Фурма для продувки металла

 

О П И С А Ы И Е (и)Й9)86

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.05.79 (21) 2765298/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень № 13 (45) Дата опубликования описания 07,04.81 (51) М.К .

С 21С 5/48

Государственный комитет (53) УДК 669 184.142 (088.8) ло делам изобретений и открытий

В к, рочвкк, С. M. Пивоварова, И. В. Довжввко и А. В. Заславский f3

Институт черной металлургии

И Щ"," .,1д

Трхщйр;.l; Д -ã (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

y ч вв к (54) ФУРМА ДЛЯ ПРОДУВКИ МЕТАЛЛА

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для производства стали.

Известны фурмы для подачи, формирования и рассредоточения кислородных струй в ванну сталеплавильного агрегата, содержащие несколько концентрично расположенных труб, соединенных с наконечником, имеющим одно или несколько сопл (1).

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к описываемому изобретению является фурма для продувки металла, содержащая концентрично расположенные три трубы, средняя из которых выполнена с поперечными прорезями, и головку с соплами. Трубы образуют тракты для подачи кислорода, подвода и отвода охладителя (2).

Недостатком известной фурмы является относительно невысокая степень интенсивности массопереноса вследствие незначительной турбулизации пограничного слоя, Давление в подводящем и отводящем тракте фурмы отличается только на величину местных потерь, поэтому кинематическая энергия струй охладителя, подаваемых к поверхности теплооб мена, незначительна.

Подача струй охладителя в поток производится в отдельных местах, а не концентрично по всему поперечному сечению, что практически не влияет на распределение турбулентной проводимости и турбулентной вязкости в пристенном слое.

Целью изобретения является повышение стойкости фурмы.

Поставленная цель достигается тем, что средняя труба выполнена волнистой в продольном направлении, а прорези в ней выполнены поперечными и щелевыми и расположены в местах выпуклостей и впадин.

На чертеже показан продольный разрез фурмы.

Фурма для продувки металла выполнена из концентрично расположенных труб

1 — 3, которые в верхней части жестко или через компенсаторы соединены между собой и с патрубками 4 — 6 для присоединения металлорукавов, а в нижней — с многосопловым наконечником 7.

Средняя труба выполнена волнистой в продольном направлении и снабжена в местах выпуклостей и впадин поперечными щелевыми прорезями 8.

Ширина отводящего тракта между наружной трубой и впадиной средней трубы в 2 — 5 раз больше ширины тракта между наружной трубой и выпуклостью средней трубы. Количество щелевых прорезей в поперечном сечении каждой выпуклости или

3 впадины средней трубы составляет 2 — 12, а толщина перемычек между ними 1 — 4 мм.

Суммарные площади проходных сечений щелевых прорезей каждой впадины или выпуклости равны между собой и составляют 0,2 — 0,8 площади проходного сечения эквивалентного диаметра отводящего тракта. Число гофров (выпуклостей или впадин) на 1 метр длины средней трубы составляет, в зависимости от размеров фурмы, проходных сечений трактов, расхода охладителя и скорости его прохождения по трактам, 4 — 200.

Фурма работает следующим образом, После завалки скрапа и заливки чугуна в сталеплавильный агрегат фурму вводят в его полость и устанавливают на необходимом уровне. Одновременно с этим от центральных магистралей через гибкие металлорукава, патрубки 4, 5 и тракты подают в фурму к соплам наконечника соответственно кислород и охлаждающую воду, которую затем через тракты между промежуточной и наружной трубами, патрубок 6 и соответствующий. металлорукав отводят на слив.

Перемещение охладителя по каждому тракту происходит в поле продольного знакопеременного градиента давления: в диффузорной части канала давление увеличивается, а в конфузорной — уменьшается.

В связи с тем, что перемещение охладителя в смежных трактах осуществляется со сдвигом по фазе на половину периода, вдоль по потоку возникают знакопеременные поперечные градиенты давления, приводящие к поперечным перетеканиям охладителя через щелевые прорези из тракта в тракт. При отсасывании охладителя из пограничного слоя происходит уменьшение его толщины и, следовательно, термического сопротивления, что приводит к интенсификации тепломассопереноса. В случае подачи охладителя в пограничный слой движение последнего из ламинарного переходит в турбулентное, что также приводит к интенсификации теплообмена. При скоростях прокачивания охладителя по трактам более 3 — 5 м/с наблюдается полное разрушение пограничного слоя, в результате отрыва его от поверхности теплообмена.

Кроме того, вследствие периодического изменения давления по ходу потока происходит образование паровых пузырей не только на стенках наружной трубы, но и в толще охладителя, что приводит к периодиче,скому вскипанию массы жидкости и турбу.лизации потока.

819186

Все это интенсифицирует тепломассоперенос и повышает стойкость фурмы.

Формула изобретения

Фурма для продувки металла, содержащая концентрично расположенные три трубы, образующие тракты для подачи кислорода, подвода и отвода охладителя, причем средняя труба выполнена с прорезями, го10 ловку с соплами, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости фурмы, средняя труба выполнена волнистой в продольном направлении, а прорези в ней выполнены поперечными и щелевыми и распо15 ложены в местах выпуклостей и впадин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Марков Б. Л. Методы продувки мартеновской ванны, М., «Металлургия», 1975, стр. 198 — 208.

2. Авторское свидетельство СССР № 273223, кл. С 21С 5/48, 1968.

4 гО

Составитель Ф. Савицкий

Редактор Е. Братчикова Техред И. Заболотнова Корректор В. Нам пр. Сапунова, 2

Типография, Заказ 729/12 Изд. № 282 Тираж 634 Поди чспое

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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