- дочснию взчимод(.р итруй, щих со соечов ссг ел с, поверхностью расплава. Уменьшаете i выброс капель с поверхности, капли двихутся по настильной траектории Дожигание СО в С02 происхо- дит у поверхности расплава. Глубина воздействия струй газа нз расплав возрастает Увеличивается массообмен в зоне реакции что приводит к интенсификации процессов

Примечание Давление ч предсопловом . и ме поддерживают разным 1,2 МПа При вынесении крестов1 н О за срез сопла 2 происходит разделе- иие грум из четыре игокз с ао вратными токами по оси сопла;1 фурма сипьно забрызгивается.

выплавки стали и шлакообразования растает КПД конвертера.

ВозФормула изобретения

Фурма по п. 1, отличающаяся гем лто каждая перекладина крестовины имеет в поперечном сечении ромбовидную форму.

Т Оурмь по пп. 1и2, отличающаяся тем, что продольное сечение каждой пере(лади1 т« имеет вид равнобедренного треуголь ика вершина гсторого расположен на оси v,L-n а и обращена внутрь со- гла

Фиг.1

фиг.З