RU2448166C1 - Multipurpose tuyere for metallurgical vacuumiser - Google Patents
Multipurpose tuyere for metallurgical vacuumiser Download PDFInfo
- Publication number
- RU2448166C1 RU2448166C1 RU2011114629/02A RU2011114629A RU2448166C1 RU 2448166 C1 RU2448166 C1 RU 2448166C1 RU 2011114629/02 A RU2011114629/02 A RU 2011114629/02A RU 2011114629 A RU2011114629 A RU 2011114629A RU 2448166 C1 RU2448166 C1 RU 2448166C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal tube
- tuyere
- path
- tubular adapter
- combustible gas
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к сталеплавильному производству, и может быть использовано в вакуумных камерах.The invention relates to the field of ferrous metallurgy, in particular to steel production, and can be used in vacuum chambers.
Известна многофункциональная фурма, содержащая многоканальный водоохлаждаемый корпус с ярусным расположением сопел и центральным соплом (Патент RU №2135604 от 18.11.1994). Данная фурма позволяет обеспечить как кислородную продувку, так и подогрев камеры в период между обработками стали за счет сжигания газокислородной смеси.Known multifunctional lance containing a multi-channel water-cooled housing with a tiered arrangement of nozzles and a central nozzle (Patent RU No. 2135604 from 11/18/1994). This lance allows you to provide both oxygen purge and heating the chamber between treatments of steel by burning a gas-oxygen mixture.
Недостатком описанной фурмы является то, что она не имеет запального устройства и использование ее в камере вакууматора связано с трудностями надежного зажигания газокислородной смеси, и кроме того отсутствует возможность наблюдения за факелом горения.The disadvantage of the described lance is that it does not have an ignition device and its use in the vacuum chamber is associated with difficulties in reliable ignition of the gas-oxygen mixture, and in addition there is no possibility of observing the flame.
Наиболее близким аналогом к предлагаемой фурме является многофункциональная фурма для вакуум-камеры, включающая многоканальный водоохлаждаемый корпус с центральным и периферийными соплами, расположенными в головке фурмы, трубы, образующие кольцевые каналы, подключенные к трактам подачи-отвода охлаждающей воды и окислительного и горючего газов, запальную горелку, снабженную электрическим источником питания (Патент ЕР 1054069 А2 от 21.05.1999).The closest analogue to the proposed tuyere is a multi-function tuyere for a vacuum chamber, including a multi-channel water-cooled housing with central and peripheral nozzles located in the tuyere head, pipes forming annular channels connected to the supply and exhaust paths of cooling water and oxidizing and combustible gases, ignition a burner equipped with an electric power source (Patent EP 1054069 A2 of 05.21.1999).
Недостатком описанной фурмы является ненадежность ее работы, т.к. запальная горелка работает по принципу высоковольтного электрического разряда, который имеет относительно малую энергию и требует тщательной подготовки горючей смеси к воспламенению. При этом электроды разрядника подвержены воздействию атмосферы вакуумной камеры, содержащей пыль, пары продуктов плавки, что приводит к выходу ее из строя. Данная фурма имеет также довольно сложную конструкцию, в частности два самостоятельных тракта водяного охлаждения.The disadvantage of the described lance is the unreliability of its work, because the ignition burner operates on the principle of a high-voltage electric discharge, which has a relatively low energy and requires careful preparation of the combustible mixture for ignition. In this case, the spark gap electrodes are exposed to the atmosphere of a vacuum chamber containing dust, fumes of melting products, which leads to its failure. This lance also has a rather complex structure, in particular two independent water cooling paths.
Техническая задача, решаемая изобретением, - обеспечение надежности работы фурмы, исключение аварийных ситуаций, а также упрощение конструкции фурмы.The technical problem solved by the invention is to ensure the reliability of the lance, the elimination of emergency situations, as well as simplifying the design of the lance.
Решение указанной задачи осуществляется тем, что многофункциональная фурма для металлургического вакууматора, содержащая корпус, выполненный из стальных труб, состыкованных с медной головкой и образующих тракты для подвода горючего газа, кислорода, подвода-отвода охлаждающей воды, и установленную в одном из трактов запальную горелку, снабженную электрическим источником питания, отличается тем, что запальная горелка установлена в тракте подачи горючего газа и выполнена в виде металлической трубки, верхний конец которой соединен с трактом подачи сжатого воздуха, а нижний конец трубки состыкован с трубчатым переходником, выполненным из тугоплавкого электропроводного материала, причем внутренняя полость трубчатого переходника в зоне состыковки его с металлической трубкой сообщена с трактом подачи горючего газа посредством дроссельного канала, при этом металлическая трубка запальной горелки изолирована от корпуса фурмы посредством электроизолятора и подключена к одной из клемм источника питания, а вторая клемма источника питания подключена к нижнему концу трубчатого переходника.The solution of this problem is carried out by the fact that a multifunctional tuyere for a metallurgical vacuum degasser, comprising a housing made of steel pipes joined with a copper head and forming paths for supplying combustible gas, oxygen, supply and removal of cooling water, and an ignition burner installed in one of the paths, equipped with an electric power source, characterized in that the pilot burner is installed in the path of supply of combustible gas and is made in the form of a metal tube, the upper end of which is connected to the track the compressed air supply, and the lower end of the tube is connected to a tubular adapter made of refractory electrically conductive material, the inner cavity of the tubular adapter in the zone of its joining with the metal tube is in communication with the path of supply of combustible gas via a throttle channel, while the metal tube of the pilot burner is isolated from the tuyere bodies are electrically insulated and connected to one of the power supply terminals, and the second power supply terminal is connected to the lower end of the tubular th adapter.
Сущность изобретения поясняется чертежом (фиг.1), где изображен общий вид предлагаемой конструкции.The invention is illustrated in the drawing (figure 1), which shows a General view of the proposed design.
Многофункциональная фурма для металлургического вакууматора состоит из корпуса, состоящего из стальных труб 1, 2, 3 и 4, состыкованных с медной головкой 5 и образующих тракты для подвода горючего газа 6, кислорода 7, подвода-отвода охлаждающей воды 8 и 9.A multifunctional tuyere for a metallurgical vacuum cleaner consists of a casing consisting of steel pipes 1, 2, 3 and 4, joined to a copper head 5 and forming paths for supplying combustible gas 6, oxygen 7, and supplying and discharging cooling water 8 and 9.
Запальная горелка установлена в тракте подачи горючего газа 6 и выполнена в виде металлической трубки 10, которая соединена с трактом подачи сжатого воздуха 11. Нижняя часть металлической трубки 10 состыкована с трубчатым переходником 12, выполненным из тугоплавкого электропроводного материала. Внутренняя полость трубчатого переходника 12 сообщена с трактом подачи горючего газа 6 посредством дроссельного канала 13, расположенного в зоне состыковки трубчатого переходника с металлической трубкой 10. Трубка 10 изолирована от корпуса фурмы посредством электроизолятора 14 и подключена к клемме 15 источника питания 16. Вторая клемма 17 подключена к нижнему концу трубчатого переходника 12 посредством переходного элемента 18.The ignition burner is installed in the path of supply of combustible gas 6 and is made in the form of a metal tube 10, which is connected to the path of supply of compressed air 11. The lower part of the metal tube 10 is docked with a tubular adapter 12 made of refractory electrically conductive material. The internal cavity of the tubular adapter 12 is in communication with the path of supplying combustible gas 6 via a throttle channel 13 located in the area of the pipe adapter to join the metal tube 10. The tube 10 is isolated from the tuyere body by means of an electrical insulator 14 and connected to the terminal 15 of the power source 16. The second terminal 17 is connected to the lower end of the tubular adapter 12 by means of a transition element 18.
Фурма может быть снабжена оптическим датчиком пламени 19, установленным на верхнем конце металлической трубки 10 через прозрачную пластину 20.The lance can be equipped with an optical flame sensor 19 mounted on the upper end of the metal tube 10 through a transparent plate 20.
Устройство работает следующим образом: после включения источника питания 16 ток с клеммы 15 через металлическую трубку 10, трубчатый переходник 12, токопроводящий переходной элемент 18, стенку газоподводящей трубы 1 поступает на клемму 17. Проходит электротермический нагрев трубчатого переходника 12.The device operates as follows: after turning on the power source 16, the current from terminal 15 through the metal tube 10, the tubular adapter 12, the conductive adapter 18, the wall of the gas supply pipe 1 goes to terminal 17. Electrothermal heating of the tube adapter 12 takes place.
Температуру нагрева контролируют и после достижения определенной величины температуры трубчатого переходника (например: 800°С), начинают подачу сжатого воздуха, который через тракт 11 поступает по металлической трубке 10 к разогретому трубчатому переходнику 12. Одновременно открывают подачу горючего газа в тракт 6. Из тракта 6 газ через дроссельный канал 13 поступает в трубчатый переходник 12 и смешивается там с воздухом.The heating temperature is controlled and after reaching a certain value of the temperature of the tube adapter (for example: 800 ° C), the supply of compressed air begins, which through the path 11 enters through the metal tube 10 to the heated tube adapter 12. At the same time, the flow of combustible gas to the path 6. is opened. 6, gas through the throttle channel 13 enters the tube adapter 12 and is mixed there with air.
Дроссельный канал 13 откалиброван таким образом, что при смешении сжатого воздуха и газа в трубчатом переходнике 12 будет образована горючая смесь, близкая к стехиометрическому составу. Эта смесь, проходя через трубчатый переходник, воспламеняется в нем, образуя на его выходе запальный факел необходимой мощности, который воспламеняет за головкой 5 фурмы основной горючий газ и образует более мощный факел, требуемый для технологического процесса разогрева камеры вакууматора.The throttle channel 13 is calibrated so that a mixture of compressed air and gas in the tube adapter 12 will form a combustible mixture close to the stoichiometric composition. This mixture, passing through a tube adapter, ignites in it, forming an ignition torch of the required power at its outlet, which ignites the main combustible gas behind the lance head 5 and forms a more powerful torch, which is required for the technological process of heating the vacuum chamber.
При условии расположения тракта подачи горючего газа 6 вместе с запальной горелкой по оси фурмы будет обеспечиваться дополнительный контроль за характеристиками факела с помощью оптического датчика контроля пламени 19, который установлен на верхнем конце металлической трубки 10 через прозрачную пластину 20.Provided that the path of the supply of combustible gas 6 along with the ignition burner along the axis of the lance will provide additional control over the characteristics of the flame using an optical sensor control flame 19, which is mounted on the upper end of the metal tube 10 through a transparent plate 20.
Пример конкретного выполненияConcrete example
Предлагаемая фурма была изготовлена и испытана на заводе НТПФ «Эталон» г.Магнитогорска. Трубчатый переходник был выполнен из керамики (карбида кремния). Электрическое сопротивление карбида кремния резко снижается при его разогреве. К клеммам подключили источник питания постоянного тока с напряжением 50 вольт. Трубчатый переходник разогревался до температуры выше 800°С в течение не более 10 сек, сила тока при этом в цепи повышалась до 400 А. После достижения этих условий одновременно открывали подачу сжатого воздуха и природного газа. Запальная газокислородная смесь гарантированно зажигалась и обеспечивала зажигание основного горючего газа, поступающего из газопроводного тракта.The proposed lance was manufactured and tested at the plant NTPF "Etalon" Magnitogorsk. The tube adapter was made of ceramic (silicon carbide). The electrical resistance of silicon carbide decreases sharply when it is heated. A 50-volt DC power supply was connected to the terminals. The tube adapter was heated to a temperature above 800 ° C for no more than 10 seconds, while the current strength in the circuit increased to 400 A. After reaching these conditions, the supply of compressed air and natural gas was simultaneously opened. The ignition gas-oxygen mixture was guaranteed to ignite and provide ignition of the main combustible gas coming from the gas pipeline.
При использовании фурмы предлагаемой конструкции повышается срок ее службы за счет повышенной стойкости трубчатого переходника от заметалливания и конденсации паров, образующихся в вакуумной камере от различных примесей в металлическом расплаве. Конструкция фурмы обладает повышенной надежностью ее работы за счет гарантированного обеспечения розжига. Кроме того, выполнение запальной горелки предлагаемым образом позволит упростить конструкцию фурмы.When using the tuyeres of the proposed design, its service life is increased due to the increased resistance of the tubular adapter from sweeping and condensation of the vapors generated in the vacuum chamber from various impurities in the metal melt. The lance design has increased reliability of its operation due to the guaranteed provision of ignition. In addition, the implementation of the pilot burner in the proposed manner will simplify the design of the lance.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011114629/02A RU2448166C1 (en) | 2011-04-13 | 2011-04-13 | Multipurpose tuyere for metallurgical vacuumiser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011114629/02A RU2448166C1 (en) | 2011-04-13 | 2011-04-13 | Multipurpose tuyere for metallurgical vacuumiser |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2448166C1 true RU2448166C1 (en) | 2012-04-20 |
Family
ID=46032637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011114629/02A RU2448166C1 (en) | 2011-04-13 | 2011-04-13 | Multipurpose tuyere for metallurgical vacuumiser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2448166C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5377960A (en) * | 1993-03-01 | 1995-01-03 | Berry Metal Company | Oxygen/carbon blowing lance assembly |
| RU2135604C1 (en) * | 1994-11-18 | 1999-08-27 | Маннесманн Аг | Method of top blowing of oxygen-containing gas through metal melt and lance for treatment of metal liquid melt |
| EP1054069A2 (en) * | 1999-05-21 | 2000-11-22 | Kawasaki Steel Corporation | Multi-function lance for a vacuum degassing chamber and a method of using the same |
| RU2219247C2 (en) * | 1998-08-28 | 2003-12-20 | Фоест-Альпине Индустрианлагенбау ГмбХ | Method and multifunctional lance for production of melted metal (options) |
-
2011
- 2011-04-13 RU RU2011114629/02A patent/RU2448166C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5377960A (en) * | 1993-03-01 | 1995-01-03 | Berry Metal Company | Oxygen/carbon blowing lance assembly |
| RU2135604C1 (en) * | 1994-11-18 | 1999-08-27 | Маннесманн Аг | Method of top blowing of oxygen-containing gas through metal melt and lance for treatment of metal liquid melt |
| RU2219247C2 (en) * | 1998-08-28 | 2003-12-20 | Фоест-Альпине Индустрианлагенбау ГмбХ | Method and multifunctional lance for production of melted metal (options) |
| EP1054069A2 (en) * | 1999-05-21 | 2000-11-22 | Kawasaki Steel Corporation | Multi-function lance for a vacuum degassing chamber and a method of using the same |
| US6355205B1 (en) * | 1999-05-21 | 2002-03-12 | Kawasaki Steel Corporation | Multi-function lance for a vacuum degassing chamber and a method of using the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2260155C2 (en) | Compound cathode and device for plasma firing on the base of compound cathode | |
| US2480230A (en) | Gas igniter for blast furnace bleeder stacks and the like | |
| TW201007094A (en) | Method and device for ignition and operation of burners in the gasification of a carbon-containing fuel | |
| CN104807011B (en) | Auxiliary burner for lighting a fire to the gasification reactor with main burner | |
| RU2448166C1 (en) | Multipurpose tuyere for metallurgical vacuumiser | |
| CN204285464U (en) | A kind of radiation pipe burner tip burning torch | |
| TWI701339B (en) | Melting and refining furnace for cold iron source and operation method of melting and refining furnace | |
| KR100830029B1 (en) | Exhaust gas combustion device | |
| US4497625A (en) | Highly heatable fuel preparing element, particularly for vapor burners fed with liquid fuel | |
| USRE16149E (en) | Process and apparatus fob | |
| CN106838984A (en) | Ion ignition device and flame detector system | |
| RU2704178C1 (en) | Flare combustion device | |
| CN101672474B (en) | Horizontal bias internal-combustion igniter and main pulverized coal burner | |
| CN205957220U (en) | From taking flame check point firelock | |
| CN206280963U (en) | Burner | |
| JP3828082B2 (en) | Exhaust gas treatment equipment | |
| CN220471608U (en) | Combustion-supporting gas device of oxyhydrogen | |
| ES2625025T3 (en) | Oxygen burner with incandescent ignition | |
| JP3791792B2 (en) | Exhaust gas treatment equipment | |
| CN107702098A (en) | A kind of double medium source of the gas plasma burners | |
| CN218455224U (en) | Plasma composite burner and ceramic kiln | |
| JP3828083B2 (en) | Exhaust gas treatment equipment | |
| EP3627047B1 (en) | Device and method for flame combustion of fuel | |
| JP4063852B2 (en) | Exhaust gas combustion equipment | |
| CN208998114U (en) | A kind of new ceramics igniter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190410 Effective date: 20190410 |
|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20210611 |