SK85296A3 - Ring nozzle and method of blowing on hot metal - Google Patents

Description

PRSTENCOVÁ TRYSKÁ A SPÔSOB FÚKANIA TOUTO TRYSKOU NA HORÚCI KOV

Oblasť techniky

Vynález sa týka prstencovej trysky pre dúchaciu rúrku na fúkanie kyslíka nadzvukovou rýchlosťou pre metalurgické použitie a spôsobu fúkania na horúci kov touto tryskou.

Doterajší stav techniky

Tryská uvedeného typu je známa z britského patentového spisu GB-1198112, ale zdá sa, že nenašla praktické uplatnenie. Možnou príčinou je, že v strede prstencového prúdu bude dochádzať k vzniku podtlaku, ktorý má sklon držať prúd spolu a nedôjde k vzniku širokého horúceho miesta, aké sa požaduje.

Podstata vynálezu

Vynález prináša spôsob a trysku, ktorá umožní vytvoriť rozbiehavý prstencový prúd. Ďalej prináša nastaviteľnú prstencovú trysku a nastaviteľnú prstencovú trysku, ktorá môže vytvoriť ako úzky, tak i rozbiehavý prúd.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je bližšie vysvetlený v nasledujúcom popise na príkladoch vyhotovenia s odvolaním na pripojené výkresy, v ktorých znázorňuje:

obr. 1 čelný pohľad na koniec fúkacej trysky pre horné fúkanie, obr. 2 rez rovinou 2 - 2 z obr. 1, obr. 3 čelný pohľad na koniec inej trysky, obr. 4 rez rovinou 4 - 4 z obr. 3, obr. 5 čelný pohľad na koniec ešte ďalšej trysky, a obr. 6 rez rovinou 6 - 6 z obr. 5.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Tryská znázornená na obr. 1 a 2 obsahuje vonkajšie teleso 11 a stredné teleso 12, ktoré medzi sebou vymedzujú štrbinu 23. Vonkajšie teleso 11 je uložené tak, aby mohlo byť pripojené spájkovaním k vonkajšej a vnútornej rúrke 13, 14 dúchacej rúrky na fúkanie kyslíka. V prstencovom priestore medzi rúrkami 13 a 14 leží medziľahlá rúrka 15, okolo ktorej cirkuluje chladiaca voda bežným spôsobom. Stredné teleso 12 je upevnené priskrutkovaním alebo pripájaním k tyči 17. Tyč 17 prechádza horákom.

Vonkajšie teleso 11 trysky má kužeľový otvor 18 a stredné teleso 12 trysky je v podstate kužeľovité a má šesť axiálnych úsekov alebo pier 19 s rovnobežnými stranami pre zasunutie do kužeľovitého otvoru 18. Tryská je vytvorená ako nadzvuková tryská. Perá 19 delia štrbinu 23 medzi stredným telesom 12 a vonkajším telesom 11 na šesť dielov, čím sa vytvárajú diery v prstencovom prúde na výstupe z trysky. Okolitý plyn prúdi týmito dierami a vypĺňa podtlak, ktorý by inak pôsobil u stredného telesa 12 a bránil prúdu sa kónický rozbiehať. Tieto diery v prúde sú vypĺňané a prúd je celkom prstencovitý, keď naráža na taveninu.

Na obr. 3 a 4 je znázornené alternatívne vyhotovenie, v ktorom je tryská nastaviteľná. Pokiaľ ide o zodpovedajúce detaily, sú použité rovnaké vzťahové značky ako na obr. 1 a 2. Vonkajšie teleso 11 trysky má tri drážky 22 v jeho kužeľovom povrchu 18 a stredné teleso 12 má tri axiálne úseky alebo perá 19, zapadajúce do drážok 22. Drážky 22 dovoľujú axiálne nastavenie stredného telesa 12 prostredníctvom tyče 17, takže šírka štrbiny 23 medzi vonkajšími a vnútornými telesami H, 12 sa môže meniť. Štrbina 23 je tak rozdelená ria tri časti. Regulácia prietoku môže byť vhodne vykonávaná regulátorom prietoku v potrubí, ktoré vedie k tryske a tlak v potrubí môže byť nastavený nastavením šírky štrbiny pre riadenie rýchlosti prúdu. V dôsledku toho bude regulácia prietoku nezávislá od axiálnej teplotnej rozťažnosti vyfukovacej rúrky a tyče 17. Vzťah medzi prietočným množstvom a tlakom fúkaného kyslíka sa tak môže počas rafinačného procesu meniť a udrží sa široká cieľová oblasť. Drážky 22 môžu byť alternatívne v strednom telese 12 a perá 19 môžu byť vytvorené na vonkajšom telese 11.

Na obr. 5 a 6 je znázornené iné alternatívne vyhotovenie. Jeho stredné teleso nemá žiadne vystupujúce úseky. Namiesto toho má vonkajšie teleso 11 dva výstupky alebo vydutia 19, ktoré blokujú iba výstupnú časť štrbiny 23. Štrbina 23 je tak rozdelená na dve časti s medziľahlými miestami 19 blokovania. Tieto trysky umožnia vytvorenie širokého prstencového horúceho miesta na kove, ako v predchádzajúcich vyhotoveniach. Keď sa však stredné teleso 12 posunie dovnútra pomocou tyče 17, nedôjde k rušeniam v prstencovej štrbine 1_3, a tým i v prstencovom prúde pôsobiacom v tryske. V strede výstupného prstencového prúdu sa bude podtlak a výstupný prúd sťahovať, čo povedie k vzniku malého horúceho miesta na tavenine. Táto tryská umožňuje, aby na kovovú taveninu narážal v rôznych fázach rovnakej fúkacej operácie široký prstencový prúd s nízkou rýchlosťou a úzky prúd s vysokou rýchlosťou.

Ako alternatíva voči vytváraniu dier v prúde pre pôsobenie podtlakom proti strednému telesu 12 môže byť plyn privádzaný z konca dúchacej rúrky tyčou 17 a stredným telesom 17. Prúd plynu, privádzaný týmto spôsobom, musí mať pravdepodobne rovnakú veľkosť, ako prúd tryskou a znázornenému vyhotoveniu je dávaná prednosť. Je tiež možná kombinácia dier v prúde a prívodu plynu tyčou 17 a stredným telesom 12, a môže byť výhodná. Tyč 17 v tvare rúrky môže byť použitá aj na prívod práškového materiálu, suspendovaného v plyne alebo kvapaline.

Vyššie popísané trysky a dúchacie rúrky môžu byť použité v procese BOS (Basic Oxygen Steelmaking - výroba ocele v peci so zásaditou vymurovkou s použitím kyslíka) a v iných metalurgických procesoch, v ktorých sa používa dúchacia rúrka pre fúkanie zhora.

Claims (7)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Prstencová tryská pre dúchaciu rúrku na fúkanie kyslíka nadzvukovou rýchlosťou pre metalurgické použitie, vyznačujúca sa tým, že obsahuje prostriedok (19) na umožňovanie prívodu plynu do vnútra vytváraného prstencového prúdu za účelom pôsobenia proti podtlaku v tejto oblasti.
2. 2. Tryská podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že uvedený prostriedok (19) blokuje časti prstencovej štrbiny (23) trysky tak, že prstencový prúd, vystupujúci z trysky, bude rozdelený a dovoľuje okolnému plynu prúdiť do vnútra prúdu.
3. 3. Tryská podľa nároku 2, vyznačujúca sa tým, že obsahuje vonkajšie prstencové teleso (11) a stredné, v podstate kužeľovité teleso (12), ktoré spolu vytvárajú prstencovú štrbinu trysky, a perá (10) a drážka (22) v uvedených telesách tvoria uvedený prostriedok na blokovanie častí uvedenej prstencovej štrbiny (23), pričom uvedené stredné teleso (12) je axiálne posuvné kvôli umožňovaniu menenia šírky štrbiny, zatiaľ čo perá (19) stále blokujú časti štrbiny (23).
4. 4. Prstencová tryská pre dúchaciu rúrku na fúkanie kyslíka nadzvukovou rýchlosťou pre metalurgické použitie, obsahujúca vonkajšie prstencové teleso (11) a stredné teleso (12), ktoré spolu tvoria prstencovú štrbinu (23) trysky, vyznačujúca sa tým, že uvedené stredné teleso (12) je posuvné vzhľadom k uvedenému prstencovému telesu (11) medzi prvou polohou, v ktorej je štrbina (23) rozdelená na samostatné časti, takže vystupujúci prstencový prúd bude rozdelený na samostatné časti, a druhou polohou, v ktorej celá prstencová štrbina (23) je otvorená, takže vystupujúci prstencový prúd bude bez rušenia.
5. 5. Tryská podľa nároku 4, vyznačujúca sa tým, že uvedené stredné teleso (12) je v podstate kužeľovité a je axiálne posuvné medzi jeho dvoma polohami a jedno z týchto telies (11, 12) má výstupky (19) na výstupnom konci uvedenej štrbiny (23), pričom tieto výstupky blokujú uvedenú štrbinu, keď je stredné teleso v jeho prvej polohe a neblokujú ju, keď je v jeho druhej polohe.
6. 6. Spôsob fúkania horúceho kovu dúchacou rúrkou na fúkanie kyslíka, ktorá má prstencovú trysku, vyznačujúci sa tým, že sa do vnútra vytváraného prstencového prúdu privádza plyn za účelom pôsobenia proti podtlaku v tejto oblasti.
7. 7. Spôsob podľa nároku 6, vyznačujúci sa tým, že časti prstencového plynného prúdu, vystupujúceho z trysky, sú blokované kvôli vytváraniu dier v prstencovom prúde, ktorým môže byť nasávaná okolitá atmosféra.