Фурма для продувки расплава металла газом

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для продувки расплавленного металла газом при рафинировании металла, и может быть использовано в цветной металлургии и химической промышленности при продувке растворов и расплавов. Целью изобретения является повышение ресурса работы фурмы при одновременном снижении потерь давления газа по длине фурмы. За счет того, что вкладыш выполнен состоящим из секций, которые расположены с промежутками между торцами друг к другу, при этом в каждой секции вкладыша, кроме первой от выходного среза фурмы, выполнен дополнительно продольный сквозной канал, в каналах секции с зазором размещен шток с клапанными тарелками

при заданной длине фурмы давление дополнительно подается через продольный канал секций вкладыша, а при уменьшении длины серповидной фурмы подача газа - по дополнительному каналу

производственный ресурс повышается в 4 - 5 раз. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 21 С 5/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! .) (гд (jg (21) 4754325/02 (22) 13.09.89 (46) 30.08,91. Бюл. N. 32 (71) Ленинградский механический институт им, Маршала Советского Союза Устинова

Д.Ф. и Нижнетагильский металлургический комбинат им. В.И, Ленина (72) А.М. Сизов, В.В, Булгаков, С,И. Жигач, А.В, Пан и С.Ф. Одиноков (53) 669.184/142 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬВ 387590, кл. С 21 С 5/48. 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 1137108, кл, С 21 С 5/48, 1983. (54) ФУРМА ДЛЯ ПРОДУВКИ РАСПЛАВА

МЕТАЛЛА ГАЗОМ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для продувки расплавленного металла газом при рафинировании металла и может быть исИзобретение относится к чернои металлургии, в частнос и к устройствам для продувки расплавленного металла газом при рафинировании металла, и может быть использовано в цветной ме.аллургии и химической промышленности при продувке растворов и расплавов

Цель изобретения -- повышение ресурса работы фурмы при одновременном снижении потсрь давления газа по длине фурмы.

На фиг.1 изображена фурма с единым штоком. продольный разрез; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — опорное кольцо штока; на фиг.4 — фурма, в которой каждая

5U 1673605 А1 пользовано в цветной металлургии и химической промышленности при продувке растворов и расплавов, Целью изобретения является повышение ресурса работы фурмы при одновременном снижении потерь давления газа по длине фурмы, За счет того, что вкладыш выполнен состоящим иэ секций, которые расположены с промежутками между торцами друг к другу, при этом в каждой секции вкладыша, кроме первой от выходного среза фурмы, выполнен дополнительно продольный сквозной канал, в каналах секции с зазором размещен шток с кллпанными тарелками; при заданной длине фурмы давление дополнительно подается через продоль ый канал секций вкл; дыша, а при уменьшении длины серповидной фуэмы подача газа — по дополнительнол у каналу; производственный ресурс повышается в 4-5 раэ. 2 э.п.ф-лы, 7 ил. секция выполнена с отдельным штоком, продольный разрез; на фиг.5 — фурма в процессе продувки расплава, продольныи разрез; на фиг.6 — корпус пружинного стакана; на фиг,7 — вид Б на фиг.6

Фурма состоит из трубы 1, защищенной футероваииыми кольцами 2, внутри трубы расположен цилиндрическии вкладыш, состоя щии из секций 3,4 и 5, которые расположены с промежутками между торцами друг к другу и скреплены со стенкой трубы 1, R каждой секции 3 и 4 вкладыша, кроме секции 5, т,е. первой от выходного среза фурмы. выполнен дополнительный продольный

1673605

55 канал а, в котором размещены шток 6 с клапанными тарелками 7 с тыльного торца секции. Шток 6 размещен с зазором в продольном канале и выполнен для всех секций единым, одним концом связан с первой секцией к выходному срезу фурмы, а другой его конец подпружинен пружиной 8 относительно опорного кольца 9 в сторону выходного среза фурмы. Опорное кольцо 9 выполнено с центральным отверстием Ь в котором подвижно размещен шток 6 и имеет отверстия с для прохода газа. Опорное кольцо закреплено неподвижно относительно трубы 1.

Шток 6 выполнен с плавкими элементами 10, которые расплавляются при уменьшении длины фурмы, Расстояние между клапанной тарелкой и седлом, выполненным с тыльного торца секции, т.е, ход клапанной тарелки последней секции, равно сумме ходов предыдущих секций. Шток может быть выполнен в виде отдельных элементов-штоков, снабженных пружиной 8 и связанных с корпусом соседней секции, расположенной со стороны выходного среза фурмы. Пружина 8 размещена в стакане

11, дно которого имеет центральное отверстие k для соединения со штоком 6 и отверстия п для прохода газа. Стакан 11 установлен подвижно в цилиндрической полости секции вкладыша. Цилиндрическая полость закрыта крышкой 12 и имеет отверстия m для прохода газа.

Отверстия дна стакана и выполнены для прохода газа в дополнительный канал секции вкладыша при сжатом положении пружины.

Продувка расплава аргоном происходит следующим образом.

Газ под давлением подэегся в фурми, которая опускается в расплав, Гаэ пос1упэет через серповидную щель и через дополнительный продольный канал а в секциях вкладыша, По мере уменьшения длины секции вкладыша 5 увеличивается на рев штока 6, Плавкий элемент 10 расплавляется, а штока 6 под действием пружины 8 и седла секции 4 вкладыша перемещается, при этом перекрывается дополнительный продольный канал секции вкладыша.

Таким образом, при заданной длине фурмы давление дополнительно подается через продольный канал секций Bvïaäûøà, а при уменьшении длины серповидной фурмы подача газа по дополнительному каналу перекрывется.

Продувка расплава аргоном ч пез фурму, в которой каждая секция внннiл«eнэ с отдельным потоком, проис гдиг -.ледующим образом.

Гэз под давлением подается в фурму, которая опускается в расплав. Гээ поступает через серповидную щель и через дополнительный продольный канал в секциях вкладыша. В дополнительный продольный канал газ поступает через отверстия m на боковой поверхности вкладыша и отверстия и в пружинном стакане. Увеличение площади прохода для газа снижает потери давления по длине фурмы, т.е, повышается давление по длине фурмы. По мере уменьшения длины секций вкладыша 5 увеличивается нагрев штока 6, при этом плавкий элемент 10, размещенный в торцовой части секции 5, расплавляется, и шток 6 под действием пружины 8 секции 3 вкладыша перемещается назад вместе со стаканом

11, при этом перекрываются отверстия m боковой поверхностью корпуса пружинного стакана.

Таким образом, при заданной длине фурмы давление дополнительно подается через продольный канал секций вкладыша, а при уменьшении длины серповидной фурмы подача газа по дополнительному каналу перекрывается в соответствующей секции вкладыша отдельным штоком. связанным с пружинным стаканом.

Экспериментальные исследования показали, что предложенная фурма по сравнению с извес ной позволяет в 2 раза увеличить давление на выходе при длине фурмы 2 м. При этом вкладыш состоит из трех секций: первая секция I; = 800 MM вторая секция = 580 мм с центральным отверстием И 14, третья секция lg = 580 мм с центральным отверстием О 14; диа ме1р штока d« = 8 мм, диаметр вкладыша d = 40,8 мм, внутренний диаметр трубы

d> = 42 мм, максимальный размер серповидной щели 1,2 мм.

Производственный ресурс работы серповидной фурмы повышается в 4 — 5 раэ эа счет увеличения длины фурмы при одновременном снижении потерь давления по длине фурмы, Формула изобретения

1. Фурма для продувки расплава металла газом. содержащая теплозащищенный корпус, в котором выполнена цилиндрическая продольная сквозная полость, в полости расположен цилиндрический вкладыш, смещенный к одной ее стороне. образуя сквозной серпами идный в поперечном сечении канал, отличающаяся тем, что, г. целью повышения ресурса работы фурмы при одновременном снижении потерь дэвления газа по длине фурмы, вкладыш выпол1673б05 б9 87 щ а

4dZ. / нен иэ секций, которые расположены с промежутками между торцами друг к другу и скреплены со стенкой цилиндрической продольной сквозной полости корпуса, при этом в каждой секции вкладыша, кроме первой от выходного среза фурмы, выполнен дополнительный продольный сквозной канал, в каналах секции с зазором размещен шток с клапанными тарелками. расположенными с тыльного торца секции и направленными в сторону седла, выполненного с тыльного торца секции.

2. Фурмапоп1, отличающаяся тем, что шток, размещенный с зазором в продольном дополнительном канале секции, выполнен для всех секций единым, одним концом связан с первой секцией от выходного среза фурмы, а другой конец подпружинен в сторону выходного среза фурмы, причем ход клапанной тарелки по5 следней секции, т,е, расстояние между клапанной тарелкой и седлом секции, равен сумме ходов клапанных тарелок предыдущих секций.

3. Фурма по и 1, отличающаяся

10 тем, что каждая секция вкладыша, кроме первой от выходного среза фурмы, выполнена с отдельным штоком, который снабжен пружиной и связан с корпусом согедней секции, расположенной со стороны выход15 ного среза фурмы, причем клапанная тарелка находится в нормально открытом положении.

1673605

f2 е // 8

Ю 11 юг, 4 б 1 уу m8 7

Фиг.5

8ид Е

Составитель В.Красина

Редактор Л,Веселовская Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Заказ 2897 Тираж 379 Г1одписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101