RU135647U1

RU135647U1 - WATER-COOLED MULTI-NOZLE TIP OF A GAS-OXYGEN LASER

Info

Publication number: RU135647U1
Application number: RU2013120665/02U
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Лебедев; Алексей Петрович Коток; Александр Николаевич Юсин; Сергей Викторович Прохоров; Артур Арутюнович Подосян; Павел Иванович Мазуров; Никита Евгеньевич Базанов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Механоремонтный комплекс"
Priority date: 2013-05-06
Filing date: 2013-05-06
Publication date: 2013-12-20

Abstract

1. Водоохлаждаемый многосопловый наконечник газокислородной фурмы, выполненный из меди, содержащий наклонные сопла, оси которых симметричны относительно центральной оси, отличающийся тем, что он содержит центральный тракт цилиндрической формы с винтовой нарезкой для подачи продувочного агента, сопловые отверстия, сходящиеся к оси наконечника и расположенные симметрично под углом, со стороны выхода газовых реагентов наконечник выполнен с утолщенной рабочей частью, при этом в отверстиях в нижней части наконечника установлены сменные вставки из температуростойких материалов, оси которых расположены тангенциально относительно оси сопловых отверстий.2. Наконечник по п.1, отличающийся тем, что сменные вставки в нижней части наконечника выполнены резьбовыми.1. Water-cooled multi-nozzle tip of an oxygen-oxygen tuyere made of copper, containing inclined nozzles whose axes are symmetrical with respect to the central axis, characterized in that it contains a central cylindrical path with a screw thread for supplying a purge agent, nozzle holes converging to the axis of the tip and located symmetrically at an angle, on the outlet side of the gas reagents, the tip is made with a thickened working part, while interchangeable tavki of a heat-resistant material whose axes are arranged tangentially with respect to the axis of the nozzle otverstiy.2. The tip according to claim 1, characterized in that the replaceable inserts in the lower part of the tip are threaded.

Description

Полезная модель относится к черной металлургии, в частности к сталеплавильному и доменному производству, а именно к конструкции наконечников фурм для подачи газовых реагентов в расплав. Например, в конвертор или вакууматор. Полезная модель относится к конструкции газокислородных фурм предназначенных для разогрева и продувки металла.The utility model relates to ferrous metallurgy, in particular to steelmaking and blast furnace production, namely, to the design of lance tips for supplying gas reagents to the melt. For example, in a converter or vacuum cleaner. The utility model relates to the design of gas-oxygen tuyeres designed for heating and purging metal.

Из предшествующего уровня техники известен наконечник кислородно-конверторной фурмы Караника, содержащий головку и фланец, соединенные соплами без образования сварного шва в месте соединения головки и сопел, отличающийся тем, что он снабжен армирующей вставкой, выполненной из тугоплавкого материала расположенной в центре наконечника. (Патент РФ №RU 56383 U1, С21С 5/48)The tip of the Karanik oxygen-converter lance is known from the prior art, comprising a head and a flange connected by nozzles without forming a weld at the junction of the head and nozzles, characterized in that it is equipped with a reinforcing insert made of a refractory material located in the center of the tip. (RF patent No.RU 56383 U1, C21C 5/48)

Недостатком данной конструкции прототипа является:The disadvantage of this design of the prototype is:

- невозможность регулирования угла наклона сопел;- the inability to adjust the angle of the nozzles;

- низкая теплоотдача при охлаждении в области, где расположена тугоплавкая вставка;- low heat transfer during cooling in the region where the refractory insert is located;

- разогрев вставки при нагреве в высокотемпературной зоне и последующее увеличение линейных размеров посадки вставки, влекущее за собой выход ее из строя.- heating of the insert during heating in the high-temperature zone and a subsequent increase in the linear dimensions of the insert fit, entailing its failure.

Наиболее близким аналогом является многосопловая головка фурмы, в состав которой входит наконечник с тангенциально расположенными соплами, закрепленными сваркой между наружной и внутренней тарелкой с разделителем и центральной стяжкой в виде резьбовой шпильки. (Патент РФ №2058398, С21С 5/48).The closest analogue is a multi-nozzle lance head, which includes a tip with tangentially arranged nozzles, fixed by welding between the outer and inner plates with a separator and a central coupler in the form of a threaded rod. (RF patent No. 2058398, C21C 5/48).

Недостатком данной конструкции наконечника является сложность ее изготовления, а так же быстрый выход из строя. Быстрый выход из строя обусловлен нарушением герметичности сварочных швов из-за повышенного износа, связанного с постоянным изменением температурного и абразивного давления реагентов износа в процессе эксплуатации.The disadvantage of this design of the tip is the complexity of its manufacture, as well as a quick failure. A quick failure is caused by a violation of the tightness of the welds due to increased wear associated with a constant change in temperature and abrasive pressure of the wear reagents during operation.

Задачами, на решение которых направлена заявленная полезная модель, является упрощение конструкции, повышение стойкости, обеспечение ремонтопригодности, увеличения срока эксплуатации, обеспечение более интенсивного разогрева и качества продувки металла.The tasks to which the claimed utility model is directed is to simplify the design, increase durability, ensure maintainability, increase the useful life, ensure more intensive heating and the quality of metal blowing.

Техническая задача повышение стойкости и надежности наконечника и улучшение технологичности, как при изготовлении, так и при сборке.The technical task is to increase the durability and reliability of the tip and improve manufacturability, both in manufacturing and during assembly.

Техническая задача достигается тем, что в водоохлаждаемом многосопловом газокислородном наконечнике, выполненном из меди, содержащем наклонные сопла, оси которых относительно центральной оси расположены симметрично. Центральный тракт цилиндрической формы с винтовой нарезкой для обеспечения устойчивой подачи продувочного агента. Сходящиеся к оси наконечника сопловые отверстия расположены симметрично под углом от 7° до 15°, со стороны выхода газовых реагентов наконечник выполнен с утолщенной рабочей частью, со специальным внешним профилем. В отверстиях в нижней части наконечника установлены сменные вставки из температуростойких материалов, в частности дисперсионнотвердеющих типа хромциркониевой бронзы и т.п, а также меди, оси вставок относительно оси сопловых отверстий расположены тангенциально. В нижней части наконечника так же могут устанавливаться резьбовые сменные вставки из температуростойких материалов имеющие угол наклона отверстия отличный от угла наклона сопел (тангенциально).The technical problem is achieved in that in a water-cooled multi-nozzle gas-oxygen tip made of copper, containing inclined nozzles, the axes of which are symmetrically relative to the central axis. The central path of a cylindrical shape with a screw thread to ensure a stable supply of purge agent. Nozzle holes converging to the axis of the tip are symmetrically positioned at an angle of 7 ° to 15 °; on the outlet side of the gas reagents, the tip is made with a thickened working part, with a special external profile. Replaceable inserts made of heat-resistant materials, in particular, dispersion hardeners such as chrome-zirconium bronze and the like, as well as copper, the axis of the inserts relative to the axis of the nozzle holes are located tangentially in the holes in the lower part of the tip. Threaded plug-in inserts made of heat-resistant materials having an angle of inclination of the hole different from the angle of inclination of the nozzles (tangentially) can also be installed in the lower part of the tip.

Со стороны выхода газовых реагентов наконечник выполнен с утолщенной рабочей частью, со специальным внешним профилем, что позволяет увеличить стойкость, и способствует сохранению возможности эксплуатации даже при наличии поджогов и раковин глубиной до половины ее толщины, что увеличивает срок эксплуатации.On the outlet side of the gas reagents, the tip is made with a thickened working part, with a special external profile, which allows to increase resistance, and helps to maintain the possibility of operation even in the presence of arson and shells up to half its thickness, which increases the service life.

Наличие винтовой нарезки в центральном тракте способствует завихрению газового реагента и стабилизации его истечения. При этом может применяться привариваемый центральный патрубок с винтовой нарезкой. Размеры отверстия в патрубке, шаг резьбы и количество заходов может регулироваться в зависимости от требований к скорости и объему подачи газовых реагентов. Данное решение обеспечивает более интенсивный разогрев и качество продувки металла.The presence of screw threads in the central tract contributes to the swirl of the gas reagent and stabilization of its outflow. In this case, a welded central pipe with screw thread can be used. The size of the hole in the nozzle, the thread pitch and the number of starts can be adjusted depending on the requirements for speed and volume of supply of gas reagents. This solution provides a more intense heating and purge quality of the metal.

Установка сменных износостойких вставок (в том числе и резьбовых) из температуростойких материалов, в частности дисперсионнотвердеющих типа хромциркониевой бронзы и т.п., а также из меди, позволяет изменять угол истечения газовых реагентов и обеспечить завихрение газового потока, тем самым, стабилизируя его истечение. Изменение размера выходного отверстия на вставках без изменения конструкции базовой части наконечника позволяет регулировать величину истечения газовых реагентов без полной замены головки. Использование вставок позволяет проводить ремонт наконечника путем замены изношенных наконечников на новые, а не осуществлять полное изготовление наконечника фурмы.The installation of replaceable wear-resistant inserts (including threaded ones) made of heat-resistant materials, in particular dispersion hardening such as chrome-zirconium bronze, etc., as well as copper, allows you to change the angle of the expiration of gas reagents and to ensure swirling of the gas stream, thereby stabilizing its expiration . Changing the size of the outlet on the inserts without changing the design of the base part of the tip allows you to adjust the amount of outflow of gas reagents without a complete replacement of the head. The use of inserts allows the repair of the tip by replacing worn-out tips with new ones, rather than complete manufacture of the lance tip.

На фиг.1 изображен водоохлаждаемый многосопловый наконечник газокислородной фурмы.Figure 1 shows a water-cooled multi-nozzle tip of an oxygen-oxygen lance.

Наконечник газокислородной фурмы 1 представляет собой монолитную конструкцию, содержащую центральный тракт 2 цилиндрической формы с винтовой нарезкой 3 для подачи продувочного агента, наклонные сопловые отверстия 4, оси которых расположены симметрично под определенным оптимальным углом относительно центральной оси. В отверстия в нижней части наконечника, со стороны выхода газовых агентов могут быть установлены специальные (в том числе и резьбовые) сменные износостойкие вставки 5, в виде втулок, оси которых расположены тангенциально относительно оси сопловых отверстий. Для охлаждения наконечника предусмотрены соединенные между собой концентрические каналы, выполненные в самом наконечнике и имеющие в верхней части прямоугольную форму, а в нижней угловую.The tip of the gas-oxygen lance 1 is a monolithic structure containing a central path 2 of a cylindrical shape with a screw thread 3 for supplying a purge agent, inclined nozzle holes 4, the axes of which are symmetrically located at a certain optimal angle relative to the central axis. Special (including threaded) replaceable wear-resistant inserts 5, in the form of bushings, the axes of which are located tangentially relative to the axis of the nozzle openings, can be installed in the holes in the lower part of the tip, on the outlet side of the gas agents. To cool the tip, concentric channels connected to each other are provided, made in the tip itself and having a rectangular shape in the upper part and an angular shape in the lower part.

Наконечник газокислородной фурмы методом ручной дуговой сварки приваривается к концентрическим вложенным друг в друга трубопроводам, через которые подаются газовые реагенты. Кислородный и газовый тракты разделены. В промежуток между ними производится подача воды, для охлаждения наконечника. Трубопровод с приваренным наконечником, устанавливается в сводовой части вакууматора. Через центральный тракт подается газ, по периферическому каналу кислород, в канал охлаждения - вода. Осуществляется его розжиг. Для поддержания температуры расплавленного металла и шлака наконечник подается к зеркалу металлической ванны.The tip of the gas-oxygen lance is welded to the concentric pipelines through which the gas reagents are fed by the method of manual arc welding. Oxygen and gas paths are separated. In the interval between them, water is supplied to cool the tip. The pipeline with a welded-on tip is installed in the arched part of the degasser. Gas is supplied through the central tract, oxygen is supplied through the peripheral duct, and water is fed into the cooling duct. It is being ignited. To maintain the temperature of the molten metal and slag, the tip is fed to the mirror of the metal bath.

Использование данной полезной модели обеспечивает повышение надежности, увеличение срока эксплуатации и оптимизации способа ремонта.The use of this utility model provides increased reliability, increased service life and optimization of the repair method.

Газокислородную фурму с патентуемым водоохлаждаемым наконечником рекомендуется применять на вакууматорах, работающих с высокой интенсивностью продувки (более 180 м3/мин на одно сопло).A gas-oxygen lance with a patented water-cooled tip is recommended for use on vacuum cleaners operating with a high purge rate (more than 180 m3 / min per nozzle).

Claims

1. Water-cooled multi-nozzle tip of an oxygen-oxygen tuyere made of copper, containing inclined nozzles whose axes are symmetrical with respect to the central axis, characterized in that it contains a central cylindrical path with a screw thread for supplying a purge agent, nozzle holes converging to the axis of the tip and located symmetrically at an angle, on the outlet side of the gas reagents, the tip is made with a thickened working part, while interchangeable tavki of a heat-resistant material whose axes are arranged tangentially with respect to the axis of the nozzle openings.

2. The tip according to claim 1, characterized in that the replaceable inserts in the lower part of the tip are threaded.