Погружная фурма Советский патент 1993 года по МПК C21C5/48 

Изобретение относится к металлургии, в частности к обработке расплавленного металла газами и порошкообразными реагентами.

Известна фурма, содержащая внутреннюю и внешнюю трубы, установленные кон- центрично с зазором одна относительно другой, причем внутренняя труба выполнена из легированной стали, а внешняя изготовлена из углеродистой или нержавеющей стали. .. . .

Использование дорогостоящих легированных сталей в данной фурме принято для увеличения ее стойкости, в связи с тем, что торцы внутренней и внешней труб контактируют с расплавленным металлом. Однако такое выполнение прямым образом связано с высокой себестоимостью фурмы. Использование на выходе из фурмы двух независимых концентричных потоков ограничивает. энергию их проникновения вглубь расплавленного металла.

. ; Известна также фурма, содержащая две коаксиально расположенные трубы, внутренняя из которых выполнена из меди,,а внешняя труба изготовлена из коррозион- ностойкой жаропрочной стали.;

Изготовление коррозйонно:стойкой жаропрочной трубы естественным образом связано с использованием легирующих материалов, что приводит к высокой себестоимости фурмы, Этому также способствует выполнение внутренней трубы из меди.

Недостатком известной фурмы является и то, что два концентричных независимых потока на выходе из фурмы имеют ограни- ченную энергию проникновения в расплавленный металл.:

Наиболее близкой к предлагаемой является фурма, содержащая коаксиально расположенные внутреннюю и внешнюю трубы с переходным элементом конического профиля и элементы его крепления, выполненные в виде резьбы.

За счет переходного элемента в описанной фурме обеспечивается возросшая энер- гия истечения реагентов, т.к. два потока объединяются в один.

Однако наряду-с достоинством такой фурме присуще и несовершенство.

Переходной элемент конического профиля недостаточно надежно удерживает футеровку, а его коническая поверхность не позволяет закрепить армирующие элементы на торце внешней трубы. Отсюда и возникает низкая стойкость фурмы. :

Возможные варианты армирования наконечника фурмы представляются дорогими, существенно увеличивающими ее себестоимость.

Так как элементы крепления переходного элемента выполнены в виде резьбы, наблюдается только одна функция - крепление. Отсюда - узкие функциональные возможности.

Цель изобретения - повышение стойкости, снижение себестоимости и расширение функциональных возможностей.

Эта цель достигается тем, что в фурме

0 погружения, содержащей коаксиально расположенные внутреннюю и внешнюю трубы с переходным элементом и элементами крепления, согласно изобретению, переходной элемент выполнен в виде фланцево5 го патрубка, фланец которого закреплен на торце внешней трубы, а его элементы крепления выполнены в виде выступающих из фланца армирующих стержней для удержания футеровки, на каждом из«которых уста0 новлен ряд плоских шайб с зазором между . собой.

Благодаря выполнению переходного элемента в виде фланцевого патрубка с плоским фланцем стало возможным на торце

5 внешней трубы закрепить не только переходной элемент, но и армирующие элементы.. Это позволило повысить стойкость фурмы, снизить ее себестоимость и достичь .расширения функциональных возможно0 стей, т.к. при этом одни и те же элементы выполняют не только функцию крепления фланцевого патрубка, но и функцию удержания футеровки. Достигается неожиданный эффект, поскольку с получением нескольких

5 преимуществ, за счет, новой формы элементов, отпадает необходимость изготавливать трубы из легированной стали. С применением легирующих компонентов можно изготавливать лишь фланцевый патрубок,

0 поскольку он испытывает наиболее жесткие

условия эксплуатации. Экономически это

оправдано, поскольку фланцевый патрубок

является по сути небольшой деталью, у ко.торой длина в три раза меньше диаметра.

5 Поэтому даже в этом случае достигается существенное снижение себестоимости фурм. На чертеже изображена предлагаемая фурма, продольный разрез.

Фурма содержит две коаксиально рас0 положенные трубы 1 и 2, между которыми имеется кольцеобразный зазор 3. Внешняя труба 2 покрыта футеровкой 4, а на ее торце закреплен фланец фланцевого патрубка 5, размещенный с зазором 6 относительно

5 торца центральной трубы 1. По окружности фланцевого патрубка 5 расположены его элементы крепления, которые выполнены в виде выступающих из фланца армирующих стержней 7 для удержания футеровки 4,на каждом из которых с зпзорлми В ус г .-топлен

ряд плоских шайб 9. Зазоры заполнены футеровкой 4. Диаметр центрального отверстия 10 в фланцевом патрубке 5 равен диаметру отверстия центральной трубы 1. Отверстие такого же диаметра выполнено в футеровке 4 на торце фурмы.

Учитывая условия высокотемпературного нагрева, фланцевый патрубок 5 может быть изготовлен из легированной стали.

Работа фурмы заключается в следую- щем..

Через центральную трубу 1 в расплавленный металл подают газ или порошкообразные реагенты в потоке газа, а через кольцеобразный зазор 3 втомже направле- нии подают для создания охлаждающего эффекта газ типа аргона, азота, пропана или углеводородную жидкостью на основе мазута, керосина. Выполнив полезную работу по охлаждению фурмы, охлаждающая среда проходит из кольцеобразного зазора 3 в торцевой зазор 6, а затем объединяется с потоком, истекающим из центральной трубки 1. Благодаря такому объединению увеличивается энергия проникновения таза или порошкообразных веществ вглубь расплавленного металла, что является весьма суще- ственным фактором для повышения производительности. С другой стороны, повышение производительности способству- ет сокращению времени обработки расплавленного металла газами или порошкообразными веществами, что является залогом для увеличения срока службы фурмы. Более того, возросшая энергия истечения реагентов исключает образование настыли на торце фурмы, что повышает ее стойкость. Этому также способствует закрепленные на стержнях шайбы, которые удерживают футеровку на торце фурмы, и тем самым предохраняют от контакта с расплавленным металлом не только торцы труб, но и фланцевый патрубок.

По сравнению с прототипом технико- экономическими преимуществами предлагаемой фурмы являются: повышение стойкости фурмы, снижение ее себестоимости изготовления и расширение-функциональных возможностей.

Формула изобретения Погружная фурма, содержащая коакси- ально расположенные внутреннюю и внешнюю трубы с переходным элементом и элементами крепления.отл и ч а ю ща я в я тем, что, с целью повышения стойкости и снижения себестоимости, переходный элемент выполнен в виде фланцевого патрубка, закрепленного фланцем на торце внешней трубы, а его элементы крепления выполнены в виде выступающих из фланца армирующих стержней, на каждом из которых установлен ряд плоских шайб с зазором между собой.

Изобретение относится к металлургии, в частности к обработке расплавленного металла газами или порошкообразными веществами. Фурма содержит две коаксиально расположенные трубы 1 и 2, установленные с кольцеобразным зазором 3. Внешняя труба 2 покрыта футеровкой 4, а на ее торце закреплен торец фланцевого патрубка 5. размещенный с зазором 6 относительно торца центральной трубы 1. По окружности фланцевого патрубка расположены стержни 7, на каждом из которых закреплен ряд установленных с зазорами 8 шайб 9. Диаметр центрального отверстия 10 в фланцевом патрубке 5 равен диаметру отверстия центральной трубы 1. 1 ил.