RU2543628C2 - Наконечник кислородно-конвертерной фурмы - Google Patents
Наконечник кислородно-конвертерной фурмы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2543628C2 RU2543628C2 RU2013130812/02A RU2013130812A RU2543628C2 RU 2543628 C2 RU2543628 C2 RU 2543628C2 RU 2013130812/02 A RU2013130812/02 A RU 2013130812/02A RU 2013130812 A RU2013130812 A RU 2013130812A RU 2543628 C2 RU2543628 C2 RU 2543628C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- partition
- nozzle
- nozzles
- oxygen
- plate
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии, в частности к конструкции наконечника кислородно-конвертерной фурмы. Наконечник содержит нижнюю тарелку с перегородками на ее внутренней нерабочей водоохлаждаемой поверхности, разделительную тарелку, верхнюю тарелку и сопла. Каждая перегородка выполнена примыкающей одной стороной к наружной поверхности сопла с образованием при пересечении наружной и внутренней поверхности перегородки угла, направленного в одну сторону по окружности. Длина примыкающей части каждой перегородки (lд) составляет 0,1-0,6 от длины окружности наружной поверхности сопла. Высота перегородки (h) составляет 0,1-1,0 от Н, где Η - расстояние между внутренней поверхностью нижней тарелки и ближайшей к ней поверхностью разделительной тарелки вдоль высоты перегородки. Использование изобретения обеспечивает повышение стойкости наконечника кислородно-конвертерной фурмы. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к конструкции наконечника кислородно-конвертерной фурмы.
Для повышения стойкости наконечников кислородно-конвертерных фурм предлагалось много различных вариантов. Например, известна фурма для продувки металла, содержащая трубы для подвода и отвода охлаждающей воды, соединенные с головкой, имеющей сопла, и прикрепленный к соплам направляющий вкладыш, в центре которого выполнено отверстие для пропуска воды (а.с. СССР №370242, публ. 18.04.1973 г.).
Недостатком данной фурмы является ее низкая стойкость из-за недостаточного охлаждения внутренней нерабочей поверхности нижней тарелки наконечника фурмы.
Наиболее близким к заявленному является наконечник кислородно-конвертерной фурмы, содержащий головку и фланец, соединенный соплами, которые соединены по наружной поверхности дополнительным фланцем, а на внутренней нерабочей поверхности головки наконечника выполнены радиально расположенные и проходящие между периферийными соплами перегородки (патент RU 2239661, публ. 10.11.2004 г.).
Недостатком фурмы известной конструкции является ее низкая стойкость из-за недостаточно упорядоченного перетекания оборотной воды из входного кольцевого канала в выходной и натекания ее на расположенные по окружности сопла. Это сопровождается образованием застойных зон и вихревых течений за цилиндрическими корпусами сопел, уменьшением скорости течения охладителя и теплоотдачи, а также увеличением температурных перепадов и возникновением опасных термогидравлических напряжений.
Технический результат - повышение стойкости наконечника кислородно-конвертерной фурмы.
Технический результат достигается тем, что в разработанном наконечнике кислородно-конвертерной фурмы, содержащем нижнюю тарелку с перегородками на ее внутренней нерабочей поверхности, разделительную тарелку, верхнюю тарелку и сопла, угол каждой перегородки, образуемый пересечением внутренней и наружной поверхностями перегородки, направлен в одну сторону по окружности. Дополнительное повышение стойкости наконечника кислородно-конвертерной фурмы удается получить в случае, если кратчайшее расстояние между углом перегородки, образуемым пересечением внутренней и наружной поверхностей перегородки, до наружной поверхности ближайшего сопла (bвых) составляет 0,5-1,5 от bвх, где bвх - минимальное расстояние между двумя соседними наружными поверхностями сопел на внутренней нерабочей поверхности нижней тарелки, а высота перегородки (h) составляет 0,1-1,0 от Н, где Н - расстояние между внутренней поверхностью нижней тарелки и ближайшей к ней поверхностью разделительной тарелки вдоль высоты перегородки. Перегородки одной своей стороной могут примыкать к наружной поверхности сопла, при этом длина примыкающей части каждой перегородки (lд) составляет 0,1-0,6 от длины окружности наружной поверхности сопла.
На фиг.1, 2 и 3 изображен наконечник кислородно-конвертерной фурмы.
Наконечник кислородно-конвертерной фурмы состоит из верхней тарелки 1, сопел 2, разделительной тарелки 3, нижней тарелки 4, перегородок 5. Буквами обозначено:
- радиус наружной поверхности сопла; bвых - кратчайшее расстояние между углом перегородки, образуемым пересечением внутренней и наружной поверхностей перегородки, до наружной поверхности ближайшего сопла; bвх - минимальное расстояние между двумя соседними наружными поверхностями сопел на внутренней нерабочей поверхности наружной тарелки; h - высота перегородки - расстояние от внутренней поверхности нижней тарелки до верхней поверхности перегородки; Н - расстояние между внутренней поверхностью наружной тарелки и ближайшей к ней поверхностью разделительной тарелки вдоль высоты перегородки; lд - длина дуги примыкания перегородки к наружной поверхности сопла; А - наружная поверхность перегородки; В - внутренняя поверхность перегородки; С - угол перегородки, образуемый внутренней и наружной поверхностями перегородки.
Наконечник кислородно-конвертерной фурмы работает следующим образом.
Медный наконечник, например цельнолитой, в составе фурмы устанавливают на определенной высоте над уровнем чугуна в конвертере (на чертежах не показано) и подают воду (фиг.1, стрелка, направленная вниз), которая, ограниченная разделительной тарелкой 3 и соплами 2, поступает в центральную часть наконечника, где разделенная перегородкми 5 устремляется в зазор между соплами 2 и боковой частью нижней тарелки 4 и далее на выход (фиг.1, стрелка, направленная вверх). Таким образом, вода не расходуется, как обычно, на охлаждение центральной части нерабочей поверхности нижней тарелки фурмы, а, закручиваясь строго упорядоченным потоком (круговое движение воды по нерабочей поверхности нижней тарелки фурмы вдоль ее торцевой части строго в одном направлении), обеспечивает отбор и отвод тепла от медного наконечника. Одновременно через сопла 2 подается под давлением кислород и производится металлургический процесс передела чугуна на сталь с одновременным повышением температуры расплава (выше 1600°С) за счет экзотермических реакций, протекающих в расплаве.
Использование закрученного потока охлаждающей воды имеет ряд преимуществ по сравнению с обычной организацией ее течения:
а) закрутка потока способствует увеличению пристеночных скоростей охладителя, а следовательно, и коэффициента конвективной теплоотдачи;
б) вторичные движения, возникающие под действием центробежных сил, интенсифицируют теплообмен между относительно холодным ядром потока и пограничным слоем, контактирующим с теплонапряженной поверхностью;
в) организация упорядоченного макровихревого течения является эффективным методом борьбы с «застойными» зонами охладителя.
Дополнительное повышение стойкости наконечника за счет усиления охлаждения удается получить в случае, если кратчайшее расстояние между углом перегородки, образуемым пересечением внутренней и наружной поверхностей перегородки, до наружной поверхности ближайшего сопла составляет 0,5-1,5 от минимального расстояния между двумя соседними наружными поверхностями сопел на внутренней нерабочей поверхности нижней тарелки. При меньшем значении кратчайшего расстояния между углом перегородки, образуемым пересечением внутренней и наружной поверхностей перегородки, до наружной поверхности ближайшего сопла происходит снижение количества воды, которое перегородка сможет направить в застойные зоны между соплами и боковой частью нижней тарелки. При большем значении кратчайшего расстояния между углом перегородки, образуемым пересечением внутренней и наружной поверхностей перегородки, до наружной поверхности ближайшего сопла происходит увеличение потока воды между перегородкой и соплом и, как следствие, отсутствие закрученного потока охлаждающей воды, что ведет к ухудшению охлаждения и работоспособности внутренней поверхности нижней тарелки.
Экспериментально установлено, что для дальнейшего повышения стойкости наконечника высота перегородки должна составлять 0,1-1,0 от расстояния между внутренней поверхностью нижней тарелки и ближайшей к ней поверхностью разделительной тарелки вдоль высоты перегородки. При меньшем значении высоты перегородки снижается количество воды, которое перегородка сможет направить в застойные зоны между соплами и боковой частью нижней тарелки. При большем значении - выход перегородки за пределы разделительной тарелки, что невозможно конструктивно.
Установлено, что длина дуги примыкания каждой перегородки к наружной поверхности сопла составляет 0,1-0,6 от длины окружности наружной поверхности сопла в месте примыкания. При меньшем значении длины дуги примыкания каждой перегородки к наружной поверхности сопла будет образовываться застойная зона между соплом и перегородкой и, как следствие, перегрев и прогар в этом месте. При большем значении длины дуги примыкания каждой перегородки к наружной поверхности сопла происходит увеличение размеров перегородок, что ведет к ухудшению охлаждения и работоспособности внутренней поверхности нижней тарелки.
Использование изобретения значительно повышает стойкость наконечников от прогаров и износа кромок сопел, так как они более интенсивно охлаждаются упорядоченным потоком воды без образования застойных зон. Таким образом, конструктивные изменения позволяют значительно повысить надежность наконечников, стойкость которых будет зависеть в основном только от усталостной прочности их металла.
Claims (3)
1. Наконечник кислородно-конвертерной фурмы, содержащий нижнюю тарелку с перегородками на ее внутренней нерабочей водоохлаждаемой поверхности, разделительную тарелку, верхнюю тарелку и сопла, отличающийся тем, что каждая перегородка выполнена примыкающей одной стороной к наружной поверхности сопла с образованием при пересечении наружной и внутренней поверхности перегородки угла, направленного в одну сторону по окружности, при этом длина примыкающей части каждой перегородки (lд) составляет 0,1-0,6 от длины окружности наружной поверхности сопла.
2. Наконечник по п. 1, отличающийся тем, что кратчайшее расстояние между углом перегородки, образуемым пересечением внутренней и наружной поверхностей перегородки, до наружной поверхности ближайшего сопла (bвых) составляет 0,5-1,5 от bвх, где bвх - минимальное расстояние между двумя соседними наружными поверхностями сопел на внутренней нерабочей поверхности нижней тарелки.
3. Наконечник по п. 1, отличающийся тем, что высота перегородки (h) составляет 0,1-1,0 от Н, где Η - расстояние между внутренней поверхностью нижней тарелки и ближайшей к ней поверхностью разделительной тарелки вдоль высоты перегородки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013130812/02A RU2543628C2 (ru) | 2013-07-04 | 2013-07-04 | Наконечник кислородно-конвертерной фурмы |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013130812/02A RU2543628C2 (ru) | 2013-07-04 | 2013-07-04 | Наконечник кислородно-конвертерной фурмы |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013130812A RU2013130812A (ru) | 2015-01-10 |
RU2543628C2 true RU2543628C2 (ru) | 2015-03-10 |
Family
ID=53279121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013130812/02A RU2543628C2 (ru) | 2013-07-04 | 2013-07-04 | Наконечник кислородно-конвертерной фурмы |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2543628C2 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS563615A (en) * | 1979-06-19 | 1981-01-14 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Lance |
RU2051974C1 (ru) * | 1995-01-25 | 1996-01-10 | Александр Леонидович Кузьмин | Наконечник кислородно-конвертерной фурмы |
RU2115745C1 (ru) * | 1998-01-30 | 1998-07-20 | Игорь Михайлович Шатохин | Наконечник кислородно-конвертерной фурмы |
RU7408U1 (ru) * | 1998-01-30 | 1998-08-16 | Игорь Михайлович Шатохин | Наконечник кислородно-конвертерной фурмы |
RU2239661C1 (ru) * | 2003-02-13 | 2004-11-10 | Караник Юрий Апполинарьевич | Наконечник кислородно-конвертерной фурмы |
-
2013
- 2013-07-04 RU RU2013130812/02A patent/RU2543628C2/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS563615A (en) * | 1979-06-19 | 1981-01-14 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Lance |
RU2051974C1 (ru) * | 1995-01-25 | 1996-01-10 | Александр Леонидович Кузьмин | Наконечник кислородно-конвертерной фурмы |
RU2115745C1 (ru) * | 1998-01-30 | 1998-07-20 | Игорь Михайлович Шатохин | Наконечник кислородно-конвертерной фурмы |
RU7408U1 (ru) * | 1998-01-30 | 1998-08-16 | Игорь Михайлович Шатохин | Наконечник кислородно-конвертерной фурмы |
RU2239661C1 (ru) * | 2003-02-13 | 2004-11-10 | Караник Юрий Апполинарьевич | Наконечник кислородно-конвертерной фурмы |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013130812A (ru) | 2015-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5940166B2 (ja) | トップサブマージ注入用流体冷却式ランス | |
CN101139641A (zh) | 在燃烧器板中实现水冷系统的方法及相关装置 | |
US10077940B2 (en) | Top submerged injection lance for enhanced submerged combustion | |
RU2543628C2 (ru) | Наконечник кислородно-конвертерной фурмы | |
AU2014335829A1 (en) | Top submerged injection lance for enhanced submerged combustion | |
JP5365241B2 (ja) | 溶鋼の精錬処理装置 | |
US3322419A (en) | Oxygen jet devices | |
EP2852804B1 (en) | Waste heat boiler with bypass and mixer | |
CN101762204A (zh) | 带有强化传热元件的急冷锅炉换热管 | |
CN203096001U (zh) | 一种气化炉喉管 | |
CN208108073U (zh) | 一种新型水冷装置以及循环流化床锅炉 | |
KR20180133469A (ko) | 크래킹 퍼니스를 위한 반응기 | |
KR101292455B1 (ko) | 반응기용 급랭 장치 | |
US20170247282A1 (en) | Gusseted rotary spinners for producing fiber from molten material | |
US3525508A (en) | Injection lance with an immersible nozzle | |
RU2678009C1 (ru) | Реактор с охлаждаемыми стенками для гидрогенизации со взвешенным слоем | |
CN203683575U (zh) | 一种冷却效果好、使用时间长的转炉水冷下料口 | |
JP6953510B2 (ja) | 吹付けランスチップ | |
US4128232A (en) | Cooling assembly for metallurgical vessels | |
US3337204A (en) | Roof jets | |
JP2016027201A (ja) | 転炉の底吹き羽口ブロック | |
RU2239661C1 (ru) | Наконечник кислородно-конвертерной фурмы | |
WO2019233680A1 (en) | Devices and methods for hydrocarbon cracking | |
RU2533074C1 (ru) | Фурма для продувки металла | |
LU102096B1 (en) | Exchangeable cooled nose with ceramic injector passage |