Фурма Советский патент 1980 года по МПК C21C5/48 

(54) ФУРМА

. , -1

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при выплавке стали в подовых печс1х.

Известны конструкции топливнокислородных фурм, используемых в подовых печах для нагрева шихтовых материалов в период прогрева шихты и для продувки жидкого металла в периоды плавления металла и продувки pL .

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является фурма, содержащая концейтрично расположенные трубы, образующие тракты для подачи топлива, окислителя, подвода и отвода охладителя, головку с ц антральным соплом для подачи топлива и coijламй для подачи окислителя .З

Недостатком известной фурмЫ является то, что топливо, подаваемое в центральное соплоj перемешивается только с частью, кислорода, поэтому эффективность от топливно- кислородной продувки мала. Б периферийной зоне вэаимодейст вия кислородных струй с металлом температура реакционной зоны будет оставаться высокой, поэтому здесь будет значительным угар железа. Кроме того, таккак только часть кислорода подаётся по направлению центрального топливнсйо сопла, то и эффект защиты топливного сопла от засорения металлом и шлаком невелик. К тому же сходящиеся в одной точке (вершине конуса) кислородные струи и топливная струя при продувке создают эффект подобный ТОМУ, что имеет место

10 при работе фурмы с. центральной по- . дачей окислителя, при которой очень велико разбрызгивание, металла.

Цель изобретения - интенсификация процесса продувки металла и предотвращение засорения топливного сопла металлом и шлаком.

Цель .достигается тем, что фурма снабжена подвижным завихрителем,

20 выполненным, например, в виде подпружиненного шнека и расположенным в тракте для подачи топлива, а сопла для подачи окислителя выполнены щелевыми, тангенциально направленными к составляют с вертикальной диаметральной плоскостью фурмы Рггол ЮтвО. .

На. фиг. 1 изображена фурма продольный разрез; на фиг. 2 - то жег

30 поперечный разрез.

779402 Фурма сострит из четырех концентрически расположенных труб л одна из которых Центральная 1, сЛУжйт для подачи топлива, две другие 2 и 3 .образуют тракт для подачи окислителя, труба 4 является корпусом фурмы. Трубы соединены с головкой 5, которая имеет центральное топливное б и несколько, напримерче тырёV щейёйых сопла 7 для подачи окйСЛйТеЛЯ. Сопла 7 направлены тангенциально, Й йхдСй составляют с вёртика льной дйаметральной плоскостью фурмы угол 10-60°, а. в тракте для подачи топлива установлен подвижный завихрйтель выполненный, например, в виде подпру жирен ного шнека. Внутри центрального ;т6плйвногЬ сопла установлены упоры 9 для ограничения хода завихрителя и пружина 10. Фурма работает Следующим образом, В центрально е топливное сопло 6 подают топливо, поток которого благодаря подвижному завихрителю 8 в .то ; плййнр л сопле и на выходе из него закручивается, в щелевые сопла 7 . подают окислитель, на выходе из сопе йСТёкайщЙё струи окислителя приобретают тангенциальное движение относительно центральной топливной струи этом истекающие струи окислителя интенсивно перемешиваются с закручен ным топливньЫ потбком. Это достигается благодаря тому, что шнек конструктивно выполнен таким образом, что на выходе топливный поток направ лен в ту же сторону, что и истекакици кислородные струи, причем наиболее эффективным будет перемешивание топ; лива с окислителем, если угол встреч топливного noTipKa с кислородными струями в горизонтальной плоскости , срст.авляет 10-30. Завйй р йтёль, имеющий Пружййгу, в зависимости от давления топлива изме няет свое расположение внутри топлив ного сопла. В период прогрева шихты давлениетоплива максимально, Эавихритель находится в крайнемнижнем п(Ьложений, при этом выходящая слабо закр$ ёЙйая, но мощная струя топлива обеспечивает йнтёнсивнрепёремешивание с окислителем, в резульгатё сбразуется высокоорганизованный жёст кий направленный факел, обеспечиваю щий быстрое плавление шихты. Вiпериод продувки ванны при пОгру жен|1 фурмы в металл сокращают расхо топлива, при этом давление трплцва уменьшается, завихрйтель изменяет расположение, поднимается вверх до упорЖ. Тбпливный йакручЙЕГаётс как в шнеке, так и в корпусе газово го сопла, поэтому топливная струя н вь1ХРде Ьильно закручена. Расход и, давление ркислителя в этрт период йЖсймальны. Кроме сопла дия подачи окислителя выполнены щелевыи, это обе;спечивает концентрироанную подачу окислителя, и-в резульате более мощное перекрещивание кислителя с топливом, которое усилиается еще и тангенциальным распоожением Сопел для окислителя. Щеевая конфигурация српел также обесечивает запирание цен-трального опливного сопла в период продувки, то улучшает стойкость фурмы и преотвращает попадание частйц металла шлака внутрь топливного сопла. . асположение сопел окислителя под глом к вертикальной диаметральой плоскости ФУРМЫ обеспе- интенсивное внедрение струй кислйтеля в топливную струю ИХ интенсивном перемешивании рассредоточение смеси в Металле. Этим самым решается оЬновная задача топлйвно-кйслородно{ продувки .- снижение температуры реакционной зоны и вследствие этрго уменьшение угара металла. Фурма мржетбьзть испрльзрвана также и для науглеррживанияметалла. В этрм случае в крнце продувки сокращают подачу окислителя, а через топливное сопло при максимально возмржнрм давлений подают максимальное количество топлива. При этом завйХрИТёль находится в крайнем нижнем прложенйи, чтр усиливает эффект внедрения топливной струи в металл и эффективное испрльзрвание углеррдсрдержащегр трплива для науглеррживанйя. Таким образрМ, испРльзрвание изобретения, позволяет за счет улучшения организации факела фурмы ускорить процесс прогрева, и плавления шихты, за счетулучшения перемешивания топлива с окислителем в период продувки ванны снизить температуру реакционной зоны, следовательно,уменьшить угар металла, и, наконец, путем улучшения массопереноса увеличить эффективность прбдувки. Формула изобретения ФурМа, содержащая концентрично распрлрженные трубы, образующие тракты для подачи топлива, окислителя, пЬдвода и отвода охладителя, головку с центральным соплом для подачи топлива и соплами для подачи окислителя о л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса продувки металла и предотвращения засорения топливного сопЛа. металлом и шяаком, фурма снабжена подвижным завйхрйтелем, выполненным, например, в виде подпружиненнрго шнека и располрженньал в тракте для подачй топлива, а сопла для подачи окислителя выполнены щелевыми, тангенциально направленными и составляют с вер