RU1803431C

RU1803431C - Фурма дл продувки расплава

Info

Publication number: RU1803431C
Application number: SU914926198A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Владимирович Филиппов; Дмитрий Юрьевич Левин; Игорь Николаевич Симонов; Геннадий Зинатович Гизатулин; Андрей Владимирович Побегайло; Александр Алексеевич Ларионов; Владимир Спиридонович Ворошилин; Александр Петрович Могильный; Владимир Михайлович Самохвалов; Софья Иосифовна Рождова
Original assignee: Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина
Priority date: 1991-04-08
Filing date: 1991-04-08
Publication date: 1993-03-23

Abstract

Использование: черна металлурги , в частности, устройства дл продувки стали инертными газами или порошкообразными материалами в струе газа носител . Сущность: металлическа труба фурмы снабжена отражателем, выполненным в виде сегмента и расположенным перед наконечником на рассто нии, равном длине дуги сегмента, причем площадь сечени отражател равна 50-70% площади поперечного сечени тракта подачи газа, а толщина отражател равна толщине стенки металлической трубы, при этом щель наконечника имеет V-образную форму и образует в месте пересечени щелей уширение, площадь которого/составл ет 5-30% площади сечени всей щели, при этом угол между ос ми щелей равен 50-90&deg;. Конструкци фурмы позвол ет сократить врем обработки расплава. 3 ил. 5 табл.

Description

(Л

С

Изобретение относитс к черной металлургии , в частности к устройствам дл продувки стали инертными газами, и может быть использовано в цветной металлургии и химической промышленности при продувке расплавов и растворов.

Целью за вл емого изобретени вл етс сокращение времени обработки расплава .

На фиг. 1 дан продольный разрез по оси фурмы; на фиг, 2 - разрез по А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1.

Фурма дл продувки расплава содержит футерованную огнеупорными материалами 1 металлическую трубу 2, образующую тракт подачи газа 7, отражатель 6, выполненный в виде сегмента, расположенный в металлической трубе 2 перед наконечником 3. Наконечник 3 с выходным каналом в виде

V-образной щели 4, уширение 5 в месте пересечени щелей V-образной щели 4. Рассто ние между сегментом 6 и наконечником 3 составл ет величину равную длине криволинейной части сегмента 6. Площадь, занимаема отражателем 6, составл ет 50-70% площади поперечного сечени тракта подачи газа 7, толщина сегмента ,6 равна толщине стенки металлической трубы 2.

Фурма дл продувки расплава работает следующим образом.

Газопорошкова смесь поступает из порошкового питател по трубопроводу к стволу фурмы и движетс по металлической трубе 2. За врем движени газопорошковой смеси от порошкового питател до отражател 6 происходит автосепараци частиц порошка в объеме газа (т.е. различна скорость движени более крупных частиц по00

о

CJ

Јь со

рошка и менее крупных в объеме движущегос газа). Дл устранени такого влени предназначен отражатель 6, который обеспечивает при прохождении газопорошковой смеси вокруг отражател 6 равномерный фракционный состав газопорошковой смеси по сечению газового тракта 7 трубы 2 от отражател 6 до наконечника 3, а также по сечению V-образной щели 4 и уширению 5 наконечника 3. Газопорошкова смесь; проход по V-образной щели 4 и уширению 5,разгон емс до сверхзвуковой скорости, чем обеспечивает жесткую глубоко проникающую в жидкий расплав струю. При этом основна масса газопорошковой смеси проходит по уширению 5, остальна же часть по щелевым каналам V-образной щели 4. Щелевые каналы V-образной щели 4 предназначены дл создани в (жидком) обрабатываемом металле мел опузырько- вой газопорошковометаллической фазы, обеспечивающей интенсивное растворение порошка в жидком металле, а уширение 5 увеличение дальнобойности струи,

Дл экспериментальной проверки за вл емой фурмы проведены исследовани (на модели) зависимости расхода порошкообразного материала и времени его ввода в расплав от расположени отражател , площади занимаемой отражателем и конструкции V-образной щели.

Моделирование проводилось на холодной модели, в качестве моделирующей жидкости использовали воду, в качестве газа - воздух, в качестве порошкообразного материала - тальк. Подобие истечени струй в образце и модели достигали путем соблюдени равенства скоростей истечени газа из сопла фурмы (Ma idem) и геометрического подоби ковша и формы струи вдуваемого газа. Сопоставление эффективности продувки фурмами различной конструкции осуществл лось при одинаковых расходах газа. Основными параметрами оценки работоспособности фурмы прин ли максимальное количество порошка прошедшее через фурму в единицу времени (кг/мин) и максимальное врем , необходимое дл введени одного и того же количества порошкообразного материала.

Результаты модельных исследований приведены в таблицах 1,23,4,5.

Примечание: в таблицах пунктиром обозначены параметры, соответствующие формуле изобретени .

Согласно данным таблице 4 угол между

ос ми V-образной щели от 50 до 90° выбран из следующих соображений. При уменьшении его менее 50° происходит сли ние двух щелевых струй в одну и режим истечени газового потока из струйного превращаетс

в пузырьковый. Угол более 90° между ос ми V-образной щели невозможно выполнить исход из конструкции предлагаемой фурмы .

Толщина стенки отражател 6 выбрана

равной толщине стенки металлической трубы 2 в св зи с тем, что их соединение производитс при помощи электродуговой сварки.

С целью оценки вли ни конструкции

фурмы на врем ввода в расплав порошкообразного материала, проведен опыт - сравнение прототипа с предлагаемой фурмой , имеющей различные измен ющиес параметры (см. табл, 5), Из которой следует,

что предлагаема фурма за меньшее врем позвол ет ввести в расплав одно и то же количество порошка, т.е. работает более производительно,

Применение за вл емой фурмы дл

продувки расплава позволит осуществить: сокращение времени обработки расплава; продувку расплава без забивани щелевого канала наконечника.

Claims

Формула изобретени .

Фурма дл продувки расплава, содержаща футерованную огнеупорными материалами металлическую трубу, образующую тракт подачи газа, наконечник с выходным каналом в виде щели, отличающа с

тем, что, с целью сокращени времени обработки расплава, металлическа труба снабжена отражателем, выполненным в виде сегмента и расположенным перед наконечником на рассто нии, равном длине дуги

сегмента, причем площадь сечени отражател равна 50-70% площади поперечного сечени тракта подачи газа, а толщина отражател равна толщине стенки металлической трубы, при этом щель наконечника

имеет V-образную форму и образует в месте пересечени щелей уширение, площадь которого составл ет 5-30% площади сечени всей щели, при этом угол между ос ми щелей равен 50-90°.

Расход порошкообразного материала в зависимости от рассто ни между наконечником и отражателем

Примечание: при проведении опытов прин ли, что все измен ющиес параметры,как площадь сечени отражател ,площадь уширени и угол между ос ми щелей,есть величины .посто нные.

Таблица 2

Расход порошкообразного материала в зависимости от площади,занимаемой отражателем

в тракте подачи газа

Примечание: при проведении опытов рассто ние между наконечником и отражателем равно криволинейной части отражател ,а все остальные измен ющиес параметры, как площадь уширени и угол между ос ми щелей, есть величины посто нные.

Таблица 3 Расход порошкообразного материала в зависимости от площади уширени V-образной щели

Примечание: при проведении опытов, рассто ние между наконечником и отражате- телем равно криволинейной части отражател , площадь отражател составл ет 60% площади тракта подачи газа,а все остальные измен ющиес параметры, как угол между ос ми щелей, есть величина посто нна .

Таблица 1

Изменение режима струи при модельном испытании фурмы с различным углом между ос ми V-образной щели

Примечание: при проведении опытов рассто ние между наконечником и

отражателем равно криволинейной части отражател ,площадь отражател составл ет 60% площади тракта подачи газа, угол между ос ми щелей равен 60°.

Таблица 4

Таблица5

5

4,30

5,10

4,12

4,23

4,48

5,05