Фурма для продувки расплава — SU 1694656 (original) (raw)
(5 ОБРЕТЕНИ ОПИСАН ОМУ СВИДЕТЕЛЬ К А(56) Авторское свидетельство СССРЬЬ 857270, кл. С 21 С 5/48, 1981.Авторское свидетельство СССРЬЬ 1047963, кл. С 21 С 5/48, 1983.(54) ФУРМА ДЛЯ ПРОДУВКИ РАСВА(57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкциям продувочных фурм, Цель изобретения повышение стабильности работы, надежности и долговечности фурмы - достигается эа счет того, что рабочая поверхность сопла выполнена с цилиндрическим концевым участком, длинакоторого удовлетворяет требованию 0,8 ."- 0,6 двысь, обеспечивает повышение надежности и долговечности работы сопла, обеспечивает стабильность подачи дутья, в результате чего повышает технико-экономические показатели процесса выплавки стали, 2 ил., 2 табл. ии, КлеАй При этом создание по намических параметров износ его рабочей повер чивает его надежность эксплуатации, а также о бильность процесса выпл ности его производитель стоянных газодисопла замедляет ности, что увели- и долговечность в ьеспечивает ставки стали, в част- ость. Изобретение относится к металлургии, в частности к конструкциям фурм для продувки расплавов окислительным газом, например кислородом, и может быть использовано при производстве стали в кислородном конвертере.Цель изобретения - повышение стабильности работы, надежности и долговечности фурмы,Выполнение рабочей поверхности сопла с цилиндрическим концевым участком обеспечивает, постоянство расчетных газодинамических характеристик фурмы во время продувки расплава в течение продолжительного времени даже при частичном износе сопла. Это достигается путем обеспечения постоянного геометрического параметра сопла, в частности обеспечения постоянного диаметра выходного сечения сопла, определяющего постоянство его газодинамических параметров, например скорость истечения газового потока, определяемая числом Маха на срезе сопла. Минимальнаяконцевого участкапла определяетсяботы сопла в расчвсего времени эксвки фурмы, т,е. ДоВ связи с тем, чтсопла происходитпределах 30 к срдлинаконцевогоотносительно толщпла определяетсяВыполнение длинского участка соплчины приводит к вов нерасчетном ре ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР длинацилиндрического рабочей поверхности соиз условия стабильной раетном режиме в течение плуатации торцовой голо- ее разрушения (прогара). о износ кромки корпуса внутрь сопла под углом в езу сопла, минимальная цилиндрического участка ины 5 стенки корпуса созависимостью мин - 0,8 8 ы концевого цилиндричеа меньше указанной велизмо,кности работы сопла жиме при эксплуатации10 15 20 25 30 40 45 50 55 фурмы, т.е, до разрушения торцовой головки.Максимальная длина 1 цилиндрического концевого участка рабочей поверхности сопла определяется из условия минимальных энергетических потерь сверхзвуковой газовой струи, возникающих при ее истечении из цилиндрического концевого участка сопла, определяемых в свою очередь одним из определяющих геометрических параметров сопла - диаметром выходного сечения сопла бвых.Указанное условие выполняется при выполнении максимальной длиныконцевого цилиндрического участка в пределах макам = =0,6 бвых.На фиг.1 изображена фурма, общий вид; на фиг,2 - сопло фурмы, продольный разрез.Фурма для продувки расплава содержит концентрично установленные трубы 1, 2 и 3, образующие тракты подачи кислорода 4, подвода 5 и отвода 6 охладителя, Фурма содержит также торцовую головку 7, выполненную из донышка 8 кислородной трубы 1 и оболочки 9, жестко связанных между со бой корпусом 10 продувочного сопла 11. При этом рабочая поверхность 12 корпуса 10 продувочного сопла 11 выполнена со сверхзвуковым профилем и включает конфузорный 13, критический 14 и диффузорный 15 участки сопла 11. Кроме того, рабочая поверхность 12 сопла 11 выполнена с цилиндрическим концевым участком 16, примыкающим к диффузорному участку 15 3 сопла 11, причем длинацилиндрического участка 15 сопла 11 находится в пределах 0,8 5": 0,6 бвыхПри работе фурмы кислород под давлением подают по тракту 4 и далее через продувочные сопла 11 - к поверхности расплава в металлургическом агрегате (не показан). Газодинамические характеристики продувочной струи определяют критический участок 14 с диаметром бхай и диффузорный участок 15 с выходным диаметром бвых. Во время эксплуатации фурмы при из носе кромки корпуса 10 продувочного сопла 11 на длинецилиндрического концевдго участка 16 газодинамические характеристики продувочной струи остаются без изменений, Это обеспечивается тем, что выходной диаметр бвых диффузорного участка 15 сопла 11 остается постоянным до износа цилиндрического концевого участка 16, что в свою очередь обеспечивает стабильное истечение газа из сопла и его надежную и долговечную работу.В кислородно-конвертерном цехе меткомбината проведены опытные плавки с использованием предлагаемого технического решения в фурмах для продувки расплава. Для этого использовали фурмы с торцовыми головками, имеющими пять продувочных сопл с бкр = 56 мм и бвых =75 мм, а расход кислорода при продувке составлял 1100 м/мин. Толщина стенки корпуса в концевой части сопла составляла 15 мм, Проведено несколько серий плавок с различными длинами цилиндрического концевого участка и сравнительные плавки привыполнении фурмы с известным соплом. Усредненные результаты укаэанных плавок, проведенных от начала эксплуатации торцовой головки до ее разрушения, приведены в табл.1 и 2,Анализировали только те торцовые головки, разрушение которых происходило либо от износа сопла, либо от прогара места соединения корпуса сопла с торцовой головкой сварной шов), При этом продолжительность продувки усреднялась вследствие того, что на сравнительных торцовых головках (известное сопло) в концеэксплуатации продолжительность продувки увеличивалась в сравнении с началом из-эа износа сопла,Как видно из результатов опытных плавок, с применением сопла по предлагаемому техническому решению по сравнению с известным и при выполнении концевого цилиндрического участка сопла, длина которого равна или больше 0,8 толщины стенки корпуса сопла, стойкость сопла и, как следствие, всей фурмы увеличивается в два раза, а продолжительность продувки при этом уменьшается в среднем на 10 О, что свидетельствует о стабильности газодинамических характеристик продувочной струи. Придальнейшем увеличении длины концевого цилиндрического участка сопла стойкость сопла повышается, однако при выполнении указанной длины выше 0,6 диаметра выходного сечения сопла продолжительностьпродувки начинает увеличиваться, что указывает на изменение газодинамических характеристик продувочной струи и ухудшает технико-зкономические показатели процес" са выплавки стали. Таким образом, выполнение рабочей поверхности сопла с цилиндрическим концевым участком длиной в пределах 0 8 30,6 бвых повышает работоспособность фурмы в части надежной и долговечной работы сопла, обеспечивает стабильность процесса выплавки стали и тем самым повышает технико-экономические показатели процесса выплавки стали.. Известное СОо 0 длина концевого цилиндрического участка, мн1 4,%(О,аз) (0,56)(О,бз)(О,78)(О,ЗВ) (О,вз)(1,08)(1,3 З) Среднлл стойкость сопла к-воплавок 6668 69 69 70 76 125 128 132 136 Среднлл проделав- тельность продув" км ммн 243 24,2 238 232 22,6 22,5 22,5 22,5 25,1 25,5 П р и н е ч а н и е, В " то 3 в 3 ина стенки корпуса в ьтнцевой части сопла. Таблица 2 длина концевого цн 3 вндоического участка, нн Показатели Известноесопле 30 О 3 3375 ) 375 3 4125 3 45 О 3 4875 Т 52,5 360,0 1 67 5 ) 75 О;Средмлл сто%- ность сопла, к-ео плавокСрелнлл прололкительность про- дувки нмн 66 141 143 139 142 25,5 22,4 22,4 22,4 22,4 22 8 23,1 23,5 24,5 25,3 22,5 к Фурма для продувки расплава, включающая тракты подачи кислорода, подвода и отвода охладителя, торцовую головку с соплами, донышко кислородной трубы и оболочку, жестко связанные между собой корпусами продувочных сопл, рабочая поверхность которых выполнена со сверхзвуковым профилем, отл ичаю ща я с я тем,П Р и н е ч а н и е. Ьзмк - дмането выходного сечениЯ сопла,что, с целью повышения стабильности работы, надежности и долговечн,)сти фурми, рабочая поверхность сопла выполнена с цилиндрическим концевым участком, дли на которого удовлетворяет требованию 0,880,6 бв.373, где Я - толщина стенки корпуса сопла; двыи - диаметр выходного сечения сопла. 144 341 146 344 145 1431694656 Составитель В, КрасинТехред М.Моргентал Редактор М. Петров рректор О. Кравцов Заказ 4 зводственно-издательский комбинат "П жгород, ул.Гагарина, 10 31 Тираж ПодписноеИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5