Фурма для факельного торкретирования

 

Использование: в металлургии, в частности при восстановлении футеровки металлургических агрегатов, путем нанесения на ремонтируемый участок огнеупорного порошка, нагретого в топливно-кислородном факеле до температуры пластического состояний. Сущность изобретения: сопло трактов подачи трактор торкрет-массы и сопло - для подачи кислорода выполнены со сплошным кольцевым сечением, по периметру фурмы. Их выходные отверстия 8,9 в боковой поверхности фурмы расположены под острым углом 7-45° друг к другу, а торцевой элемент 14 выполнен с сечением Т- образной формы, его наружная поверхность вместе с внутренней поверхнбсть ю трубы 4 образует тракт для подачи торкрет-массы, переходящей в сопло. В случае равномерного торкретирования по окружности устанавливают сменные пластины 18, обеспечивающие постоянный зазор выходных отверстий, а в случае выборочного торкретирования , перекрывающие часть этих отверстий. 2 з.п. ф-лы, 2 ил,, 1 табл. СО С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 21 С 5/44

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

1 (21} 4878510/02 (22) 13.08.90 (46) 15.12,92. Бюл. М 46 (71) Череповецкий металлургический комбинат им. 50-летия СССР (72) В.С.Базанов и В.Д;Беляев (73) Череповецкий металлургический комбинат им, 50-летия СССР (56) Авторское свидетельство СССР

N. 964006, кл. C 21 С 5/44, 1987.

Авторское свидетельство СССР

N. 914636, кл. С 21 С 5/44, 1982.

Авторское свидетельство СССР

N. 755851, кл. С 21 С 5/46. 1980. (54) ФУРМА ДЛЯ ФАКЕЛЬНОГО ТОРКРЕТИРОВАНИЯ (57) Использование: в металлургии, в частности при восстановлении футеровки металлургических агрегатов, путем нанесения на ремонтируемый участок огнеупорного. Ж,, 1782239 А3 порошка, нагретого в топливно-кислородном факеле до температуры пластического состояния. Сущность изобретения: сопло трактов подачи трактор торкрет-массы и сопло — для подачи кислорода выполнены со сплошным кольцевым сечением по периметру фурмы. Их выходные отверстия 8,9 в боковой поверхности фурмы расположены под острым углом 7-45 друг к другу, а торцевой элемент 14 выполнен с сечением Тобразной формы, его наружная поверхность вместе с внутренней йоверхнбстьЮ"трубы 4 образует тракт для подачи торкрет-массы, переходящей в сопло. В случае равномерного торкретирования по окружности.устанавливают сменные пластины 18, обеспечивающие постоянный зазор выходных отверстий, а в случае выборочного торкретирования, перекрывающие часть этих отверстий. 2 з.п. ф-лы, 2 ил„1 табл.

"l782239 необходимости) торкретирование всей цилиндрической поверхности по периметру обрабатываемого участка, т.к. торкретирование производится только в направлении выходных отверстий сопел для подачи торкрет-массы и кислорода. Для обработки соседнего участка необходим поворот фурмы вокруг своей оси, что требует дополнительного оснащения, увеличивает время торкре10 тирования. При этом равномерность покрытия не гарантирована, следовательно, снижается качество поверхности и эффективность торкретирования.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предложенной конструкции является фурма, содержащая концентрично расположенные трубы, образующие тракты для подачи торкрет-массы, кислорода и отвода охлаждающей воды и головку с расположенными на ней блоками сопел для пбдэчи торкрет-массы, торцевого ограничивающего элемента, При этом кислородные сопла выполнены круглого сечения, а блоки сопел расположены в головке веерообразно, и имеют выходные отверстия в боковую вертикальную поверхность фурмы, а сопла для торкретмассы выполнены с продольными осями, параллельными оси фурмы, при этом кислородные сопла, расположены сверху и снизу каждого щелевого сопла. Фурма так же снабжена рассекателем, вершина которого расположена на оси фурмы, а основание лежит на уровне йиза. щелевых сопл.

Использование фурмы данной конструкции позволяет охватить большую часть обрабатываемой цилиндрической поверхности при торкретировании, Сообщением фурме возвратно-поступательного движения вдоль металлургического агрегата достигается необходимая площадь наносимого торкрет-слоя. Но зона торкретирования все же ограничена, остаются участки не захваченные при обработке, 45 требуется поворот фурмы вокруг оси. Выход торкрет-массы нерэвномерен и, как следствие этого неравномерна толщина наносимого слоя; низка. стойкость при эксплуатации.

Все это снижает качество и эффективность торкретировэния, Целью изобретения является обеспечение возможности одновременного торкретирования всей цилиндрической поверхности по периметру обрабатываемого участка, а тем самым обеспечения равномерности и качестве торкрет -покрытия и повышение эффективности торкретирования.

Поставленная цель достигается тем, что

Изобретение относится к металлургии, в частности к восстановлению футеровки металлургических агрегатов путем нанесения на ремонтируемый участок огнеупорного порошка, нагретого в 5 топливно-кислородном факеле до температуры пластического состояния, Известна фурма для факельного торкретирования футеровки металлургических аг" регатов, содержащая тракты для подачи кислорода, смеси топлива и огнеупорного материала, и концентрически расположенные сопла, имеющие выходные отверстия в боковой поверхности фурмы, причем, вы ходные отверстия для подачи огнеупорного 15 материала и топлива расположены внутри кислородного сопла, а тангенциальные щелевые каналы для закрутки факела выполне ны в соплах для подачи огнеупорного .материала и топлива по касательной к их 20 внутренней поверхности.

Применение данной конструкции фурмы позволяет достичь высокой степени смешиваемости торкрет-массы с кислородом, Но торкретирование производится только 25 той части цилиндрической поверхности, которая расположена против выходных отверстий сопел подачи торкрет-массы и кислорода. Для обработки всей поверхности металлургического агрегата по перимет- 30 ру обрабатываемого участка необходим поворот фурмы вокруг своей оси. При этом слой наносимой торкрет-массы не равномерен, качество поверхности после торкретирования невысокое, а следовательно и 35 эффективность токретирования оставляет желать лучшего, Известна фурма для торкретирования, состоящая из центральной трубы, служащей для подачи смеси топлива и огнеупорного 40 материала, трактов для подачи кислорода. отвода и подвода охлаждающей воды, цилиндрической втулки, имеющей щелевые отверстия, направленные по касательной к цилиндрической поверхности сопла и выходное отверстие в боковой поверхности фурмы, являющейся регистром для закру- . чивания потока кислорода, центрального сопла для подачи смеси топлива и торкретмассы, и сужающегося сопла для подачи 50 кислорода, Выходное отверстие центрального сопла расположено внутри кислород- ного сопла.

Применение данной конструкции фурмы дает высокую степень смешивания ком- 55 понентов, хорошее оплавление огнеупорных элементов и высокую степень внедрения в покрытие в размягченном состоянии. Однако, используя данную конструкциюфурмыневозможнопроизвести(при сопла трактов подачи торкрет-массы и кис1782239 лорода выполнены со сплошным кольцевым сечением, по периметру фурмы, при этом оси выходных отверстий для торкрет-массы и кислорода расположены под острым углом друг к другу 7-45, а торцевой элемент выполнен с сечением Т-образной формы, при этом его наружная поверхность, вместе с внутренней поверхностью трубы для подачи торкрет-массы образует тракт для подачи торкрет-массы, переходящий в сопло. А для торкретирования выборочных участков цилиндрической поверхности футеровки выходные кольцевые каналы сопел для подачи торкрет-массы и кислорода снабжены сменными пластинами для перекрывания части выходных каналов.

Дополнительной проверкой уровня тЕхники технических решений, аналогичных предложенному и по совокупности признаков приводящих к достижению поставленной цели, не выявлено источников, порочащих новизну предложенного технического решения, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию

"изобретательский уровень".

На фиг.1 показана головка фурмы, общий вид; на фиг,2 — то же, вид сверху;

Фурма для торкретирования (фиг,1, 2) содержит четыре концентрично расположенные трубы 1, 2, 3, 4, из которых 1, 2 — для подачи охлаждающей воды, труба 3 — для подачи кислорода и внутренняя труба 4— для торкрет-массы. К трубам 1 и 3 приварено донышко 5, которое внутренней поверхностью 6 обеспечивает изменение направления движения охлаждающей воды, а наружной поверхностью 7 образует, вместе с наружной поверхностью трубы 4, кольцевое сопла для подачи кислорода, имеющее выходное отверстие в боковую поверхность фурмы. Внутри трубы 4, при помощи ребер 10 вварена втулка 11 с пазом 12 для клина 13, при помощи которого с торца фурмы крепится торцевой элемент 14, имеющий Т-образное сечение и который, вместе с внутренней поверхностью трубы 4, образует сопло для подачи торкрет массы с кольцевым выходным отверстием 9 в боковую поверхность фурмы, Торцевой элемент

14 с наружной стороны имеет полость 15, заполненную огнеупорной массой. Клин 13 устанавливают в трубу 16, вваренную в трубы 1, 2, 3, 4, и заполняют с наружной стороны огнеупорной массой 17. В сопла 8, 9 для подачи торкрет-массы и кислорода, в случае равномерного торкретирования по окружности устанавливают сменные пластины 18, обеспечивающие постоянный размер выходных отверстий, а в случае выборочного

20

35 метру, совершая только возврат40 но-поступательное движение, исключая поворот фурмы. Это обеспечивает вы45

50 тельно, повышается эффективность всего

55 процесса торкретирования.

10

30 торкретирования, перекрывающие эти отверстия, Фурма для факельного торкретирования работает следующим образом: по внутренней трубе 4 подают торкрет-массу и она, распределяясь по внутренней поверхности торцевого элемента 14 равномерно по окружности выбрасывается через кольцевое отверстие 9 в боковой поверхности фурмы.

По кислородному тракту 3 подают кислород, который, выходя через кольцевое отверстие

8 в боковой поверхности фурмы, расположенное над отверстием 9 для торкрет-массы под углом 7-45, подхватывает торкрет-массу и перемешиваясь с ней, сжигает твердое топливо. При этом огнеупорный порошок нагревается до пластического состояния и наносится на обрабатываемую поверхность. Фурме сообщают возвратно-поступательное движение . вдоль металлургического агрегата до достижения необходимой толщины и площади наносимого торкрет-слоя.

Оптимальная величина угла между соплом для подачи кислорода и соплом для подачи торкрет-массы установлена экспериментально и составляет. Зависимость эффективности работы фурмы от величины угла кислородным соплом и соплам для подачи торкрет-массы приведена в таблице.

Предложенная конструкция головки фурмы для факельного торкретирования технологична, проста в изготовлении, надежна. Использование фуроры для факельного торкретирования, имеющей кольцевые щелевые сопла, позволяет торкретировать одновременно всю цилиндрическую поверхность металлургического агрегата по перисокую скорость торкретирования, высокое качество (равномерная толщина наносимого слоя по всей обрабатываемой поверхности), высокую эффективность.

Использование вставных пластин позволяет торкретировать выборочно отдельные разрушенные участки футеровки металлургического агрегата, Меняя толщину пластины можно регулировать объем подаваемой торкрет-массы, площадь обработки. Расход торкрет-массы экономичен, качество обработанной поверхности высокое, следоваФормула изобретения

1. Фурма для факельного торкретирования, содержащая концентрично расположенные трубы, образующие тракты для подачи торкрет-массы, кислорода и отвода

1782239 охлаждающей вода, сопла на трактах для торкрет-массы и кислорода с расположением сечений их выходных отверстий в вертикальной плоскости, и торцевой элемент, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения одновременного торкретирования всей цилиндрической поверхности агрегата по периметру обрабатываемого участка, обеспечения равномерности, качества и повышения эффективности торкретирования, сопла для подачи торкрет-массы и кислорода выйолнены со сплошным кольцевым сечением; при этом оси их выходных . отверстий расположены под острым углом друг к другу, а торцевой элемент выполнен

Зффективность

Неудовлетворительная

Низкое качество напыленного слоя из-за слаоого перемемивания торкретмассы кислородной струей, неравномерное покрытие.

7-15

Неудовлетворительная, Низкое качество перемемивания торкретмассм, при достаточно оольмой подлета частиц массы к стенкам агрегата.

Оптимальная. высокое качество покрытия. Хоромее перемемивание торкретмассы струей кислорода при достаточной скорости подлета частиц массы к стенкам агрегата;

Цзменение угла от 15 до 30 зависит от состава торкретмассы.

15-30

Неудовлетворительная.

Низкое качество покрытия из-за взаимного гамения скоростей струй кислорода и торкретмассы,при достаточно хоромем перемемивании частиц.

30-45

Неудовлетворительная.

Низкое качество покрытия, неравномерное напыление, 45 угол мемду кислородным соплом и соплом для подачи торкретмассы. с сечением Т-образной формы, при этом его наружная поверхность вместе с внутренней поверхностью трубы для подачи торкретмассы образует тракт для подачи торкрет5 массы, переходящий в сопла.

2. Фурма по и. 1, отличающаяся тем, что угол между осями выходных.отверстий сопл трактов для подачи торкрет-массы

10 и кислорода равен 7-45», Э, Фурма по и. 1, отличающаяся тем, что выходные кольцевые каналы сопл для подачи торкрет-массы и кислорода снабжены сменными пластинами для пере15 крывания части выходных каналов.

1782239

Составитель Т.Чернышева

Редактор B.Tðóá÷åíêo Техред M,Ìoðãeíòàë Корректор С.Пекарь

Заказ 4288 Тираж Подписное

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