Акустическая фурма Советский патент 1974 года по МПК C21C5/48 

1

Известны звуковые фурмы для продувки жидкого металла, содержащие водоохлаждаемый корпус и акустический излучатель, расположенный под соплом фурмы с наружной стороны и представляющий собой «свисток Гартмана.

Стойкость известных фурм низкая, что связа-но с быстрым износо.м овистка, не защищенного от излучения ванн брызг шлакометаллической эмульсии, звуковая энергия сравнительно низкая, сопротивление струи дутья высокое. Все это затрудняет ее внедрение в расплав.

Предлагаемая фурма (см. чертеж) состоит из цилиндрического водоохлаждаемого корпуса 1 с внутренним каналом 2, в котором с помощью узла крепления с подводящим каналом 3 установлен ультразвуковой излучатель 4. В его верхней части находится узел крепления с подводящим каналом 5 с ввернутым в него резонатором, состоящим из полой хвостовой части 6, байпасных каналов 7 и головки 8.

Излучатель 4 выполнен в виде полого цилиндра переменного сечения, внутренняя сторона которого образует с резонатором подводящий канал 5, кольцевое сопло 9 и расширительную камеру 10, заканчивающуюся концентрирующим элементом 11, а наружная сторона образует с внутренней стенкой корпуса 2 подводящий канал 3, кольцевое периферийное сопло 12 и конфузор с наклонными ребрами 13.

Продувают расплав через предлагаемую

фурму следующим . образом. Подаваемое в фурму дутье разбивается на 2 потока. Один из них через каналы 5, 6 и 7 поступает в кольцевое сопло 9, после которого проходит через расширительную камеру 10 и концентрирующий элемент 11. При прохождении в районе резонатора часть энергии струи превращается в энергию ультразвуковых колебаний, которые фокусируются элементом 11 в центре реакционной зоны. Другой поток

через канал 3 поступает в периферийное кольцевое сопло 12 в конфузор с наклонно расположенными ребрами 13, где разгоняется до сверхзвуковых скоростей и закручивается ребрами.

Непосредственно за ультразвуковым излучателем 4 оба потока соединяются и внедряются в расплав. Внешний сверхзвуковой закрученный поток поворачивает акустические волны в сторону реакционной зоны и сообщает момент вращения ванне, улучшая перемешивание и ускоряя наведение шлака. Внутренняя жесткая часть струи производит ускоренное обезуглероживание металла и акустическую обработку расплава. Все детали

фурмы обдуваются расширяющимся потоком

кислорода, что способствует их лучшему охлаждению.

Применение предлагаемой фурмы позволит вести кислородную продувку металла при одновременной ультразвуковой обработке с надежностью, не уступаюи1:ей обычным одпо- и многосопловым фурмам.

Формула изобретения

Акустическая фурма, состояния из водоохлаждаемого корпуса и ультразвукового излучателя, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости, увеличения звуковой мощности, излучаемой в расплав, и уменьшения гидравлического сопротивления фурмы, ультразвуковой излучатель укреплен внутри корпуса и выполнен в виде полого цилиндра переменного сечения, внутренняя стенка которого образует с резонатором канал подвода газа, кольцевое сопло, расширительную камеру и заканчивается концентрирующим излучение элементоМ, а наружная стенка образует с внутренней стенкой корпуса канал подвода газа, кольцевое сопло и конфузор с косо расположенными ребрами.