Фурма Советский патент 1978 года по МПК C21C5/48 

(54) ФУРМА

Изобретение относится к устройства для ввеаения твердых мелкозернистых материалов в ванну расплавленного металла с помонцыо газов. Такие устройства обеспечивают ввод под поверхность расплава твердых материалов с удельным весом меньшим, чем удельный вес расплава, как можно глубже для того, чтобы во время подъема введенных материалов пронзоиалп необходимые реакции. Обычно при это.м происходит обессериванне, раскисление или легирование расплавленного металла. Процесс пневматической подачи больших количеств материалов даже на большие расстояния несложен. Труднее обеспечить подачу относительно небольших количеств твердых материалов минимальным объемом газа-носителя. При иод;1че большой доли твердых .материалов минимальны.м количеством несуш.его газа пульсация потока неизбежна, в результате чего часто имеет место перекрытие или закупоривание у ввода в расплав сечения фурмы.

Известна фурма для ввода реагентов в расплав, внутренний диаметр которой в зоне выходного отверстия сужен по сравнению с прочей частью фурмы и между зоной повышенного диаметра и выходной зоной имеется конический выбег 1. При этом на входе фур.ма имеет участок меньшего внутреннего диаметра, чем внутренний диаметр участка до конического выбега. Такая конструкция фурмы исключает пульсацию потока при вводе реагента в расплав.

Однако известное устройство позволяет вводить в расплав лишь газообразные и жидкис реагенты.

Цель изобретения - создание устройства .1ЛЯ введения ожиженных твердых зернис; MX .материалов под зеркало расплава при малых расходах газа, исключаюшее закупоривание фур.мы.

Поставленная цель достигается за счет того, что фурма снабжена концентрической газоподводящей трубой, расположенной соосно выходному отверстию, при этом нижний торец ее расположен на уровне сопряжения конической и цилиндрической частей. Рабочая часть фурмы облицована огнеупорным материалом.

Этим предотврашается подпор твердого материала, приводящий, как правило, к закупориванию фурмы. Находящийся перед выпускным-отверстием конический выбег образует зону уплотнения, в которой гасится пульсация подачи. Падению пульсации способствует также буферное действие газа в относительно большом сечении подачи. Это, в свою очередь, создает воз.можность транспортировки реагента .на большие расстояния без потери давления и установки устройства, обеспечивающего псевдоожижение материала-реагента, в месте, не зависяш,ем от места погружения копья-фурмы.

Для предотвращения закупоривания конического выбега плохо псевдоожижаемыми или легко спекаемыми материалами возможно использование обособленного выходного псевдоожижения. Для этого внутрь погружного копья-фурмы вводят до начала конической части тонкую внутреннюю трубку. По этой трубке с целью разрыхления подается часть общего количества газа.

Внутреннее сечение погружного копьяфурмы на участке от зоны впуска до начала конического сужения превыщает внутреннее сечение подводящего трубопровода, подключенного к копью, в 4-5 раз. Сечение выходной зоны погружного копья составляет 1/3-1/10 сечения подводящего трубопровода.

Закупоривание выходного отверстия погружного копья обусловлено величиной выходного отверстия, сечение «у которого выражается уравнением

у а X (см),

где а 0,025-0,015 см -мин/кг;

X - количество твердого вещества, нагнетаемого в единицу времени, кг/мин.

Величина выходного отверстия, найденная по указанному уравнению, позволяет вдуть за 10 мин необходимое количество твердых материалов без опасения проникновения жидкой стали в копье. Копье-фурма представляет собой металлическую трубу, футерованную хотя бы в зоне погружения огнеупорным материалом.

На фиг. 1 дано погружное копье-фурма в разрезе; на фиг. 2 дан другой вариант выполнения погружной части копья-фурмы.

Погружное копье-фурма 1, к которому по проводящему трубопроводу 2 подается поток смешанного с газом твердого материала, состоит из стальной трубы 3 и имеет на большей части своей длины увеличенный, по сравнению с подводящим трубопроводом 2, диаметр. Расширенная зона 4 начинается у

входного отверстия 5 погружного копья-фурмы 1. Вблизи выходного отверстия имеется коническая часть 6, заканчивающаяся канало.м 7. Канал 7 завершается выходным отверстием 8 стальной трубы 3. Участок копья, погруженного в ванну расплавленного металла, выполнен из огнеупорного материала и, при необходимости, армированной оболочки 9.

Для дополнительного псевдоожижения внутрь стальной трубы 3 помешена внутренняя труба 10, доходящая до начала конической части 6. Центральное фиксирование внутренней трубы 10 может быть обеспечено тремя анкерами 11. Внутренняя труба 10 вводится в копье-фурму 1 через подводящий трубопровод 2 и подключается к соответствующему источнику подачи газа. Торцовая поверхность стальной трубы 3 может иметь (фиг. 2) выемку 12, в которую вставляется заплечик 13 керамической трубы 14 до выходного отверстия 8. Труба 14 окружена огнеупорным материалом с высоким содержанием глинозема. Если диаметр копья-фурмы до конического выбега сост вляет около 60 .1М при диаметре подводящего трубопрово

да 25,4 мм, то диаметр выпускно -о отверстия должен составлять примерно 10 мм. Общая длина копья-фурмы при этом составит 4,5 м.

Формула изобретения

I. Фурма, состоящая из цилиндрической части и конической с выходным отверстием, отличающаяся тел1, что, с целью введения иод зеркало расплава ожиженных твердых материалов при малых расходах газа, она снабжена концентрической газоподводящей трубой, расположенной соосно выходному отверстию, при этом нижний торец ее рас-, положен на уровне сопряжения конической и цпл1111дрич ской частей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

flJZ.2 в