Фурма для продувки расплава импульсными струями Советский патент 1978 года по МПК C21C5/48 

Изобретение относится области металлургии, конкретнее к конструкциям фурм для продувки расплавов. Известна конструкция фурмы для продузки жидкого металла, которая снабжена ротаipOM с жаиалом для прохода газа, имеющим реактивные сопла, раоположенйые в кислороднОМ TpaiKTe фурмы с зазором к внутренней поверхности голоЕки фурмы 1. Недостатки этого технического решения заклю чаются в большом сопротивлении ротора газовому потоку, сложности его центрировани.я, нестабильности его враш,ения и работе ОДН1ИМ саплом, что 1вызы1вает появление значительных неупорядоченных вибраций фурмы и сокращает .и-нтен€И1В«ость продувки. К опи сываемо;му изобретению по технической сзщности и достигаемому результату наиболее близка фурма для продувки жидкого металла, онабжен ная ротором, имеющим профилированное отверстие и крыльчатку, над которой установлен диск с направляющими соплами. Профилированное отверстие, выполненное под углом наклона сопел фурмы, при совпадении является их продолжением 2. К недостаткам известной фурмы относятся: большое сопротивление ротора протекающему по тракту газу, сложность конструкции ротора и фурмы, уменьшение .интенсивности продув.ки за счет работы фурмы только одним соплом. Цель настоящего технического рещения- повышение эффективности продувки и упрощение конструкции фур,мы. Поставленная цель достигается тем, что ротор выполнен в виде шайбы, снабженной иеремычкой, Имеющей наклонную поверхность и перекрывающей поочередно часть рядом расположенных сопел головки, обеспечивающей вращение шайбы под воздействием протекающего газа. Шайба снабжена центробежным регулятором CKODOCTH ее вращения, выполненным, налример в виде щитка, утопленного в паз на наклонной поверхности перемычки. Кроме того, фурма шарнирно закреплена в каретке, например при помощи сферического подшипника. На фиг. 1 показана фурма с центральным подводом газа, общий вид; на фиг. 2 - головка фурмы, вертикальное сечение; па фиг. 3- вариант выполнения головки фурмы с подводом газа по среднему тракту; на фпг. 4 - щайба, например для фурмы с центральны-м подводом газа и четырехсопловой головкой; на фиг. 5 -- установка центробежного регулятора в пазу шайбы, общий вид; на фиг. 6 - сечение А-А фиг. 5. Ф}рма / состоит из :Концентрично расположенных труб, образующих тракты 2 для

охладителя, газоподводящего тракта 3, -многоСО.ПЛОВОЙ голавки 4, снабженной шайбой 5, помещенной .на верхнем торие 6 головки (т. е. на нижнем торце газоподводящего тракта). Шайба опирается на ламещенный -в канавку 7 опор1ный лодщипник 8, а сверху ограничена кольцОМ - обтекателем 9, прикрепленным к поверхности трубы, образующей газоподводящ.ий Tipa.KT.

Шайба 5 лмеет .оквоздой вырез W, по площадп значительно больщий, чем леремычка и. Верхняя торцовая поверхность 12 перемычки // .выполнена IB виде наклейной поверхйости, что обеспечивает при протекаиии газа вращение шайбы. Крепление фур.мы 1 в лсаретке 13 осуществляется шарниряо, например при ПОМОЩ.И сфар.ичвокой 1ВтулК|И 14, закреплеиной на :фурме, и лолувтулок /5. Возможен вариа нт крепления фурмы через сферический подщипни:К качения.

Шайба 5 снабжена дентробежньпм регулятором 16 ско,ростп ее в.ращения, -выполненным iB виде щлтка 17, помещенного с воз.можностыо .перемещения под действием центробежных ,и упругих сил IB пазе 18 ла наклоиной поверхности 12 перемычки 11, для чего щиток ловоротными Т|Яга,ми 19, образующими со щитком четырехэвеННик, и упругим элементом 20, .вы.полнвН1НЫ1М, напр.имер (В в-иде спиральной пружины и регулирующего винта 21. Ход щитка ограпичен «онечны ми упорами 22 и 2S.

Конструктивное исполнение упругого элемента и его прпсоединение в четырехзвеннике может быть различным, например в виде .плоской либо спира льной лружины, лрикрепленной 1К поворотной тяге J9. К регулирующему винту должен быть доступ через сопло 24 .головки 4 для возможности регулирования без ее демонтажа.

Предложенное устройство работает следующим образом.

Под воздействием газа, обтекающего торцовую поверхность 12 леремычКи 11, щайба 5 приводится во вращение.

При достижении щайбой 5 заданных техпроцессом ведения плавки -аптнмальйых чисел о;боротов щиток /7лод воздействием центро-бежлых сил, лреодолевая регулируемое сопротивление упругого элемента 20, .перемещается ло пазу и, выступая из него, экранирует на.клокную поверхность 12, предотвращая дальнейший разгон шайбы. При уме.ньше-нии оборотов щайбы снижаются центробежные усилия, и щиток иод воздействием упругих сил утопает в паз 18, -повышая эффективность обтеканИя газо-м наклонной поверхно.сти 12 перемычки и, соответственно, обороты шайбы 5. Регулированием упругого элемента у€та1на1вливаю7ся стаб.ильные, соответствующие оптимальным, обороты шайбы, определяющие -цикличность пульсации струй и ИХ перемещение над расплавом. При .вращении щайбы 5 перемычка 11 п-оследовательно .перекрывает доступ газа к одному или части рядом расположенных сопел (не лишая его доступа iK остальным .сопла м) и обеспечивает круговую пульсацию газовых струй.

При симметричном расположении перемычки // на щайбе 5 лр« ее вращении центробежным регулятором 16 обеспечивается только необходимая (заданная) пульсация газовых струй.

При несимметричном расположении перемыч;ки 11, перекрывающей доступ газа последовательно к одному или нескольким рядом расположенный соплам (-например к одному из четырех л-ибо « двум-трем из шести- восьми со.иел фур.мы), и благодаря наклонно-му (8-.-25°) расположению сопел к продольной оси 1мно1гссо1пл01вой фурмы, (Возникает (результирующее усилие реакций истекающих из сопел струй, отклоняющих фурму от .вертикального поло-жения.

Вращению шайбы 5 с-о.ответствует ърашение результир уюшего усилия реакций газовых струй, и фурма лод его (Воздействием о писы1вает над расплавом траекторию по поBepXiHocT.H, близкой к конической, а ее головка 4 - замкнутую кривую, близкую к окружности.

Предлагаемое устройство лоз воляет осуществить -импульсное дутье с .максимальной интенсивностью продувки, обеспечить .цикличностью совмещение им-пульсн.ого с перемещением реа.кционных з.он в расплаве с заданной технологией ллаеки, обеспечить -.перемещение голавки фур1мы лад ра сплавом без применения специальных приводов, значительно ра-ссредоточить дутье, снизить износ футеpoiBKH .и вр-емя продтаки.

Формула изобретения

1.Фур.ма для продувки расплава импульсными струями, закрепленная IB .каретке, включающая .концентрично расположенные трубы, образующие тракты для охладителя и газареагента, млогосоплавую голов-ку с соплам.и, расположенными под углом к продольной оси фурмы, и ротором, .помещенным в газоподводяадем тра(Кте, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности продуаки и упрощения консТ|р)кции фурмы, ротор выполнен в Виде .шайбы с перемычкой, и-меющей на1КлоН|Ную по.верхно-сть и установленной с -воз-м-ожностью поочередного перекрытия одного или части РЯ.ДОМ раюп-оложен.ных сопел.

2.фурма для продувки расплава импульсны-ми струям.и (ПО л. 1, отличающаяся тем, что шайба 1снабжена центробежным регулятором скорости вращения, выполненным в виде щитка, ломещенного с возмож1ностью перемещения под действием центробежных и регулируемых 1пругих сил -в лазе (Наклонной паверлн-ости перемычки.

3.Фурма для продувки расплава импульсньши CTpiyHiMH по пл. 1 и 2, отличающаяс я тем, что она за-креплена в каретке посредством сферического лодшипнака. Источйики инфор мации, принятые во внималие при экспертизе. 5 1.Авторское овЕдетельство СССР, ЛЬ 274790, кл. С 21 С 5/48, 1968. 2.Авторское овидетельство СССР. Ла 298659, кл. С 21 С 5/48, 1968, .9 I -- 5

//, 3

15

,

Рц. 4

/. 5