Фурма

 

Союз Советских СAН И Еi 4ИЗ 6

Социалистических

СПИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.06.74 (21) 2034516/22-2 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.76. Ьюллетень № 2

Дата опубликования описания 08.04.76 (51) М. Кл.з С 21С 5/48

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 669.184.142 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

"-" Ф .": . и И. В. Довженко .

Институт черной металлургии

I (71) Заявитель (54) ХУРМА

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к устройствам для продувки жид кого металла окислительным газом.

Известна фурма, состоящая из концентрически расположенных труб, образующих тракты для подвода и отвода воды и подачи окислителя, наконечника с соплами, и с расположенной внутри него промежуточной вставкой с центральным отверстием.

Недостатком известного устройства является его низкая стойкость, обусловленная наличием паровой рубашки, не допускающей контакта охлажда1ощей воды с разогретой поверхностью. 15

Для повышения стойкости фурмы центральное отверстие промежуточной вставки выполнено переходящим в раструб, соосно которому на стержне, закрепленном одним концом к основанию наконечника установлен ротор, в теле которого выполнены направленные в одну сторону наклонные пазы, причем раструб и торец наконечника образуют с ротором плавно уменьшающиеся кольцевые зазоры. 25

На чертеже показана предлагаемая фурма, продольный р азр ез.

Фурма состоит из концентрически расположенных труб, образующих тракты 1, 2 для подвода и отвода воды и тракт 3 для подачи ЗО окислителя, наконечника 4 с соплами 5 и с расположенной внутри промежу1точно11 вставкой 6 с центральным отверстием а, переходящим в раструб 7. В основании наконечника ротор 8 жестко закреплен на конце стержня

9 соосно с раструбом таким образом, что между внутренней поверх11ост ь10 10 раструба и наружной поверхность1о 11 ротора, а также между внутренней поверхностью 12 ротора и торцом наконечника 13 образуются уменьша1ощпеся кольцевые зазоры б и в, оси которых после плавного сопряжения образуют общую ось. Ротор 9 установлен на стержне с возможностьто свободного вращения и снабжен наклонными пазами г, направленными в одну сторону. Количество пазов or двух до восьми, угол наклона к продольной оси 1 — 5". Общая площадь наклонных пазов ротора составляет

0,09 — 0,5 площади проходного сечения тракта для подвода воды.

Площадь проходного сечения кольцевого зазора между раструбом и ротором составляет на входе 0,3 — 0,8 и на выходе 0,1 — 0,3 площади проходного сечения тракта для подвода воды, а площадь проходного сечения, кольцевого зазора между ротором и внутренней поверхностью торца наконечника составляет на входе 0,2 — 0,5 и на выходе 0,05 — 0,15 площади проходного сечения тракта для подвода воды.

499316

Устройство работает следующим образом.

После опускания фурмы в рабочее положение окислительный газ подают по центральному тракту 3, а охлаждающую воду под давлением 8 — 50 атм. по тракту 1. Отвод воды осуществляют по тракту 2.

Из тракта 1 охлаждающая вода через центральное отверстие промежуточной вставки 6 поступает в профильный плавно уменьшающийся к выходу кольцевой зазор б. Часть охлаждающей воды поступает через наклонные пазы г ротора 9 во второй профильный плавно уменьшающийся к выходу кольцевой зазор в.

Поскольку, пазы г имеют наклон в одну сторону, а ротор 9 установлен на стержне с возможностью свободного вращения, последний под действием реактивной силы воды начинает вращаться, чем достигается равномерное распределение охлаждающей воды, разрушение паровой пленки и интенсивное охлаждение торца наконечника. При прохождении через кольцевой зазор б и 8 скорость потока воды плавно увеличивается до значительных величин и достигает 10 — 60 м/сек, а давление обратно пропорционально снижается и становится ниже упругости насыщенного водяного пара. При этом в потоке воды образуются мельчайшие пузырьки водяного пара, которые вызывают «кипение» холодной охлаждающей воды и интенсивное охлаждение нагретой поверхности.

Таким образом, благодаря высокой степени искусственной турбулизации достигается интенсивное,перемешивание охлаждающей воды в,полости наконечника, улучшается теплообмен между ее. слоями, размыв пограничного слоя, что резко увеличивает теплопередачу от поверхности нагрева к охлаждающей жид|кости. Увеличение коэффициента теплоотдачи приводит к снижению температуры поверхности наконечника фурмы, предотвращению прогара межсопельного участка, повышению его

5 стойкости и надежности работы.

Формула изобретения

1. Фурма, состоящая из концентрически

10 расположенных труб, образующих тракты для подвода и отвода воды и подачи окислителя, наконечника с соплами и с расположенной ,внутри него промежуточной вставкой с центральным отверстием, о тл и ч а ющ а я ся тем, 15 что, с целью повышения стойкости фурмы, центральное отверстие промежуточной вставки выполнено переходящим в раструб, соосно которому на стержне, закрепленном одним концом к основанию наконечника установлен

20 ротор, в теле которого выполнены направленные в одну сторону наклонные пазы, причем раструб и торец наконечника образуют с ротором плавно уменьшающиеся кольцевые зазоры.

25 2. Фурма по п. 1, отличающаяся тем, что общая .площадь наклонных пазов ротора составляет 0,09 — 0,5 площади проходного сечения тра кта для подвода воды.

3. Фурма по п. 1, отличающаяся тем, 30 что,площадь проходного сечения кольцевого зазора между раструбом и ротором составляет на .входе 0,3 — 0,8 и на выходе 0,1 — 0,3 площади проходного сечения тракта для подвода воды, а площадь проходного сечения кольце35 вого зазора между ротором и внутренней поверхностью торца наконечника составляет на входе 0,2 — 0,5 и на выходе 0,05 — 0,15 площади проходного сечения того же тракта.

4993)6

Составитель В. Кохов

Редактор Г. Мозжечкова Техред Е. Подурушина Корректоры: Л, Брахнина и А. Галахова

Заказ 504/11 Изд. № 1016 Тираж 653 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2