Донная фурма Советский патент 1992 года по МПК C21C5/48 

фурмы в силу неравномерного температурного поля для сопел, расположенных в Центральной части фурмы и на периферии фурмы; сложность конструкции, имеющей (не считая сопел и стандартных изделий) более десяти деталей, требующих механической обработки.

Цель изобретения - повышение срока службы фурмы и упрощение конструкции.

Эта цель достигается тем, что донная фурма выполнена в виде блока сопел для раздельной подачи реагентов и защитного газа, причем вокруг сопел для подачи реагентов коаксиально с зазором размещены сопла для подачи защитного газа, все сопла установлены в ряд с примыканием друг к другу и имеют соотношение суммарной рабочей площади сечений газовых каналов к суммарной площади сечейия каналов для подачи реагентов 0,25-0,5, Сопла фурмы в -поперечном сечении могут также образовывать симметричную фигуру. Такая конструкция фурмы позволяет разместить несколько фурм на значительной площади днища конвертг;ра и тем самым рассредоточить воздействие газа на весь обьем ванны, так как рассеивание энергии дутья в расплаве возрастает пропорционально отношению бстр/Оконв (где dcrp - диаметр струи; DKOHB Диаметр ванны). Для линейной системы сопел характерным линейным размером, определяющим процессы тепло- и массопереноса в ванне, является длина L; блока сопел в поперечном сечении, а энергия рассеивания определяется параметром L/DKOHB. Так как ,TO энергия, рассеиваемая фурмой, значительно возрастает, что приводит к уменьшению волнообразования и снижению гидравлических удйров в днище конвертера, повышению срока службы фурмы; увеличению дисперсности потока способствует наложение пульсаций, эффективность процесса при этом определяется отношением суммарной площади газовых каналов к суммарной площади каналов для подачи реагентов в пределах 0,25-0,5; линейно расположенные сопла фурмы находятся в одинаковых температурных условиях, что способствует их равномерному износу; конструкция фурмы отличается простотой, кроме двух одинаковых присоединительных фланцев (фактически одна деталь), выполнена из стандартных труб, листового проката, не нуждается в механической обработке,

На фиг. 1 изображена фронтальная про-. екция фурмы в аиде пакета сопеп, объединенных перфорированной пластинчатой гта 8елью, в местном разрезе часть панели уда., продопы ый разрез по соплам; на

фиг, 2 дано поперечное сечение фурмы, показанной на фиг. 1; на фиг. З-б - различные формы поперечного сечения фурмы с овоидными наружными трубами периферийных сопел (разрез А-А на фиг. 1).

В состав фурмы входят коаксиальные сопла 1 с кольцевым зазором, выполненные из наружных труб 2 и внутренних 3. Постоянство кольцевых зазоров между трубами

0 обеспечивается вставками 4. Сопла соединены контактной сваркой с перфорированными панелями 5, образуя блок, имеющий коллектор 6 для подвода кислорода и коллектор 7 для подвода защитного газа.

5 Собранная в блок фурма устанавливается в колодцы футеровки днища конвертера соплами вверх так, что коллекторы 6 и 7 располагаются с наружной стороны днища. Пространство между блоком фурмы и стенками колодца заполняется огнеупорной массой и уплотняется. Отверстия в панели облегчают заполнение массой пустот и образование единого газоплотного монолита днища после сушки футеровки.

5 Фурма работает следующим образом.

Кислород через коллектор 6 поступает во внутренние трубы 3 коаксиальных сопел 1,3 пульсирующий защитный газ через коллектор 7 - в фурму: в кольцевые зазоры

0 центральных сопел 1 и периферийные сопла (основной вариант) или зазоры периферийных сопел с овоидными наружными трубами (варианты). Поведение струй кислорода, истекающих из центральных сопел, характеризуется по мере удаления в раСплав переменным состоянием: затопленная струя - скачок уплотнения - эмульсионная зона. Образование скачков уплотнения, вызванных торможением сверхзвукового потока газа, сопровождается тепловыми скачками, обусловленными интенсивными выделением тепла в реакционнойзоне. Защитный газ, истекающий из центральных кольцевых сопел 1, не смешивается с кислородом, а после нагрева до 900-1000 С разлагается с поглощением тепла, способствуя охлаждению устьев сопел. Оказать существенное воздействие на реакционную зону этот малый поток защитного газа не в состо0 йнии. Основное влияние на гидродинамическую неуравновешенность, вызывающую нестационарные периодические процессы, оказь)вает высокотемпературная первичная реакционная зона, объем которЬй периодически изменяется в 4-10 раз. Обратные удары на срезе сопел фурмы и фурменной зоны возникают при схлопыванци пузырей иди отрыве крупных газожИдкостных объемов вследствие термомеханического воздействия оксидов железа, имеющих температуру

Из|о6&gt;&amp;рётение относится к металлургий, в частности к конве)ртерам с донной продувкой. Цель изобретения - пЬвышение срока службы ФУРМЫ. Донная фурмд содержит блок сопел, об^^разованных коаксйально установленными с зазором центральными для подэчи реагентов и перифери&lt;^нь1ми для' подачи защитного газа соплами, размещенными в ряд с примыканием ДРУг к другу, соотношение суммарной площади зазрров к суммарной площади сопел для подачи реагентов составляет 0,25-0.5. В поперечном сечении сопла фурмы образуют симметричную фигуру. Такая конструкция фурмы позволяет повысить срок службы фурмы за счет уменьшения волнообразования и сни-, жения гидравлических ударов в днище конвертера. 1з. п. ф-лы, 6 ил.Изобретение относится к металлургии, в частности к конвертерам с донной и комбинированной продувкой.Известна фурма для донной продувки расплава, содержащая внутреннюю трубу и обхватывающую ее наружную трубу, образующие щелевидные полости для подвода кислорода и защитного газа.Известна также фурма для донной продувки металла, состоящая из коаксйально расположенных труб, причем рабочая часть, фурмы состоит из нескольких кислородных сопел, встроенных в пористый огнеупорный блок, через который подается защитный газ: в свою очередь, весь блок с соплами на срезе фурмы окружен по контуру кольцевой щелью для подачи защитного газа.Известна фурма, вариант исполнения которой имеет центральное сопло для подачи окислительного газа и четыре периферийных трубы с круглыми брусьями и каналами между ними.Известна также донная фурма, выполненная в виде единой центральной фурмы, содержащей в общем корпусе блок цилиндрических сопел для подачи кислорода или нейтрального газа, между которыми подается защитный газ. Для подачи рабочего газа в сопла используется центральный распределитель в виде д,иффузора. Основными недостатками известных фурм являются Центральное расположение единственной /фурмы, ограничивающее зону воздействия дут|1&gt;&amp;я на жидкий металл; расположение со- ;пел в ограниченном объеме корпуса фурмы вызывает слияние газовых потоков сопел в едйнь<й поток ("сноп"), эквивалентный по воздействию сосредоточенному источнику подвода энергии к расплаву, что приводит к волнообразованию на поверхности ванны и гидравлическим ударам, разрушающим футеровку в области сопел, а в последующем привод щим к выг^орвнию обнажившейсй .фурмы; неодинакова долговечность сопел сл с Сл>юё