Фурма

 

ФУРМА, содержащая концентрически расположенные труби, образую щие тракты для подвода кислорода, подвода и отвода охладителя, головку с соплами и тангенциальными переходными каналами, соединяющими тракты для подвода и отвода охладителя, от лича ю щ а яс я тем, что, с целью повышения стойкости фурмы, переходные каналы, псданяцие охладитель в одном направлении, расположены в два яруса, причем осевые линии переходных каналов нижнего и верхнего ярусов направлены под углом 1045 к горизонтальной плоскости, при этом угол между их проекциями в горизонтальной плоскости составляет 30- 60°.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОЭЛФЛНР и

РЕСПУБЛИК аа (11)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СИИ ДТВВСТВ\Г

Фие 1 (21) 3624112/22-02. (22) 13.07.83 (46) 07.12.84. Бюп. У 45 (72) И.И.Кобеза, И.Д.Усачева, В.И.Величенко, Ю.Н.Борисов, А.С.Тартаковский и А.Г.Чернятевич (71) Институт черной металлургии(53) 669 ° 184.142(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 415309, .кл., С 21 С.5/48, 1972.

2. Патент Японии У 45 -28685, кл. С 21 С 5/46, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 404859, кл. С 21 С 5/48, 1972.

4. Марков Б.Л. Методы продувки мартеновской. ванны. И., "Металлургия,", 1975, с. 206, рис. 106. . (54)(57) ФУРМА, содержащая концентрически расположенные трубы, образующие тракты. для.подвода кислорода, подвода и отвода охладителя, головку с соплами и тангенциальными переходными каналами, соединяющими трак" ты для подвода и отвода.охладителя, о т л и ч.а ю щ а я.с я тем, что, с целью повышения стойкости фурмы, переходные каналы, подающие охладитель в одном направлении, расположены в два яруса, причем осевые линии переходных каналов нижнего и верхнего ярусов направлены под углом 10о

45 к горизонтальной плоскости, при, этом угол между их проекциями в гори- g эонтальной плоскости составляет 3060

1127

909

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к сталеплавильному прбизводству, и может быть использовано для продувки жидкого металла в конвертерах и подовых печах .

Используемые в настоящее время для продувки в конвертерах и подовых печах фурмы имеют низкую стойкость, так как работают в условиях высоких температур и непосредственного кон- 10 такта с расплавленным металлом и шлаком. Известны конструкции продувочных устройств,, работающих в условиях глубинной продувки и контакта со шлакометаллической,эмульсией, в которых различным образом решается проблема повышения стойкости, например рыльная. часть фурмы выполняется в виде полого цилиндрического ста- 2п кана Ц, охлаждение зоны вблизи сопел осуществляется путем подачи охладителя непосредственно к ней специальными трубками j2) или выполнением в периферийной части до-, полнительного канала для подвода охладителя, соединенного с каналами для отвода охладителя из центральной зоны (3):.

Однако конструкции этих фурм ха- 30 рактеризуются малой эффективностью и одновременно усложнением конструкции головки.

Наиболее, близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является фурма, включающая концентрически расположенные трубы, образующие тракты для подвода кислорода, подвода и отвода охладителя, головку с соплами и тангенци- 49 альными.переходными каналами, соединяющими тракты для повода и отвода охладителя. При продувке по центральной трубе к соплам поступает кислород, а из подводящего охладитель тракта через переходные каналы, расположенные в промежутках между соплами, поступает в отводящий тракт охладитель. Я .

Недостатком известной фурмы явля- 5О ется низкая эффективность интенсификации движения охладителя вследствие слабого закручивания струй, выходящих в отводящий тракт. При центральном подводе охладителя в фурму на участках отводящего тракта, располо" женных в промежутках между переход" ными каналами, имеют. место застойные зоны, ухудшающие охлаждение и приводяшие в конечном итоге к прогару фурмы. При тангенциальном расположении одного яруса переходных каналов эти зоны устраняются не полностью, а частично, отчего эффективность охлаждения и стойкость фурмы остаются низкой.

Целью изобретения является повышение стоикости фурмы.

Поставленная цель достигается тем, что в фурме, содержащей концентрически расположенные трубы, образующие тракты для подвода кислорода, подвода и отвода охладителя, головку с соплами и тангенциальными переходными каналами, соединяющими тракты для подвода и отвода охладителя, переходные каналы, подающие охладитель в одном направлении, расположены в два яруса, причем осевые линии переходных каналов нижнего и верхнего ярусов направлены под углом 10-45 о к горизонтальной плоскости, при этом угол между их проекциями в горизоно тальной плоскости составляет 30-60

На фиг. 1 изображена фурма, продольный разрез (разрез А-А на фиг. 2);

l. на фиг. 2 — то же, поперечный разрез.

Фурма состоит из концентрически расположенных труб, образующих тракты 1 - 3 для подвода кислорода, подвода и отвода охладителя, головки 4 с соплами 5 и выполненными тангенциально переходными каналами 6 и 7, соединяющими тракты 2 и 3 дпя подвода и отвода охладителя. Переходные каналы 6 и 7, подающие охлади- . тель в одном направлении, расположень в два яруса, причем осевые линии переходных каналов нижнего н верхнего яурсов размещены под углом 10о

45 к горизонтали, а угол между проекциями их в горизонтальной плоскости составляет 30-60 о

В процессе выплавки стали фурму опускают в конвертер и производят продувку. При этом она работает в условиях высоких температур и контакта с частицами шлакометаллической эмульсии. Тепло, воспринимаемое фурмой, отводится охладителем, который поступает по центральному тракту фурмы в головку, а затем по расположенным тангенциально в промежутках между соплами переходным каналам верхнего и нижнего ярусов поступает

1127909 4 из каналов верхнего яруса струй и уменьшить потери давления на удар о стенку угол наклона переходных каналов нижнего яруса должен быть крув отводящий тракт. Таким образом, охладитель, получивший тангенциальное направление при движении по верхнему ярусу переходных каналов, до- полнительно подкручивается струями, истекающими из нижнего яруса. При этом исключается возможность образования застойных зон охладителя в промежутках между переходными каналами, так как даже без увеличения начально- 1О го давления охладителя повышается скорость движения охладителя, в результате чего. охладитель более интенсивно отводит тепло и стойкость фурмы повышается. 15

Осевые линии переходных каналов нижнего и верхнего ярусов размещены под угчом 10-45 к горизонтали, а

0 угол между проекциями их осей в горизонтальной плоскости составляет 20 о

30-60 . Выбранные пределы расположения переходных каналов объясняются размерами применяемых в настоящее время для продувки, в основном, четырех-шести сопловых кислородных 25 фурм. При использовании для продувки в 130-350-тонных конвертерах четы.рехсопловых фурм возможный угол между осевыми линиями переходных каналов верхнего и нижнего ярусов с учетом размеров и размещения продувочных сопел, а также размеров подводяВ щего и отводящего охладитель трако тов составляет 60, при использовании же шестисопловых фурм этот угол составляет 30

0 35

Указанные пределы выполнения угла наклона осевых линий переходных каналов нижнего. яруса (10-45 ) связаны с тем, что донная часть фур- 40 мы выполняется конусной с углом наклона образующей к горизонтали 1045 с тем, чтобы налипающие при про.дувке частицы металла и шпака, оплавляясь, стекали по поверхности, а не 45 осаждались на ней. Поэтому переход" ные каналы, с .одной стороны, выпол- . няются параллельными или близкими. к параллели наружной поверхности, чтобы обеспечить равномерный отвод SO тепла от донной части фурмы, мини-. мальный угол конусной поверхности донной части фурмы составляет 10, поэтому нецелесообразно выполнять и угол наклона oct;âûõ линий нижнего Ф яруса меньше 10 . С другой стороны, чтобы обеспечить дополнительную подкрутку истекающих тангенциально че. С учетом возможного расположения двух ярусов переходных каналов, которое ограничивается высотой и конусностью поверхности донной части используемых в настоящее время голо- ..

-вок фурм, этот угол целесообразно выполнять равным не более 45 о

Угол наклона осевых линий каналов верхнего яруса к горизонтали целесообразно также выполнять равным

О

f0-45 . Выполнять их с углом менее

10 не имеет смысла, так как для эффективного увеличения скорости движения охладителя путем дополнительного подкручивания потоков охладителя, истекающих из верхнего яруса, струями,истекающими из каналов нижнего яруса, струи, как .минимум, должны двигаться параллельно. Если же этот угол выполнить менее 10, эффективо ность закручивания уменьшается, так как струи несколько гасятся вследствие, увеличения потерь на удар двух потоков от переходных каналов верхнего и нижнего ярусов каналов.

Выполнять угол наклона осевых линий каналов верхнего яруса к горизонтали больше 45 не позволяют габаа риты (высота) головок, использующихся в настоящее время для продувки фурм, а при угле, больше 45, струи .

0 из нижнего яруса каналов, расположенных даже под углом 45, не будут о эффективно подкручивать потоки, истекающие из верхнего яруса каналов, так как струи от обоих ярусов переходных каналов будут расходиться. Наиболее эффективным является подкручивание, если угол встречи потоков от каналов верхнего и нижнего ярусов острый, так как при этом потери на удар потоков минимальны.

Таким образом, указанное в предлагаемой.фурме расположение переходных каналов. позволяет при тех же параметрах (давлении и расходе) повысить скорость.охладителя в отводящем тракте, улучшить охлаждение ,сварных швов, в результате чего по:вышается эффективность отвода тепла

1127909

Составитель Л Шарапова . Редактор Н.ДжУган Техред 3.Палий Коррес.тор д.Ильин

Заказ 8877/19 Тираж 539 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 от наиболее теплонапряженной части фурмы и тем самым повышается стойкость фурмы.

Ожидаемый экономический эффект от использования изобретения

231450 руб. в год.