Фурма для продувки расплава

 

Изобретение относится к металлургии, . конкретнее к устройствам для продувки расплавов кислородом или другими газами при одновременной подачи в расплав твердых веществ. Фурма включает центральную трубу подачи кислорода и шихты, концентрично расположенную по отношению к ней трубу подвода охладителя, снабженную слоем пористого материала, смачиваемого охладителем , инертного по отношению к расплаву, толщиной 0,1-1.5 диаметра трубы подвода охладителя. В стенке трубы подвода охладителя выполнены отверстия в шахматном порядке с шагом по образующей и периметру сечения, равным 0,5-1,5 ее диаметра . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 21 С 5/48

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕ f4T СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4815627/02 (22) 26.01.90 (46) 07.01.93. Бюл. М 1 (71) Уральский политехнический институт им. С.М.Кирова и Государственный институт цветной металлургии (72) Ф.M.×åðíîìóðoâ, В.В.Мечев и Ф.А.Мызенков (56) Авторское свидетельство СССР

N 172855, кл. С 21 С 5/48, 1964, (54) ФУРМА ДЛЯ ПРОДУВКИ РАСПЛАВА (57) Изобретение относится к металлургии, . конкретнее к устройствам для продувки расИзобретение относится к металлургии, конкретнее к устройствам для продувки расплавов кислородом или другими газами.

Известна фурма для продувки расплава, содержащая центральную трубу подачи кислорода и шихты, концентрично расположенную по отношению к ней трубу подвода охладителя, фурменный наконечник с соплами, тепловую камеру в виде тепловых трубок в фурменном наконечнике.

Охлаждение фурменного наконечника в известной фурме осуществляется за счетчастичного рассредоточения теплового потока теплопроводностью на большую чем поверхность нагрева площадь с последующим отводом теплоты к проточному теплоносителю. Однако имеющее место рассредоточение теплового потока недостаточно для обеспечения устойчивой работоспособности фурмы при непосредственном контакте стенки фурменного наконечника с расплавом особенно в периоды между срывом и образованием защитного слоя из за- твердевшего расплава. Ы „„1786099 А1 плавов киСлородом или другими газами при одновременной подачи в расплав твердых веществ. Фурма включает центральную трубу подачи кислорода и шихты, концентрично расположенную по отношению к ней трубу подвода охладителя, снабженную слоем пористого материала, смачиваемого охладителем, инертного по отношению к расплаву, толщиной О, l-1,5 диаметра трубы подвода охладителя. В стенке трубы подвода охладителя выполнены отверстия в шахматном порядке с шагом по образующей и периметру сечения, равным 0,5-1,5 ее диаметра. 1 ил, Наиболее близкой к предложенной является фурма для продувки расплава, содержащая концентрично расположенные трубы подвода окислителя и охладителя, защитный слой из пористого материала, размещенный на боковой поверхности наружной трубы, в стенке которой выполнены отверстия.

Охлаждение известной фурмы более эффективно, однако срок службы мал из-за выхода из строя защитного слоя, неравномерной защищенности фурменного наконечника.

Цель изобретения — увеличение срока службы.

Поставленная цель достигается тем, что толщина слоя пористого материала находится s пределах 0,1-1,5 диаметра трубы подвода охладителя, а отверстия расположены в шахматном порядке с шагом по образующей и по окружности равным 0,5-1,5 диаметра наружной трубы, На чертеже изображена предлагаемая фурма.

1786099

Фурма состоит из центральной трубы 1 подвода окислителя, трубы 2 подвода охладителя, отверстий 3 и слоя 4 пористого материала.

Во время работы фурмы охладитель не- 5 прерывно поступает в слой пористого материала 4 через отверстия 3 в .боковой поверхности трубы подвода охладителя 2.

По центральной трубе 1 в расплав подается кислород или другой какой-либо газ для 10 окисления расплава, В результате испарения охладителя как в слое пористого мате- риала 4, так и на его поверхности образуется оболочка, состоящая преимущественно из паров охладителя. Наличие та- 15 кой оболочки является основной причиной резкого уменьшения плотности теплового потока у фурме со стороны расплава из-за сравнительно малой теплопроводйости паров теплоносителя, в качестве которого вы- 20 ступает в нашем случае охладитель.

Испарившаяся часть охладителя компенсируется непрерывно за счет подачи свежих его порций в слой пористого материала по кольцевому каналу, образованному цент- 25 ральной трубой 1 и трубой подвода охладителя 2 с помощью отверстий 3 в стенке трубы подвода охладителя.

Температура в слое пористого материа-. ла в процессе рабаты фурмы практически 30 равна температуре насыщения веществ,.используемого в качестве охладителя, при ат- . мосферном давлении, а точнее при давлении в рабочем пространстве металлургического агрегата. Например, если в ка- 35 честве охладителя используется вода, то температура слоя пористого материала будет блйзка к 100 С при атмосферном давлении в рабочем пространстве металлургического агрегата. При использо- 40 вании в качестве охладителя мазута (восстановительная продувка расплавов) температура слоя пористого материала будет существенно выше.

При выполнении слоя пористого мате- 45 риала толщиной менее 0,1 диаметра трубы подвода охладителя наблюдаются участки пересыхания, незащищенные охладителем, . что снижает эффективность охлаждения и, ч

У как следствие приводит к выходу из строя фурмы.

Выполнение слоя пористого материала толщиной более 1,5 диаметра трубы подво- да охладителя нецелесообразно из-за увеличения расхода пористого материала и усложнения доставки охладителя к периферийным участкам слоя пористого материала из-за капиллярных ограничений, связанных с процессом смачивания охладителем материала, из которого выполнен пористый слой.

Размещение отверстий в стенке трубы подеода охладителя в шахматном порядке обеспечивает равномерность защиты стенок фурмы от прогара.

Расположение отверстий с шагом по образующей и периметру сечения трубы подвода охладителя, меньшем 0,1 ее диаметра, нецелесообразно из-за неоправданного увеличения числа отверстий, что усложняет изготовление фурмы. При расположении QTверстий с шагом более 1,5 диаметра трубы подвода охладителя не обеспечивается равномерная. подача и подпитывание слоя пористого материала свежими порциями охладителя.

Таким образом, совокупность отличительных признаков соответствует критериям новизны, а их реализация в предложенном устройстве позволяет достичь снижения плотности теплового потока в фурме со стороны расплава, что обеспечивает увеличение срока службы фурмы.

Формула изобретения

Фурма для продувки расплава, содержащая концентрично расположенные трубы подвода окислителя и охладителя, защитный слой из пористого материала, размещенный на боковой поверхности наружной трубы, в стенке которой выполнены отверстия,отличающаяся тем,что,сцелью увеличения срока службы, толщина защитного слоя составляет 0,1-1,5 диаметра наружной трубы, а отверстия расположены в шахматном порядке с шагом по образующей и по окружности, равным 0,5-1,5 диаметра наружной трубы.

1786099

Составитель Ф. Черномуров

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О, Густи

Редактор

Проиааодстеенно-издательские ком инат "Гтатент", г. Ужгород; уа.Гагарина. 101

Заказ 229 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113036, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5