RU2792000C1 - Oxygen converter lance tip - Google Patents
Oxygen converter lance tip Download PDFInfo
- Publication number
- RU2792000C1 RU2792000C1 RU2022125194A RU2022125194A RU2792000C1 RU 2792000 C1 RU2792000 C1 RU 2792000C1 RU 2022125194 A RU2022125194 A RU 2022125194A RU 2022125194 A RU2022125194 A RU 2022125194A RU 2792000 C1 RU2792000 C1 RU 2792000C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cooling pipe
- central cooling
- plate
- tip
- separator
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству стали кислородно-конвертерным способом и касается конструкции наконечников кислородно-конверторных фурм.The invention relates to the field of ferrous metallurgy, in particular to the production of steel by an oxygen-converter method and concerns the design of the tips of oxygen-converter lances.
Уровень техникиState of the art
Известна фурма для продувки металла (патент № RU 2112048 C1, далее - фурма), состоящая из внутренней тарелки, наружной тарелки, распределителя воды, сопел Лаваля и патрубка. В системе охлаждения такой фурмы имеется недостаток - наличие застойной зоны вокруг патрубка, у поверхности наружной тарелки, обусловлено это тем, что вокруг этого патрубка статическое давление воды будет примерно одинаково, а отсутствие перепада статического давления воды есть отсутствие потока воды, таким образом, вероятен перегрев и прогар центральной части наружной тарелки.Known lance for purge metal (patent No. RU 2112048 C1, hereinafter referred to as the lance), consisting of an inner plate, an outer plate, a water distributor, Laval nozzles and pipe. There is a drawback in the cooling system of such a lance - the presence of a stagnant zone around the pipe, at the surface of the outer plate, is due to the fact that around this pipe the static water pressure will be approximately the same, and the absence of a static water pressure drop means the absence of water flow, thus, overheating is likely and burnout of the central part of the outer plate.
Данное утверждение подтверждается фактическим местом выхода из строя фурм со схожей организацией охлаждения, также, данная застойная зона была выявлена с помощью компьютерного моделирования гидродинамического течения воды в фурме с аналогичной организацией охлаждения.This statement is confirmed by the actual place of failure of tuyeres with a similar organization of cooling; also, this stagnant zone was identified using computer simulation of the hydrodynamic flow of water in a tuyere with a similar organization of cooling.
Известна головка фурмы (патент № RU 2177509 C2, далее - фурма, принято за прототип), состоящая из торцевого днища, перегородки, днища стального, силовой стойки, сопел окислителя и их рубашек - оболочек, образующих соосно-кольцевые каналы отвода и подвода воды. Недостатком такой конструкции является явное наличие застойной области по центру торцевого днища вокруг силовой стойки, т.к. поле статического давления воды вокруг этой силовой стойки будет примерно одинаково, что так же приведет к перегреву и прогару в этой зоне.A lance head is known (patent No. RU 2177509 C2, hereinafter referred to as the lance, taken as a prototype), consisting of an end bottom, a partition, a steel bottom, a power rack, oxidizer nozzles and their jackets - shells that form coaxial-annular channels for draining and supplying water. The disadvantage of this design is the obvious presence of a stagnant area in the center of the end plate around the power rack, because the field of static water pressure around this power rack will be approximately the same, which will also lead to overheating and burnout in this area.
В дополнение, в данной фурме охлаждение сварных швов выходных фланцев и торцевого днища организовано путем омывания их потоком воды, направленным параллельно поверхности стенки торцевого днища, что является не самым эффективным способом. В соответствии с теорией теплоотдачи ([1] - Мухачев Г.А., Щукин В.К. Термодинамика и теплопередача: Учеб. для авиац. вузов - 3-е изд., перераб. - М.: Высш. шк., 1991. - 480 с.: ил. ISBN 5-06-001910-1, стр. 291) при омывании стенки жидкостью образуется динамический пограничный слой, содержащий ламинарный пограничный слой (Далее - ЛПС), либо турбулентный пограничный слой с вязким подслоем. В ЛПС, как и в вязком подслое, теплота передается в основном теплопроводностью, а т.к. жидкости имеют небольшую теплопроводность, то это создает большое сопротивление теплоотдаче ([1], рис. 5.2). Для увеличения теплоотдачи необходимо уменьшать толщины ЛПС или вязкого подслоя, путем увеличения нормальной к поверхности составляющей скорости, обеспечивающей конвективный перенос теплоты взамен переноса теплопроводностью ([1], стр. 291, абзац 2). Логично, что наибольший эффект увеличения теплоотдачи достигается тогда, когда вся скорость потока, а не его часть, направлена по нормали к омываемой поверхности.In addition, in this lance, the cooling of the welds of the outlet flanges and the end plate is organized by washing them with a stream of water directed parallel to the surface of the end plate wall, which is not the most efficient way. In accordance with the theory of heat transfer ([1] - Mukhachev G.A., Shchukin V.K. Thermodynamics and heat transfer: Textbook for aviation universities - 3rd ed., Rev. - M .: Higher school, 1991 - 480 pp.: ill. ISBN 5-06-001910-1, p. 291) when washing the wall with a liquid, a dynamic boundary layer is formed containing a laminar boundary layer (hereinafter - LBL), or a turbulent boundary layer with a viscous sublayer. In LPS, as well as in a viscous sublayer, heat is transferred mainly by thermal conductivity, and since liquids have low thermal conductivity, this creates a large resistance to heat transfer ([1], Fig. 5.2). To increase heat transfer, it is necessary to reduce the thickness of the LSL or viscous sublayer by increasing the velocity component normal to the surface, which provides convective heat transfer instead of heat transfer ([1], p. 291, paragraph 2). It is logical that the greatest effect of increasing heat transfer is achieved when the entire flow velocity, and not part of it, is directed along the normal to the washed surface.
Наконечник кислородно-конвертерной фурмы (далее - наконечник) эксплуатируется в теплонапряженных условиях, испытывая воздействие температуры до 2600°С (в реакционной зоне конвертера). Исходя из опыта эксплуатации наконечников известно, что, в большинстве случаев, выход их из строя происходит из-за прогара центральной части нижней тарелки и разрушения сварных швов, скрепляющих торцы сопел Лаваля с нижней тарелкой. В связи с этим, стойкость наконечника, как правило, определяется эффективностью охлаждения указанных элементов.The tip of the oxygen-converter lance (hereinafter referred to as the tip) is operated under heat-stressed conditions, experiencing temperatures up to 2600°C (in the reaction zone of the converter). Based on the operating experience of the tips, it is known that, in most cases, their failure occurs due to burnout of the central part of the lower tray and the destruction of the welds that fasten the ends of the Laval nozzles to the lower tray. In this regard, the durability of the tip, as a rule, is determined by the cooling efficiency of these elements.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Задачей изобретения является повышение стойкости наконечника кислородно-конвертерной фурмы. Решение данной задачи обеспечено через улучшение охлаждения проблемных зон - центральной части нижней тарелки и элементов крепления сопел Лаваля к нижней тарелке.The objective of the invention is to increase the resistance of the tip of the oxygen-converter tuyere. The solution to this problem is provided through improved cooling of problem areas - the central part of the lower plate and the fastening elements of the Laval nozzles to the lower plate.
Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении стойкости наконечника кислородно-конвертерной фурмы путем улучшения эффективности его охлаждения.The technical result of the claimed invention is to increase the resistance of the tip of the oxygen-converter lance by improving the efficiency of its cooling.
Указанный технический результат обеспечивается за счет конструкции наконечника кислородно-конвертерной фурмы, который содержит верхнюю тарелку, разделитель, сопла Лаваля, нижнюю тарелку, индивидуальные кольцевые каналы охлаждения элементов крепления выходных торцов сопел Лаваля к нижней тарелке, выполненные вокруг каждого сопла Лаваля, причем наконечник дополнительно содержит центральную трубу охлаждения, размещенную по вертикальной оси наконечника, и соединяющую полость, образованную между верхней тарелкой и разделителем с полостью, образованной разделителем и нижней тарелкой, при чем центральная труба охлаждения закреплена вплотную к верхней и нижней тарелкам и выполнена перфорированной в верхней и нижней боковых частях или центральная труба охлаждения закреплена вплотную к нижней тарелке и при этом установлена с зазором к верхней тарелке и выполнена перфорированной в нижней боковой части или центральная труба охлаждения закреплена вплотную к верхней тарелке и при этом установлена с зазором к нижней тарелке и выполнена перфорированной в верхней боковой части или центральная труба охлаждения установлена с зазором к нижней и верхней тарелкам и при этом закреплена к разделителю и выполнена сплошной.The specified technical result is achieved due to the design of the tip of the oxygen-converter lance, which contains an upper plate, a separator, Laval nozzles, a lower plate, individual annular cooling channels for fastening the outlet ends of the Laval nozzles to the lower plate, made around each Laval nozzle, and the tip additionally contains a central cooling pipe placed along the vertical axis of the tip, and connecting the cavity formed between the upper plate and the separator with the cavity formed by the separator and the lower plate, wherein the central cooling pipe is fixed close to the upper and lower plates and is perforated in the upper and lower side parts or the central cooling pipe is fixed close to the lower plate and at the same time is installed with a gap to the upper plate and is perforated in the lower side part, or the central cooling pipe is fixed close to the upper plate and is installed with with a gap to the lower plate and is perforated in the upper side part, or the central cooling pipe is installed with a gap to the lower and upper plates and, at the same time, is fixed to the separator and is made solid.
В частном случае реализации заявленного технического решения наконечник дополнительно содержит центральный силовой стержень, расположенный во внутренней полости центральной трубы охлаждения соосно ей и закрепленный к верхней и нижним тарелкам.In a particular case of implementation of the claimed technical solution, the tip additionally contains a central power rod located in the inner cavity of the central cooling pipe coaxially with it and fixed to the upper and lower plates.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Детали, признаки, а также преимущества настоящего изобретения следуют из нижеследующего описания вариантов реализации заявленного технического решения с использованием чертежей, на которых показано:Details, features, and advantages of the present invention follow from the following description of the embodiments of the claimed technical solution using the drawings, which show:
на фигуре 1 показан пример реализации наконечника, в котором центральная труба охлаждения выполнена перфорированной в верхней и нижней боковых частях и закреплена вплотную к верхней и нижней тарелкам;figure 1 shows an example of the implementation of the tip, in which the central cooling pipe is perforated in the upper and lower side parts and is fixed close to the upper and lower plates;
на фигуре 2 показан пример реализации наконечника, в котором центральная труба охлаждения закреплена вплотную к нижней тарелке и при этом установлена с зазором к верхней тарелке и выполнена перфорированной в нижней боковой части;figure 2 shows an example of the implementation of the tip, in which the central cooling pipe is fixed close to the bottom plate and at the same time is installed with a gap to the top plate and is perforated in the lower side part;
на фигуре 3 показан пример реализации наконечника, в котором центральная труба охлаждения закреплена вплотную к верхней тарелке и при этом установлена с зазором к нижней тарелке и выполнена перфорированной в верхней боковой части;figure 3 shows an example of the implementation of the tip, in which the central cooling pipe is fixed close to the upper plate and at the same time is installed with a gap to the lower plate and is perforated in the upper side part;
на фигуре 4 показан пример реализации наконечника, в котором центральная труба охлаждения установлена с зазором к нижней и верхней тарелкам, при этом закреплена к разделителю и выполнена сплошной;figure 4 shows an example of the implementation of the tip, in which the central cooling pipe is installed with a gap to the lower and upper plates, while fixed to the separator and made solid;
на фигуре 5 показан пример реализации наконечника, в котором центральная труба охлаждения установлена с зазором к нижней и верхней тарелкам, при этом закреплена к разделителю и выполнена сплошной, при этом дополнительно содержит центральный силовой стержень, расположенный во внутренней полости центральной трубы охлаждения;figure 5 shows an example of the implementation of the tip, in which the central cooling pipe is installed with a gap to the lower and upper plates, while fixed to the separator and made solid, while additionally contains a central power rod located in the inner cavity of the central cooling pipe;
на фигуре 6 показаны размеры элементов наконечника, подлежащих подбору путем проведения тепло-гидравлического расчета исходя из конкретных условий эксплуатации наконечника;figure 6 shows the dimensions of the tip elements to be selected by conducting a thermal-hydraulic calculation based on the specific operating conditions of the tip;
на фигуре 7, в качестве демонстрации результатов проведенного тепло-гидравлического расчета, показаны траектории потоков охлаждающей воды - вид снизу, со стороны выходных торцов сопел Лаваля (нижняя тарелка (5) скрыта).in figure 7, as a demonstration of the results of the thermal-hydraulic calculation, the trajectories of the cooling water flows are shown - a view from below, from the side of the outlet ends of the Laval nozzles (the lower plate (5) is hidden).
На фигурах цифрами обозначены следующие позиции:The figures indicate the following positions:
1 - верхняя тарелка; 2 - разделитель; 3 - сопла Лаваля; 4 - кольцевые каналы; 5 - нижняя тарелка; 6 - центральная труба охлаждения; 7 - труба отвода охлаждающей воды; 8 - труба подвода охлаждающей воды; 9 - труба подачи кислорода; 10 - центральный силовой стержень; 11 - верхняя область перфорации центральной трубы охлаждения; 12 - нижняя область перфорации центральной трубы охлаждения; 13 - зазор между центральной трубой охлаждения и верхней тарелкой; 14 - зазор между центральной трубой охлаждения и нижней тарелкой.1 - top plate; 2 - separator; 3 - Laval nozzles; 4 - annular channels; 5 - bottom plate; 6 - central cooling pipe; 7 - cooling water outlet pipe; 8 - pipe for supplying cooling water; 9 - oxygen supply pipe; 10 - central power rod; 11 - upper perforation area of the central cooling pipe; 12 - lower perforation area of the central cooling pipe; 13 - gap between the central cooling pipe and the upper plate; 14 - gap between the central cooling pipe and the bottom plate.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
В основном варианте исполнения наконечник включает: верхнюю тарелку (1), разделитель (2), сопла Лаваля (3), кольцевые каналы (4), нижнюю тарелку (5), центральную трубу охлаждения (6) с верхней и нижней областями перфорации (11) и (12), трубы (7), (8) и (9).In the basic version, the tip includes: upper plate (1), separator (2), Laval nozzles (3), annular channels (4), lower plate (5), central cooling pipe (6) with upper and lower perforations (11 ) and (12), pipes (7), (8) and (9).
На верхней тарелке (1) закреплена труба подачи кислорода (9), входные торцы сопел Лаваля (3) и центральная труба охлаждения (6). Центральная труба охлаждения (6) направляет поток воды перпендикулярно к фронтальной проекции центральной части нижней тарелки (5).An oxygen supply pipe (9), inlet ends of Laval nozzles (3) and a central cooling pipe (6) are fixed on the upper plate (1). The central cooling pipe (6) directs the water flow perpendicular to the frontal projection of the central part of the lower plate (5).
На разделителе (2) закреплена труба (8), в отверстия разделителя (2) установлены сопла Лаваля (3), оснащенные кольцевыми каналами (4), которые закреплены на разделителе (2). Труба (8) и труба (9) образуют канал подачи воды в полость, образованную разделителем (2) и верхней тарелкой (1). На нижней тарелке (5) закреплены выходные торцы сопел Лаваля (3), центральная труба охлаждения (6), размещенная по вертикальной оси наконечника, и труба (7). Трубы (8) и (7) образуют канал отвода воды из полости, образованной разделителем (2) и нижней тарелкой (5).A pipe (8) is fixed on the separator (2), Laval nozzles (3) are installed in the holes of the separator (2), equipped with annular channels (4), which are fixed on the separator (2). Pipe (8) and pipe (9) form a channel for supplying water to the cavity formed by the separator (2) and the upper plate (1). On the lower plate (5) the outlet ends of the Laval nozzles (3), the central cooling pipe (6) located along the vertical axis of the tip, and the pipe (7) are fixed. Pipes (8) and (7) form a channel for draining water from the cavity formed by the separator (2) and the bottom plate (5).
Центральная труба охлаждения (6) выполнена таким образом, что соединяет полость, образованную верхней тарелкой (1) и разделителем (2) с полостью, образованной разделителем (2) и нижней тарелкой (5).The central cooling pipe (6) is made in such a way that it connects the cavity formed by the upper plate (1) and the separator (2) with the cavity formed by the separator (2) and the lower plate (5).
Предложенное техническое решение обеспечивает улучшение охлаждения проблемных зон - центральной части нижней тарелки (5) и элементов крепления сопел Лаваля (3) к нижней тарелке (5). В качестве таких крепежных элементов может выступать, например, сварной шов или болтовое соединение. Предложенное решение интенсифицирует теплоотдачу указанных элементов, предотвращая их перегрев и прогар.The proposed technical solution provides improved cooling of problem areas - the central part of the lower plate (5) and the fastening elements of the Laval nozzles (3) to the lower plate (5). Such fasteners can be, for example, a weld or a bolted connection. The proposed solution intensifies the heat transfer of these elements, preventing their overheating and burnout.
В варианте реализации заявленного технического решения центральная труба охлаждения выполнена перфорированной в верхней и нижней боковых частях и закреплена вплотную к верхней и нижней тарелкам.In an embodiment of the claimed technical solution, the central cooling pipe is perforated in the upper and lower side parts and is fixed close to the upper and lower plates.
В варианте реализации заявленного технического решения центральная труба охлаждения закреплена вплотную к нижней тарелке и при этом установлена с зазором к верхней тарелке и выполнена перфорированной в нижней боковой части.In an embodiment of the claimed technical solution, the central cooling pipe is fixed close to the lower plate and, at the same time, is installed with a gap to the upper plate and is perforated in the lower side part.
В варианте реализации заявленного технического решения центральная труба охлаждения закреплена вплотную к верхней тарелке и при этом установлена с зазором к нижней тарелке и выполнена перфорированной в верхней боковой части.In an embodiment of the claimed technical solution, the central cooling pipe is fixed close to the upper plate and, at the same time, is installed with a gap to the lower plate and is perforated in the upper side part.
В варианте реализации заявленного технического решения центральная труба охлаждения установлена с зазором к нижней и верхней тарелкам, при этом закреплена к разделителю и выполнена сплошной.In an embodiment of the claimed technical solution, the central cooling pipe is installed with a gap to the lower and upper plates, while it is fixed to the separator and is made solid.
В варианте реализации заявленного технического решения центральная труба охлаждения установлена с зазором к нижней и верхней тарелкам, при этом закреплена к разделителю и выполнена сплошной, при этом дополнительно содержит центральный силовой стержень, расположенный во внутренней полости центральной трубы охлаждения соосно ей и закрепленный к верхней (1) и нижним (5) тарелкам. Силовой стержень (10) может быть необходим для компенсации осевой силы, возникающей от действия давления воды.In the embodiment of the claimed technical solution, the central cooling pipe is installed with a gap to the lower and upper plates, while it is fixed to the separator and is made solid, while it additionally contains a central power rod located in the inner cavity of the central cooling pipe coaxially to it and fixed to the upper (1 ) and lower (5) cymbals. The power rod (10) may be necessary to compensate for the axial force arising from the action of water pressure.
В любом из перечисленных вариантах реализации заявленного технического решения обеспечивается улучшение охлаждения проблемных зон - центральной части нижней тарелки и элементов крепления сопел Лаваля к нижней тарелке за счет адресного подвода потоков воды к проблемным зонам и более эффективного разрушения ЛПС или вязкого подслоя в этих зонах. Охлаждение наконечника работает следующим образом: в наконечник подается вода через канал подачи воды, образованный трубами (8) и (9), которая попадает в полость, образованную верхней тарелкой (1) и разделителем (2). Далее, поток воды разделяется: часть воды подается на кольцевые каналы (4), а часть - на центральную трубу охлаждения (6) через области перфорации (11, 12) и/или через зазоры (13) и (14). Стрелками, на фиг. 1-5 показаны потоки движения охлаждающей воды во внутренней полости наконечника.In any of the listed embodiments of the claimed technical solution, improved cooling of problem areas is provided - the central part of the lower tray and the attachment elements of the Laval nozzles to the lower tray due to the targeted supply of water flows to the problem areas and more efficient destruction of the LPS or viscous sublayer in these areas. Handpiece cooling works as follows: water is supplied to the handpiece through the water supply channel formed by pipes (8) and (9), which enters the cavity formed by the upper plate (1) and separator (2). Further, the water flow is divided: part of the water is supplied to the annular channels (4), and part - to the central cooling pipe (6) through the perforations (11, 12) and/or through the gaps (13) and (14). The arrows in Fig. 1-5 show the flow of cooling water in the internal cavity of the tip.
Соотношение этих потоков подбирается тепло - гидродинамическим расчетом в специализированном программном обеспечении в зависимости от конкретного конвертора и конкретной фурмы путем подбора размеров следующих элементов наконечника:The ratio of these flows is selected by heat-hydrodynamic calculation in specialized software, depending on a particular converter and a particular lance, by selecting the dimensions of the following tip elements:
- внутреннего диаметра центральной трубы охлаждения (6);- inner diameter of the central cooling pipe (6);
- внутреннего диаметра кольцевых каналов (4);- inner diameter of the annular channels (4);
- длины кольцевого канала (4), обуславливающего зазор, образующийся между торцом кольцевых каналов (4) и крепежными элементами сопел Лаваля (3) к нижней тарелке (5).- the length of the annular channel (4), which determines the gap formed between the end of the annular channels (4) and the fasteners of the Laval nozzles (3) to the lower plate (5).
При этом, проходное сечение верхней (11) и/или нижней (12) областей перфорации центральной трубы охлаждения и/или проходного сечения зазора между центральной трубой охлаждения и верхней тарелкой (13) и/или зазора между центральной трубой охлаждения и нижней тарелкой (14), как правило, должно составлять 30% от проходного сечения центральной трубы охлаждения (6).At the same time, the passage section of the upper (11) and/or lower (12) perforation areas of the central cooling pipe and/or the passage section of the gap between the central cooling pipe and the upper plate (13) and/or the gap between the central cooling pipe and the lower plate (14 ), as a rule, should be 30% of the flow area of the central cooling pipe (6).
Данные рассчитываемые элементы наконечника обозначены на фигуре 6. Расчет выполняется из условия обеспечения необходимой температуры стенки у торцов сопел Лаваля (3), крепежных элементов торцов сопел Лаваля (3) к нижней тарелке (5) и наружной поверхности самой нижней тарелки (5), с учетом доступного напора воды в системе охлаждения.These calculated elements of the tip are indicated in figure 6. The calculation is performed from the condition of providing the required wall temperature at the ends of the Laval nozzles (3), fasteners of the ends of the Laval nozzles (3) to the lower plate (5) and the outer surface of the lowermost plate (5), with taking into account the available water pressure in the cooling system.
В качестве демонстрации результатов такого расчета, приведем рассчитанные значения указанных на фигуре 6 элементов: a=6,6 мм, b=∅48 мм, с=∅42 мм. Значения рассчитаны для следующих условий системы охлаждения: поток воды 380 м3/ч, доступный перепад напора воды на наконечнике - 0,1 МПа. На фигуре 7 приведены траектории потоков охлаждающей воды - вид снизу, со стороны выходных торцов сопел Лаваля (нижняя тарелка (5) скрыта).As a demonstration of the results of such a calculation, we present the calculated values of the elements indicated in figure 6: a=6.6 mm, b=∅48 mm, c=∅42 mm. The values are calculated for the following conditions of the cooling system: water flow 380 m 3 /h, available water pressure drop at the tip - 0.1 MPa. The figure 7 shows the trajectory of the cooling water flows - bottom view, from the side of the outlet ends of the Laval nozzles (the lower plate (5) is hidden).
Далее, вода, проходя в канале, образованным наружной поверхностью сопел Лаваля (3) и внутренней поверхностью кольцевых каналов (4) бьет фронтально в область крепежных элементов торцов сопел Лаваля (3) и нижней тарелки (5), тем самым наиболее эффективно разбивая ЛПС или вязкий подслой, максимально увеличивая теплоотдачу и снижая температуру крепежных элементов. Затем, эти потоки расходятся радиально, часть потоков направлена к центральной части нижней тарелки. Параллельно этому, вода, проходящая через центральную трубу охлаждения (6), также бьет перпендикулярно фронтальной проекции центральной части нижней тарелки (5), эффективно охлаждая эту зону, и выходит через нижнюю область перфорации (12). Далее, потоки воды из центральной трубы охлаждения (6) расходятся радиально и встречаются с частью потоков, вышедшими из кольцевых каналов (4) в сторону центра нижней тарелки (5), столкнувшись, потоки создают зону высокой турбулентности, что также хорошо разрушает ЛПС или вязкий подслой, увеличивая теплоотдачу и снижая температуру стенки нижней тарелки (5). Далее, потоки воды направляются в канал отвода воды, образованный трубами (7 и 8). В вариантах исполнения наконечника охлаждение работает аналогичным образом, только верхняя и/или нижняя область перфорации (11) и (12) заменяется, соответственно, на зазоры (13) и (14).Further, water, passing in the channel formed by the outer surface of the Laval nozzles (3) and the inner surface of the annular channels (4), hits frontally into the area of the fasteners of the ends of the Laval nozzles (3) and the lower plate (5), thereby most effectively breaking the LPS or viscous sublayer, maximizing heat transfer and reducing the temperature of the fasteners. Then, these streams diverge radially, part of the streams is directed towards the central part of the lower plate. In parallel, the water passing through the central cooling pipe (6) also beats perpendicular to the frontal projection of the central part of the lower plate (5), effectively cooling this zone, and exits through the lower perforation area (12). Further, the water flows from the central cooling pipe (6) diverge radially and meet with a part of the flows that emerged from the annular channels (4) towards the center of the lower plate (5). sublayer, increasing heat transfer and reducing the temperature of the wall of the lower plate (5). Further, the water flows are directed to the water outlet channel formed by the pipes (7 and 8). In versions of the tip, the cooling works in a similar way, only the upper and/or lower perforations (11) and (12) are replaced, respectively, with gaps (13) and (14).
Claims (7)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2792000C1 true RU2792000C1 (en) | 2023-03-15 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU224028U1 (en) * | 2023-11-27 | 2024-03-13 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Tip of oxygen converter lance |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4434976A (en) * | 1981-12-11 | 1984-03-06 | Nippon Steel Corporation | Concentric multi-tube-system nozzle situated beneath the surface of the melt in a refining vessel |
| SU1157077A1 (en) * | 1983-08-29 | 1985-05-23 | Proizv Ob Zhdanovtyazhmash | Method of cooling tuyere top and tuyere for effecting same |
| US5370309A (en) * | 1993-05-19 | 1994-12-06 | A. H. Tallman Bronze Company Limited | Liquid cooled nozzle |
| RU2058398C1 (en) * | 1993-10-19 | 1996-04-20 | Акционерное общество открытого типа "Магнитогорский металлургический комбинат" | Multinozzle tuyere top |
| RU2177509C2 (en) * | 2000-01-24 | 2001-12-27 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Method of cooling lance multihole head and lance head for method embodiment |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4434976A (en) * | 1981-12-11 | 1984-03-06 | Nippon Steel Corporation | Concentric multi-tube-system nozzle situated beneath the surface of the melt in a refining vessel |
| SU1157077A1 (en) * | 1983-08-29 | 1985-05-23 | Proizv Ob Zhdanovtyazhmash | Method of cooling tuyere top and tuyere for effecting same |
| US5370309A (en) * | 1993-05-19 | 1994-12-06 | A. H. Tallman Bronze Company Limited | Liquid cooled nozzle |
| RU2058398C1 (en) * | 1993-10-19 | 1996-04-20 | Акционерное общество открытого типа "Магнитогорский металлургический комбинат" | Multinozzle tuyere top |
| RU2177509C2 (en) * | 2000-01-24 | 2001-12-27 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Method of cooling lance multihole head and lance head for method embodiment |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ПАНТЕЙКОВ С.П. И ДР. УПРОЧНЕНИЕ СВАРНЫХ ШВОВ В ФУРМЕННЫХ ГОЛОВКАХ. СТАЛЬ, N12, МЕТАЛЛУРГИЯ, 2017, СС.28-35. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU224028U1 (en) * | 2023-11-27 | 2024-03-13 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Tip of oxygen converter lance |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101935553A (en) | The cooling room assembly that is used for gasifier | |
| EA014890B1 (en) | Direct smelting vessel and cooler therefor]] | |
| RU2792000C1 (en) | Oxygen converter lance tip | |
| WO2005015105A1 (en) | Apparatus and process for cooling hot gas | |
| EP3933013A2 (en) | Quench-box assembly for hydroprocessing reactors | |
| WO1998047981A1 (en) | Quench cooler | |
| CN107107081A (en) | Gas-liquid mixed distributor, shell-and-tube heat exchanger | |
| EP0202783B1 (en) | Quench ring and dip tube combination with improvement | |
| CN107764079A (en) | Gas cooling device, gasification furnace and method for gas cooling | |
| CN106861590B (en) | Aromatic hydrocarbon conversion reactor | |
| CN106839827A (en) | A kind of multi-functional cracking rapid-cooling heat exchanger | |
| US3895674A (en) | Inlet flow distributor for a heat exchanger | |
| CN105435720B (en) | Gas-liquid distributor | |
| CN211190134U (en) | Reactor | |
| RU214099U1 (en) | distribution plate | |
| TWI483772B (en) | A multi-phase reactor system | |
| US10188997B2 (en) | Scallop support distributor for radial flow reactor | |
| US5251691A (en) | Device for the indirect heating of air | |
| US20030227992A1 (en) | Reactor pressure vessel | |
| US20180133675A1 (en) | Cold-Wall Reactor for Suspension-Bed Hydrogenation | |
| JPH07232021A (en) | Gas-liquid separator | |
| RU208968U1 (en) | distribution plate | |
| JPS581968B2 (en) | Riyu Tai Bunpai Souchi | |
| CN109046181A (en) | Combined fluid distributor | |
| CN221397823U (en) | Novel chilling chamber |