Способ охлаждения фурмы для продувки металла Советский патент 1976 года по МПК C21C5/48 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к выплавке стали с применением фурм для подачи кислорода.

Известен способ охлаждения фурмы для продувки металла, включающий воздействие на поток воды, подаваемый через соответствующий тракт к поверхности теплообмена, импульсами ультразвуковых колебаний с частотой повторения 10-100 в секунду. При этом интенсивность колебаний .составляет {Овт/см в импульсе. Такой способ охлаждения уменьшает образование накипи на поверхности теплообмена и повышает стойкость фурмы.

Вследствие применения для охлаждения фурмы холодной воды, не очищенной от солей жесткости и высокой темиературы ее в пограничном слое (более 60°С), теплопередающая поверхность отводящего тракта фурм подвержена довольно быстрому загрязнению различными осадками, что ириводит к необходимости повышения интенсивности ультразвука до высоких значений, в частности не менее 10 вт/см а это значительно удорожает и усложняет процесс очистки теплонапряженной поверхности от накипи, вследствие того, что энергия излучателя, преобразуемая в полезный эффект, невелика и составляет менее одного процента.

Кроме того, повышение температуры воды выше некоторого значения, как показывают опыты, приводит к росту области кавитации и падению интенсивности ударных волн. Это

ооъясняется увеличением давления внутри пу зырька, определяемое давлением пара и газа

При интенсивности ультразвуковых колеба НИИ порядка 10 вт/см плотность облака кавптационных пузырьков настолько увеличивается, что это приводит к заметному уменьшению интенсивности ультразвука на некотором расстоянии от излучателя. Следует отметить, что такая интенсивность ультразвука в услов ях развитой кавитации вызывает усиленное эрозионное разрушение непосредственно поверхности теплообмена фурмы, а это снижает стойкость фурмы до 20-30 плавок.

С целью повышеиия эффективности нроцесса охлалчдення фурмы предложен способ, по которому ультразвуковые колебания осуществляют с частотой 20-4-50 кГц при интенсивности 2-3 вт/см и температуре о.члаждаюшей воды 40-50°С.

Повышение температуры охлаждающей воды приводит к уменьшению отложений накипи и других загрязнений на поверхности теплообмена, в связи с чем энергозатраты на их удаление снижаются. Кроме того, указанный диапазон температуры воды соответствует .максимуму эрозионной активности кавитации области, что в 2-3 раза уменьшает интенсивность ультразвуковых колебаний при той же степени очистки.

Осуществление ультразвуковых колебаний с указанной интенсивностью резко уменьшает эрозионное разрушение непосредственно по