Фурма для продувки металла Советский патент 1976 года по МПК C21C5/48 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для продувки сталеплавильной ванны.

Существующие технологические режимы производства стали в подовых печах при достигнутом уровне удельного расхода кислорода на продувку ванны допускают высокие скорости загрузки шихты и снижение степени ее прогрева перед заливкой чугуна. Тем не менее возможность ввести дополнительное количество тепла в шихту в период прогрева при условии, что длительность этого периода не увеличится, является эффективным мероприятием, позволяющим улучшить энергетический баланс плавки и одновременно снизить потери железа. В настоящее время прогрев щихты интенсифицируют путем подачи на лом кислорода через обычные кислородные фурмы, что приводит к повышению потерь железа со шлаком, или газокислородного факела через сводовые горелки фурмы, которые не обладают достаточной технологической гибкостью при рафинировании металла.

Известна фурма для продувки металла, включающая концентрично расположенные трубы, полости которых снабжены подводами для охлаждающей воды, подачи кислорода и защитного газа (напрн мер, топлива), головку с газо кислородными соплами, а также с отверстиями (соплами) в ее аоиной части, соединенными с общей полостью для подвода защитного газа, т. е. топлива :1.

Известная фурма не может обеспечить подачу значительного коли-чества топлива ни

через топливные, ни через топливокислородные сопла в нужные периоды плавки (например, в период прогрева шихты, для сжигания его в кислородной струе над шихтой), а также не допускает регулирования расхода топлква

в широких пред-елах. Решение этой задачи путем создания отдельного (автономного) подвода топлива для подачи через сопла в донной части головки требует оборудования каждой фурмы дополнительной магистралью с трубопроводной арматурой и контрольно-измерительными приборами, что усложняет эксплуатацию топливо-кислородных фурм.

В целях упрощения конструкции и улучшения регулирования расхода топлива предлагаемая фурма снабжена соединенным с топливными магистралями клапаном, имеющим два выходных отверстия, одно из которых имеет постоянное, а другое - регулируемое сечение, причем выходное отверстие с постоянным сечением соединено с трактом подвода топлива к кольцевым соплаМ, а отверстие с регулируемым сечением - с трактом его подвода к отдельным соплам.

На фиг. 1 схематически изображена предла1гяемая фурма; на фиг. 2 показан клапан.

Фурма содержит трубы 1-5, которые образуют тракты подвода 6 и отвода 7 охлаждающей воды, подвода кислорода 8 и топлива 9 к топливокислородным соплам 10 и топлива 11 к топливным соплам Г2, а тажже головку 13. В верхней части фурма имеет патрубки 14 для подвода кислорода, 15 для подвода и 16 для отвода охлаждающей воды, 17 и 18 для раздельной подачи топлива в тракты 9 и И, а 19 для подвода топлива к фурме. Патрубки 17 и 18, а следовательно, и соответствующие тракты подвода топлива соединены с патрубком 19 посредством клапана 20. Клапан имеет выходные отверстия 2:1 с постоянным сечением и 22 с регулируемым сечением. Изменение площади сечения отверстия 22 достигается за счет подвижного элемента 23 с отверстием 24. Последний подпружинен пружиной 25, усилие которой регулируется внутренней гайкой 26.

Работает фурма следующим образом.

Во время прогрева шихты при подаче топлива через фурму в количестве, превышающем установленное режимом рафинирования, подвижный элемент 23 под действием возросшего давления топлива вследствие увеличения его расхода сжимает пружину 25. При этом одновременно увеличивается размер полости с переменным сечением, обеспечивая поступление возросшего количества топлива к отдельным топливным соплам. Одновременно с этим осуществляется подача кислорода и некоторого количества топлива через кольцевые топливные сопла. Окончательное смешение топлива и кислорода происходит над шихтой вне сопл фурмы, чем обеспечивается их стойкость и взрывобезопасность.

iB период рафинирования ванны при погружении сопл ниже уровня металла расход топлива снижают до предела, которым определена стойкость погружаемой части фурмы. При

этом вследствие снижения расхода топлива, а соответственно и его давления подвижный элемент 23 под действием пружины 25 снова уменьшает размер полости с переменным сечением, чем достигается необходимое распределение топлива к отдельным и кольцевым топливным соплам в определенном соотношении.

Формула изобретения

Фурма для продувки металла, содержащая соединенную с охлаждаемым корпусом головку, имеющую кислородные сопла с концентрично расположенными относительно них кольцевыми топливными соплами, отдельные сопла для топлива, соединенные с соответствующими трактами подвода кислорода и топлива, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и улучшения регулирования расхода топлива, она снабжена соединенным с топливными трактами клапаном, имеющим два выходных отверстия, одно из которых имеет постоянное, а другое-регулируемое сечение, причем выходное отверстие с постоянным сечением соединено с трактом подвода топлива к кольцевым соплам, а отверстие с регулируемым сечением - с трактом его подвода к отдельным соплам.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе.

1. Авт. св. № 459507, Кл. С 21с 5/48, 1973 г.

w

25 гЬ

.2