Фурма

 

Изобретение относится к металлургии, преимущественно к сталеплавильным агрегатам и агрегатам внепечной обработки. Цель - повышение стойкости фурмы и эффективности продувки за счет ликвидации обратных гидравлических ударов. Фурма состоит по крайней мере из одной трубы 1, образующей канал 2 для подачи технологического газа некруглой удлиненной формы с соотношением длины в поперечном сечении к ширине не менее 2:1. В центральной части канала выполнено плавное сужение сечения, причем минимальная ширина ка нала в месте сужения составляет не более 0,25 максимальной ширины канала фурмы. Отношение площадей частей канала по обе стороны линии минимальной ширины в месте сужения равно 0.5-2. 6 ил. 2 табл.

"; фЪ) 1

СО!О 1 СОНЕ 1СКИ Х (;Ol ИАЛИС1ИЧЕ СКИХ

РЕ01УБЛИК (ч1 С 21 С 5/48

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с 7.. (21) 4480985/02 (22) 26.07.88 (46) 07.09.91. Бюл. ¹ 33 (71) Мариупольский металлургический институт и Мариупольвкий металлургический комбинат "Азовсталь" (72) В.Н.Евченко. Ф.И.Лухтура. А.В.Сущенко. М.А. Пожива нов, С.Д. Ромадыкин, Г.М.Склярский и П.М.Семенченко (53) 669,184.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1245600, кл. С 21 С 5/48, 1985, Патент США

¹ 3802684, кл. С 21 С 5/48, 1973. (54) ФУРМА (57) Изобретение относится к металлургии, преимущественно к сталеплавильным агре» SU „„1675343 А1 гатам и агрегатам внепечной обработки.

Цель — повышение стойкости фурмы и эффективности продувки за счет ликвидации обратных гидравлических ударов. Фурма состоит по крайней мере из одной трубы 1, образующей канал 2 для подачи технологического газа некруглой удлиненной формы с соотношением длины в поперечном сечении к ширине не менее 2;1. В центральной части канала выполнено плавное сужение сечения, причем минимальная ширина KB" нала в месте сужения составляет не более

0,25 максимальной ширины канала фурмы.

Отношение площадей частей канала по обе стороны линии минимальной ширины в месте сужения равно 0,5-2. 6 ил. 2 табл.

1675343

Изобретение относится к металлургии, преимущественно к сталеплавильным агрегатам и агрегатам внепечной обработки.

Целью изобретения является повышение стойкости фурмы и эффективности про- 5 дувки за счет ликвидации обратных гидравлических ударов.

На фиг. 1-6 изображена предлагаемая фурма, поперечный разрез.

Фурма состоит по крайней мере из од- 10 ной трубы 1 (фиг. 1-3), образующей канал 2 для подачи технологического газа. Канал 2 имеет некруглую удлиненную форму с соогношением длины 1 в поперечном сечении к ширине д не менее 2 1 с плавным сужением 15 сечения в центральной части канала, причем минимальная ширина канала в месте сужения дс не более 0,25 максимальной ширины канала фурмы д, Отношение площадей частей канала по обе стороны линии мини- 20 мальной ширины в месте сужения равно 0,5 — 2. Канал 2 может быть выполнен в прочных газонепроницаемых огнеупорных блоках и без трубы 1. Одноканальные фурмы применяются для продувки расплава нейтраль- 25 ным или инертным газом. В случае продувки кислородом или другим окислительным газом фурма помимо основного канала 2 для подачи окислителя имеет дополнительный канал 3 (может быть несколько дополни- 30 тельных каналов) для подачи защитного газа, который образован внутренней трубой 1 и охватывающей ее наружной трубой 4 (фиг.

4-6). При этом наружная труба 4, а также другие дополнительные трубы при нали- 35 чии в фурме нескольких каналов концентрично расположена вокруг внутренней трубы, повторяя ее очертания так, что величина зазора между трубами (ширина дополнительного канала) остается постоянной 40 по всему периметру фурмы. Для этого в дополнительном канале 3 фурмы имеются специальные разделители 5, Фурма работает следующим образом.

В канал 2 фурмы подается поток техно- 45 логического газа, который истекает из нее в расплав в виде двумерной струи. При этом во всем диапазоне изменения давления газа и максимальной ширины каналов фурмы. используемых в металлургической практи- 50 ке, режим истечения струи из канала фурмы является безударным, так как при данных геометрических размерах канала фурмы образующиеся в слое смешения вихри не порождают мощных крупномасштабных 55 вихревых структур, способных вызвэ lb местный пережим струи и появление обратных гидродинмлических ударов. При безударном режиме истечения струи из фурмы обеспечивается в Icovýÿ стойкость фурмы и прифурменных участков футеровки, поскольку существенно уменьшаются динамические, термические и химические (агрессивное воздействие — перекисленного металла и его оксидов — содержимого реакционной зоны) нагрузки на материал футеровки и фурм (по сравнению с режимом истечения, сопровождающимся обратны ли гидроудэрэми). Кроме того, уменьшаются турбулентные пульсации в газожидкостной струе, последняя становится более устойчивой, что приводит к более спокойному ходу продувки, снижению выбросов и выносов металла, а также уменьшению вибраций агрегата. Практически вся кинетическая энергия струи расходуется на создание крупномасштабных циркуляционных потоков расплава по всей ванне. Эффективность продувки повышается также за счет степени диспергирования газа в расплаве, т.е. увеличения поверхности контакта взаимодействующих фаз.

Результаты исследования влияния отношения площадей проходных сечений частей канала фурмы по обе стороны узкой части сужения и отношения минимальной ширины канала к максимальной ширине на режим истечения представлены в табл. 1 и 2.

В указанных диапазонах параметров канала фурмы обеспечиваетсв безударный режим истечения энергоносителя в жидкость. резкое повышение стойкости фурмы и повышение эффективности продувки (уменьшение времени полного перемешивания жидкой ванны).

Формула изобретения

cDypMa. содержащая не менее одного канала для подачи энергоносителей некруглой удлиненной формы с соотношением длины в поперечном сечении к ширине не менее 2.1, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости фурмы и эффективности продувки за счет ликвидации обратных гидравлических ударов, в центральнои части канала выполнено плавное сужение сечения, причем минимальная ширина канала в месте сужения не более

0,25 максимальной ширины канала фурмы. а отношение площадей частей канала по обе стороны линии минимальной ширины

B месте сужения равно 0,5-2

1аблинл 1

Врсмя пол ноiо перемешивания

Г

Характеристика режима истечения энергоносителей в жидкость

Отношение площадей ванны, мин

6

5.5

5,3

0,1

0,3

0,4

5.2

4.5

0,45 п,5

То же

5,5

Таблица 2

Отношение д,lд

Время полного перемешивания ванны, мин

0(д, =О) То же

4

4,1

4,8

0,1

0,15

0,25

0,27

4,9

5,1

5,1

52

46

0,3

0,35

Известная фурма

Обычная круглая фурма

0,75

1,2

1,5

2,2

2.5

2.75

Ударный режим истечения

То же

Ударный режим с заметныл уменьшением частоты и интенсивности ударов (переходный режим)

Переходный режим истечения

Безударный режим истечения

Переходный режим истечения

То же

Ударный режим истечения

То же

Характеристика режима истечения

Безударный режим истечения

Режим истечения с ударами, но меньшей интенсивности (переходный режим истечения) Ударный режим истечения

То же

I! Г3ремя износа фурмьl, м 1Н

За время проведения зксперил ента (60 мин) фурма практически не вырабатывается

То же

Время износа фурмы, мин

3а время проведения опытов (60 мин) фурма практически не вырабатывается

То же

4.2

4,1

4,2

4,5

5,2

5,3

167 > 3 13

Фиг. 2

Фиг.5

Составитель Н.Николаенко

Редактор М.Стрельникова Техред М.Морге нтал оРРектоР М Шаро,ци

К

Заказ 2977 ТиРаж 378 Подписное

В Н И И Г1 И Госуда с гвен ного ,уд р. ого комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производс i ненно-издательский комбинат "Г1атент .. У,. (а; нт . г. жго(нэд, ул (=ларина, 101