Фурма

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

С 21 С 5/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н АВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3527266/22-02 .(22) 23.12.82 (46) 15.02.86. Бюл.N - 6 (7.1) Институт черной металлургии (72) И.И.Кобеза, И.Д.Усачева, Г.И.Белопольский, Г.З.Гизатулин, А.А.Ларионов и В.И.Панковец (53) 669.184.144(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 395391, кл. С 21 С 5/48, 1972.

Авторское свидетельство СССР

11 391182, кл. С 21 С 5/48, 1971.

Патент США Р 4052005, кл. В 05 В 15/00, 1977.

„„SU„„1211362 A (54)(57) ФУРИА, содержащая концентрически расположенные трубы, образующие тракты для подачи кислорода, подвода и отвода охладителя, головку с соплами и радиально расположенные между ними каналы для охладителя, оси которых расположены под углом к продольной оси фурмы, равным 3090, распределитель охладителя, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости фурмы, суммарная площадь сечения каналов для охладителя в головке и суммарное проходное сечение для охладителя в распределителе равны 1/3-1/2 и

2/3-1/2 проходного сечения полости отвода охладителя соответственно.

1211302

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

Цель изобретения — повышение стойкости фурмы.

На фиг.1 схематически изображена предлагаемая фурма, продольный разрез; на фиг.2 — разрез Л-А и; фиг.1.

Фурма состоит иэ концентрически расположенных труб 1 - 3, обраэушщи :< тракты для иодачи кислорода, подвода и отвода охладиiсля соответ< твенно, головки 4 с соплами 5 и радиально расположенными между ними каналами 6 для охладнтеля, а также распределителя 7. 0c. . канало . 6 для охладителя в головке 4 расположень под углом 30-90 к продольной оси фурми. <.уммарная пло«<ядь сечения каналов для :хлади . в 1 оловке суммарное пробно.:,,<о"- се е ие для охладителя в р .сп е<-;-:.и:.<:; .8 BbEIQJ— нены равными 1/3 1 2, 3 проходного сечени;«< ло<:.и от: ода охладителя соответственно.

В процессе выплавки стали фурму опускают в конвертер и производят продувку. При этом фурма воспринимает тепло от расплавленного металла и шлака. Это тепло отводится охладителем. Охладитель из подводящей полости с помощью распределителя перераспределяется: часть его, смывая сопла-, поступает через щель распределителя в отводящую охладитель полость, а другая — в каналы подвода охладителя в головке.

Распределитель представляет собой полый цилиндр, в нижней части которого имеются приливы с отверстиями.

Число приливов равно числу каналов отвода охладителя из головки. Приливы плотно присоединяют к отводящим охладитель каналам головки и таким образом соединяют их е отводящей охладитель полостью. Участки, распределителя, расположенные напротив ;одводящих охладитель каналов головки, не имеют в нижней части щели и являются как бы направляющими для подачи охладителя в каналы.

Между направляющими участками и приливами в нижней части распределите-. ля имеется щель для прохода охладите ля. Распределитель обеспечивает пода чу охладителя иэ подводящего тракта в головку одновременно в противопояоя<ньтх направлениях чередующимися потоками. головке каналы выполнены в меж .опсчьном про..ранстве радиально, о . их сходятся в одной точке, леж Ф на продольной оси фурмы. При ном количестве сопел в головке, а следовательно, и четном количестве капало: в головке, суммарные проходи,: сечения подводящих каналов .ловки одичаковые, каналы подвода отвог<-. охладителя чередуют между со<:ой При нечетном числе каналов (пр« н::четном количестве сопел) каналы распределяют произвольно.

Угол а..л<:на осей каналов к продоль20 ной ос.. фурмы 30-90

Охлад <тел. из подводящей полости поступает 1< подводящие каналы головки, откуда по отводящим каналам уходит в отводящую полость, равномерно омывач все межсопельное протранство головки. Сопротивление аналов незнач, тельно, поэтому потери давления невелики, Значительная а< ть энергии охладителя полезно

30 используется для увеличения скорости и повышения эффективности отвода тепла конвекцией, а следовательно, с; ойкость фурмы повышается.

Наиболее эффективно охлаждение межсопельного пространства в донной части фурмы, если оси каналов головки параллельны или близки к параллели наружной поверхности дна фурмы.

4р Согласно проведенным гидродинамнческим исследованиям для обеспечения максимального отвода тепла от фурмы необходимо увеличить ско-i рость охладителя в головке и отво4, дящей полости, т.е. уменьшить проходное сечение отводящей охладитель полости, которое и является определяющим расход охладителя переходным сечением. Для обеспечения эффективного охлаждения в каналы головки минимально подают 1/3, а максимально

1/2 от всего расхода охладителя.

Остальные 2/3 или 1/2 через щель распределителя подают на периферий-:

5 ное охлаждение фурмы

При уменьшении на 9Х суммарной площади сечечия каналов для охладителя в головке до величины, равной

1211302 I менее 1/3 сечения полости отвода охладителя, и соответственном увеличении суммарного проходного сечения концентрически прерывающейся щели для охладителя в распределителе до величины, равной более 2/3 проходного сечения полости отвода охладителя, скорость охладителя в переходных каналах вследствие увеличения сопротивления уменьшается на 20Х, температура охладителя на выходе из канала увеличивается, а усредненный коэффициент теплоотдачи конвекцией г исследуемой области уменьшаетея на !4,2Х

Гри увеличении суммарной площади сечения п:реходных каналов для охладителя в головке на 10Х. сверх !

/2 сечения полости отвода охладителя H соответственном уменьшении суммарного проходного се"ения для охладителя в распределите."е до величины, равной менее l/2 проходногсечения полости отвода охлад. теля, скорость охладителя в переходных каналах увеличивается незначительно, а в кольцевой щели распределителя уменьшается, равна как и средняя скорость охладителя в отводящей полости. Уменьшается также Яна !3X) и . усредненный коэффициент теплоотдачи исследуемой области отводящей охладитель полости.

10 Таким образом, в выбранном интервале соотношений суммарных площадей сечений переходных каналов значения усредненных коэффициентов теплоотдачи постоянны и имеют максимальные значения, выход за граничные значения параметров приводит к снижению эффективности охлаждения, что харак» теризуется уменьшением коэффициентов теплоотдачи, и соответственно.

20 к уменьшению стойкости фурм.

Предлагаемая конструкция фурмы путем улучшения охлаждения головки позволяет в 2,5 раза повысить стойкость фурмы.

ВНИИПИ Заказ 612/32 Тираж 552 Подписное

Филиал ЛЛПП "Патент", г.Ужгород.ул.Проектная 4