SU1036755A1

SU1036755A1 - Tuyere for supplying gas to converter

Info

Publication number: SU1036755A1
Application number: SU813240222A
Authority: SU
Inventors: Станислав Иванович Жигач; Отто Николаевич Засухин; Сергей Константинович Петров; Анатолий Михайлович Сизов; Борис Николаевич Собколов; Николай Егорович Хисамутдинов; Алексей Владимирович Явойский; Владимир Иванович Явойский; Сергей Петрович Киселев; Николай Михайлович Милютин; Владимир Вениаминович Петренев; Михаил Андреевич Третьяков
Original assignee: Ленинградский Ордена Красного Знамени Механический Институт; Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Стали И Сплавов
Priority date: 1981-01-30
Filing date: 1981-01-30
Publication date: 1983-08-23

Abstract

1. ФУРМА ДЛЯ ПОДАЧИ ГАЗА , В КОНВЕРТЕР, содержаща концентрично расположенные трубы, образующие тракты дл подвода и отвода охладител , газовый тракт и сопловую головку, отлич-ающа с тем, что, с целью повышени стойкости фурмы, внутри газового тракта соосно с сопловой головкой дополнительно установлено сопло Лавсш , а между дополнительным соплоМ Лавал и сопловой головкой закреплена диафрагма с диаметром отверсти , ббльшим диаметра критического сечени дополнительного сопла Лавал . 2. Фурма по п. 1, отличаюё ща с тем, что выходной срез дополнительного сопла Лавал образует со стенкой газового трак (О та уступ величиной 0,05-0,1 диаметра тракта, а диаметр отверсти диафрагмы меньше диаметра выходного среза дополнительного сопла. ЛАг 00 ф СП 011. A GAS-MAIL TURMET, TO THE CONVERTER, containing concentrically arranged pipes forming paths for supplying and discharging a cooler, a gas path and a nozzle head, which is different in that, in order to increase the resistance of the tuyere, inside the gas path coaxially with the nozzle head Additionally, a Lovev nozzle is installed, and a diaphragm with aperture diameter larger than the diameter of the auxiliary Laval nozzle is fixed between the additional Laval nozzle and the nozzle head. 2. The lance according to claim 1, characterized in that the output slice of an additional Laval nozzle forms a gas track with the wall (O is a ledge of 0.05-0.1 of the path diameter, and the diameter of the aperture is smaller than the diameter of the exit slice of the additional nozzle. Lag 00 f SP 01

Description

Изобретение относитс к металлургии , в частности к фурмам пульсирующей подачи газа, и может быть использовано при кислородно-конверторном переделе чугуиов.The invention relates to metallurgy, in particular to lances of a pulsating gas supply, and can be used in the oxygen-converter conversion of cast irons.

Известна фурма дл акустической продувки металла в кислородном конверторе , содержаща головку с соплами, имеющую ультразвуковые резонаторы , расположенные снаружи, фурмы .A known lance for acoustic metal blowing in an oxygen converter, comprising a nozzle head, having ultrasonic resonators located outside the lances.

Недостатком фурмы вл етс низка стойкость резонаторов, вызванна эрозионным воздействием капель металла н-а резонаторы и незащищенностью резонаторов от налипани металла, привод щего к снижению эффективности работы фурмы и выходу резонаторов из стро .The disadvantage of the tuyere is the low resistance of the resonators caused by the erosive action of metal droplets on the resonators and the lack of protection of the resonators from sticking of the metal, which leads to a decrease in the efficiency of the tuyere and the output of the resonators.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс фурма пульсирующей подачи кислородного дуть в конвертор. Эта фурма содержит , кЪнцентрично расположенные трубы, образующие тракты дЛ подвода и отвода .охладител , сопловую головку, закрепленную на водохлаждаемом газовом тракте, в котором расположены дисковый пульсатор прерыватель, установленный на подшипниках газового потока, приводим во вращение электрическим двигателей 23,.Closest to the invention of the technical essence and the achieved result is a lance of pulsating supply of oxygen blowing into the converter. This lance contains, locally centered pipes forming paths for supplying and discharging the coolant, a nozzle head mounted on the water-cooled gas path, in which the disk pulsator is located, the chopper mounted on the gas flow bearings is rotated by electric motors 23 ,.

Недостатками фурмы вл ютс ее ограниченна стойкость, вызванна перегревом подшипников дискового пульсатора и перегревом электродвигател , что приводит к частым ремонтам фурмы, а также трудность получени большой амплитуды колебаний давлени газа в предсопловом объеме фурмы.The disadvantages of the tuyere are its limited resistance caused by the overheating of the disk pulsator bearings and the overheating of the electric motor, which leads to frequent repairs of the tuyere, as well as the difficulty of obtaining large amplitudes of gas pressure oscillations in the pre-nozzle volume of the tuyere.

Целью изобретени вл етс повышение стойкости фурмы.The aim of the invention is to increase the durability of the tuyere.

Указанна цель достигаетс тем, что в фурме, содержащей концентрично расположенные трубы, образующие тракты дл подвода и отвода охладител , газовый тракт и сопловую головку, установлено сопло Лавал , а между сопловой головкой и дополнительным соплом Лавал закреплена диафрагма с отверстием, диаметр которого больше диаметра Критическогоо сечени дополнительного сопла Лавал .This goal is achieved by the fact that a laval nozzle is installed in a tuyere containing concentrically arranged pipes forming paths for supplying and discharging the cooler, a gas path and a nozzle head, and a diaphragm with an orifice larger than the diameter of the critical head is fixed between the nozzle head and the auxiliary Laval nozzle sections of an additional Lawal nozzle.

Причем выходной срез дополнителного сопла Лавал образует со стенкой газового тракта уступ величино 0,05-0,1 диаметра тракта, а диамет отверсти диафрагмы меньше диаметра выходного среза дополнительного сопла.Moreover, the output slice of the additional nozzle Laval forms with the wall of the gas path a step of 0.05-0.1 of the diameter of the path, and the diameter of the aperture is smaller than the diameter of the exit slice of the additional nozzle.

Наличие проточного объема между срезом дополнительного сопла Лавал и диафрагмой позвол ет получать эффект пульсационного заполнени объема перед сопловой головкой и, следовательно, обеспечивает режим пульсационного истечени газ со среза сопел сопловой головки. Работа фурмы в пульсационном режим способствует повышению стойкости фурмы путем уменьшени налипани капель расплава на нее.The presence of the flow volume between the cut of the additional Laval nozzle and the diaphragm allows one to obtain the effect of a pulsating filling of the volume in front of the nozzle head and, therefore, provides a mode of pulsating outflow of gas from the cut of the nozzles of the nozzle head. The operation of the tuyere in the pulsating mode contributes to increasing the durability of the tuyere by reducing sticking of melt drops on it.

На фиг. 1 изображена фурма, диаметр выходного сече.ни дополнительного сопла Лавал равен диаметру трубы .газового тракта; на фиг, 2 то же., выходной срез дополнительно сопла Лавал образует уступ.FIG. 1 shows a lance, the diameter of the output section, and the additional Laval nozzle is equal to the diameter of the gas pipe; Fig. 2 is the same. The output slice of an additional Laval nozzle forms a ledge.

Фурма содержит сопловую головку 1 с соплами Лавал , св занную с источником сжатого газа с помощью газового тракта, образованного трубой 2. Газовый тракт заключен в водоохлаждаемую рубашку, состо щую из концентрично установленных труб 3 и 4. Внутри трубы 2 газового тракта на рассто нии, равном .6-10 диаметрам трубы 2 от сопловой головки, установлено дополнитель;ное сверхзвуковое сопло 5. Между соплом 5 и сопловой головкой 1 закреплена диафрагма 6 с центральным отверстием, диаметр которого больше диаметра критического сечени дополнительного сопла 5 Лавал The lance contains a nozzle head 1 with Laval nozzles associated with a source of compressed gas using a gas path formed by pipe 2. The gas path is enclosed in a water-cooled jacket consisting of concentrically installed pipes 3 and 4. Inside the pipe 2 of the gas path at a distance equal to .6-10 diameters of pipe 2 from the nozzle head; an additional supersonic nozzle 5 is installed. Between the nozzle 5 and the nozzle head 1, a diaphragm 6 with a central hole is fixed, the diameter of which is larger than the diameter of the critical section opla 5 laval

Выходной срез дополнительного сопла Лавал может образовывать уступ , величина которого составл ет 0,05-0,1 диаметра трубы газового тракта. В этом случае, диаметр отверсти в диафрагме 6 должен быть меньше диаметра выходного среза дополнительного сопла Лавал .The exit slice of the additional Laval nozzle can form a step, the size of which is 0.05-0.1 of the diameter of the gas path tube. In this case, the diameter of the hole in the diaphragm 6 must be less than the diameter of the output slice of the additional Laval nozzle.

Фурма работает следующим образом .The lance works as follows.

Сжатый газ подаетс по газовому тракту и сверхзвукова стру исТекает со среза сопла 5. При взаимодействии перерасширенной струи с диафрагмой б возникает режим пульсирующего заполнени и опорожнени объема А, расположенного между срезом сопла 5 и диафрагмой 6. Определенное соотношение давлени дуть , числа Маха сопла и диаметр его критического сечени с диаметром отверсти в диафрагме позвол ют создавать возможность циклической накачки полости между срезом сопла и диафрагмой и ее опорожнени . Циклическое изменение давлени в полости А вызывает пульсационное изменение давлени в предсопловом объеме В сопловой головки. Благодар циклической подачи газа в предсопловой объем В со среза сопел г.оловки истекают пульсирующие сверхзвуковые струи.The compressed gas is supplied through the gas path and the supersonic jet flows from the nozzle 5 cut. When the overexpanded jet interacts with the diaphragm b, a pulsating filling and emptying of the volume A located between the nozzle cut 5 and the diaphragm 6 occurs. its critical section with the diameter of the hole in the diaphragm makes it possible to cyclically pump the cavity between the nozzle section and the diaphragm and empty it. The cyclic pressure change in cavity A causes a pulsating pressure change in the pre-nozzle volume B of the nozzle head. Due to the cyclical gas supply to the pre-nozzle volume B, pulsating supersonic jets expire from the nozzle section.

Таким образом, благодар особенност м взаимодействи сверхзвуковой струи, истекающей в проточный диафрагмированный объем, по вл етс Thus, due to the features of the interaction of a supersonic jet flowing into the flow-through diaphragmed volume,

возможность генерации пульсирук цей подачи газа из сопловой головки ,фурмы, что необходимо дл повышени стойкости фурмы, так как пульсирующа подача газа способствует существенному уменьшению налипани . металла на фурмы.the ability to generate a pulsator for gas supply from a nozzle head, a tuyere, which is necessary to increase the durability of the tuyere, since a pulsating gas supply contributes to a significant decrease in sticking. metal on tuyeres.

Проведенные в газодинамической лаборатории испытани фурмы с четырехсопловой головкой подтвердили работоспособность предлагаемого устройства и показали стабильностьTests with a four-nozzle head in the gas-dynamic laboratory confirmed the performance of the proposed device and showed stability

генерации пульсирующей подачи газа в широком диапазоне варьировани геометрических и режимных параметров , в число которых входит диаметр критического сечени и число Маха дополнительного сопла Лавал , диаметр отверсти в диафрагме, рассто ни от среза сопла Лавал до диафрагма и от сопловой головки фурмы до дополнительного, сопла Лавал и давление дуть . Результаты (экспериментов приведены в таблице.generating a pulsating gas supply in a wide range of variation of geometric and operating parameters, including the critical section diameter and Mach number of the additional Laval nozzle, the diameter of the hole in the diaphragm, the distance from the cut of the Laval nozzle to the diaphragm and from the nozzle head of the tuyere to the additional, Laval nozzle and pressure to blow. Results (experiments are shown in the table.

Claims

1. GAS FOR THE GAS SUPPLY TO THE CONVERTER, containing concentrically arranged pipes forming ducts for supplying and discharging the cooler, a gas path and a nozzle head, characterized in that, in order to increase the stability of the tuyere, the gas path is aligned with the nozzle a Laval nozzle is additionally installed with the head, and between the additional Laval nozzle and the nozzle head a diaphragm is fixed with a hole diameter larger than the critical section diameter of the additional Laval nozzle

2. The lance on π. 1, characterized in that the output section of the additional Laval nozzle forms a step of 0.05-0.1 path diameter with the gas path wall, and the diameter of the diaphragm opening is less than the diameter of the output section of the additional nozzle.