SU1089142A1 - Tuyere - Google Patents
Tuyere Download PDFInfo
- Publication number
- SU1089142A1 SU1089142A1 SU833541282A SU3541282A SU1089142A1 SU 1089142 A1 SU1089142 A1 SU 1089142A1 SU 833541282 A SU833541282 A SU 833541282A SU 3541282 A SU3541282 A SU 3541282A SU 1089142 A1 SU1089142 A1 SU 1089142A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- casing
- tuyere
- head
- water
- arc
- Prior art date
Links
Landscapes
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
Abstract
ФУРМА, содержаща наружный охлаждаемый воздух, центральную трубу дл подачи газа, головку с соплами и плоские радиальные перегородки, отличающа с тем, что. с целью повышени стойкости и снижени трудоемкости изготовлени , она дополнительно снабжена дуговыми и цилиндрической вставками, расположенными между кожухом и трубой дл подачи газа, причем радиальные перегородки свободно установлены относительно кожуха, нижний срез цилиндрической вставки установлен с зазором относительно внурренней поберхности торца головки, верхний срез соединен с нижними срезами дуговых вставок, а отношение наружного диаметра и высоты цилиндрической вставки к внутреннему диаметру i кожуха фурмы равно 0,8-0,9 и 1-2 W соответственно. о х S5A furma containing external cooled air, a central gas supply pipe, a head with nozzles and flat radial partitions, characterized in that. in order to increase durability and reduce labor intensity of manufacture, it is additionally equipped with arc and cylindrical inserts located between the casing and the gas supply pipe, the radial partitions freely installed relative to the casing, the lower section of the cylindrical insert is installed with a gap relative to the internal surface of the head face, the upper section is connected with the lower sections of the arc inserts, and the ratio of the outer diameter and the height of the cylindrical insert to the inner diameter i of the tuyere casing is 0, 8-0.9 and 1-2 W respectively. about x s5
Description
Изобретение относитс к спомогательным устройствам - фурмам дл ввода газов и взвешенных в них твер дых материалов в металлические и шлаковые расплавы и может быть использовано в сталеплавильных агрега тах с продувкой ванны кислородом и вдуванием в ванну шлакооб15азующих, окисл ющих и науглероживающих дрба- вок, дл продувки металла в ковшах, в доменных печах,как фурма дл подачи дуть , в процессах пирометаллургической переработки шлаков цвет ной металлургии. Известна фурма дл продувки мета ла, содержаща трубу дл подачи окислительного газа, расположенные концентрично с ней трубы дл подвода и отвода охлаждающей воды, соединенные с головкой, имеющей соп Ла, и прикрепленный к соплам направ л ющий ькладьш дл подачи воды в центральную часть головки lj . В центре направл ющегоекладьша, выполнено отверстие дл пропуска воды с помощью входного сечени , равной площади проходного сечени подвод щего воду тракта причем нап равл чщий вкладыш и донышко головки образуют канал, проходное сечение которого по площади равно сечению отверсти в направл ющем вкладыше. Однако данна фурма характеризуетс повышенным расходом металла и трудоемкостью при изготовлении. Дополнительна разделительна труба металлоемка головка и большое коли чество сварных соединений значитель но увеличивают вес фурмы. Направл ющий вкладьш такой конструкции дл прохода воды в центре дает низкую скорость воды на выходе из него и образует застойные зоны и очаги парообразовани в головке и во всей фурме, поэтому данные фурмы имеют повышенный расход воды, значительны затраты энергоресурсов и, как правило , низкую стойкость, Наиболее близкой к предлагаемой вл етс фурма, содержаща наружный охла сдаемьй кожух, центральную труб дл подачи газа, головку с соплами и плоские радиальные перегородки 2 Недостатком известной фурмы вл етс низка стойкость, обусловленна отсутствием компенсации знакопеременных термических напр жений в жесткой сварной конструкции, состо щей из охлаждаемого кожуха, трубы дл подачи газа и расположенных меж ду ними плоских радиальных перегородок . Сварка кожуха с плоскими перегородками усложн ет изготовление фурмы, так как требует либо предварительного расчленени кожуха на две продольные части с последующей приваркой их к перегородкам, либо применени специальных методов сварки , например электро-лучевой, еще не получивших широкого применени . Направл ющие ребра только в некоторых случа х могут придавать параллельность движению потока охлаждающей воды в головке, например, дл одно-, двух- и четырехсопловых фурм. В компактных головках с нечетным количеством сопел или количеством сопел больше 4 параллельные направл ющие ребра установить невозможно, так как этому мешают соседние сопла. Увеличение же зазоров между соплами приведет к росту диаметра головки и самой фурмы и неоправданному перерасходу материалов дл изготовлени фурмы, расходов воды на ее охлаждение и потерь тепла с охлаждающей водой. Цель изобретени - повышение стойкости и снижение трудоемкости изготовлени фурмы. Указанна цель достигаетс тем, что в фурме, содержащей наружный охлаждаемый кожух, центральную трубу дл подачи газа, головку с соплами и плоские радиальные перегородки, дополнительно снабжена дуговыми и цилиндрической вставками, расположенными между кожухом и трубой дл подачи газа, причем радиальные перегородки свободно установлены относительно кожуха, нижний срез цилиндрической вставки установлен с зазором относительно внутренней поверхности торца головки, верхний срез соединен с нижними срезами дуговых вставок, а отношение наружного диаметра и высоты цилиндрической вставки к внутреннему диаметру кожуха фурмы равно 0,8-0,9 и 1-2 соответственно . На фиг. 1 изображена предлагаема фурма, продольный разрез, на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1 на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 2, на фиг. 4 разрез В-В на фиг. 2. Фурма содержит концентрически расположенные наружный охлаждающий кожух 1 и трубу 2 дл подачи окислительного газа. К выходным концам кожуха 1 и трубы 2 жестко по окружности прикреплена головка 3 с соплами , С наружной поверхностью трубы 2 по всей длине фурмы жестко соединены плоские радиальные перегородки 4 и 5 которые плотно установлены по всей длине с внутренней поверхностью кожуха 1. Кожухом 1, трубой 2, перегородками 4 и 5 о.бразованы щели дл охладител . Нижние основани перегородок 4 и 5 выполнены с острыми углами при вершине, к которым прикреплены торцами дуговые вставки 6 и 7. К послед ним присоединена цилиндрическа вставка 8, соосно расположенна методу трубой 2 и кожухом 1. Нижний срез цилиндрической вставки 8 с внут ренней поверхностью головки образуют зазор дл отвода воды. Дуговые встав ки 6 и 7 имеют форму полуколец, рас положенных под углами к кожуху и трубе 2 соответственно. Дугова вставка 6 верхним срезом присоединена к кожуху 1, а нижним - к цилинд рической вставке 8, к которой прикреплен и нижний срез вставки 7, а верхний ее срез присоединен к трубе 2. Дугова вставка 7 имеет внешний диаметр, равный внутреннему диа метру вставки 6, внутренний диаметр вставки 7 равен внешнему диаметру трубы 2, а внешний диаметр вставки равен внутреннему диаметру кожуха 1 следовательно, дугова вставка 7 вл етс меньшей по размеру, а вста ка 6 - большей. Фурма работает следующим образом В конвертер или другой сталеплавильный агрегат загружа:ют необходим количество твердой металлозавалки и заливают положенное количество жидкого чугуна. Затем через горловину вертикально вниз ввод т фурму внутр конвертера, открывают кислород, кот рый, проход по трубе 2 и соплам, продувает жидкий металл. После окон чани продувки металла кислород зак рывают и фурму вывод т из полости конвертера в верхнее положение. Охлаждение фурмы осуществл ют следующим образом. Воду дл охлаждени фурмы подают в одну из половин кольцевой щели. 10 2 образованной внутренней стенкой кожуха 1 и наружной трубы 2 и разделенной радиальными перегородками 4 и 5, а затем она поступает через сечение, образованное внутренней боковой поверхностью большей конусной вставки 6 и половиной наружной поверхности трубы 2, и попадает далее в концентрическую полость, образованную внутренней поверхностью цилиндрической вставки 8 и наружной поверхностью нижнего конца трубы 2. Омыва внутреннюю поверхность головки 3 с соплами, охлаждающа вода через кольцевую щель, образованную наружной поверхностью цилиндрической вставки 8 и внутренней поверхностью кожуха 1, попадает в щель, образованную наружной боковой поверхностью меньшей конусной вставки 7, внутренней поверхностью кожуха 1 и наружной трубы 2, и уходит на выход. Окислительный газ подают по внутренней полости трубы 2 через сопла головки 3. Плоские радиальные перегородки дел т кольцевую щель между наружным кожухом и внутренней труйой дл подачи газа на две части, одна из которых служит дл подвода, а дру-.. га - дл отвода охлаждающей воды. Радиальные перегородки плотно прикреплены к трубе дл подачи газа и свободно установлены относительно внутренней поверхности кожуха, что обеспечивает перемещение кожуха относительно перегородки или периодическом нагреве-охлаждении его без возникновени значительных напр жений и увеличивает стойкость фурмы .i. Перва дугова вставка расположена на выходе из щели дл подвода охлаждающей воды в головку фурмы под углом к кожуху и направл ет поток воды внутрь цилиндрической вставки. Цилиндрическа вставка стабилизирует поток воды и равномерно направл ет его на охлаждение головки фурмы. Втора дугова вставка расположена под углом к кожуху на входе в щель дл отвода воды и обеспечивает плавный отвод воды из головки фурмы без образовани застойных зон. Равномерное движение воды обеспечивает хорошее охлаждение гоЛовки и способствует повьш1ению ее стойкости. Цилиндрическа и дуговые вставки имеют малый вес, просты в изготовлеНИИ и монтаже при сборке фурмы. Так на сборку известной уходит времени примерно в, 2 раза больше, чем предлагаемой соответственно 4 ч и около 2 ч. Результаты испытаний приведены в табл. 1 и 2. Из данных табл. 1 видно, что при отношении высоты цилиндрической вставки к внутреннему диаметру кожуха jiL 1,5/ в табл. 2 - при отношении наружного диаметра цилинд рической вставки к внутреннему диаметру кожуха- 0,85. Перепад тем«О ператур на входе и выходе воды из фурмы составит 20-21 С. Кроме того оптимальными с точки зрени стойко ти, расходам и давлени м охлаждающе воды вл етс отношение наружного диаметра цилиндрической вставки к внутреннему диаметру кожуха в пред лах 0,8-0,9, а отношение высоты вставки к внутреннему диаметру кожуха - 1т2. При f i 0,8 сильно увеличивает диаме Р кожуха, расход воды на охлаждение фурмы и потери тепла с ох лаждающей водой. Из-за роста в это Известна фурма ПоказательThe invention relates to auxiliary devices — tuyeres for introducing gases and solid materials suspended in them into metal and slag melts and can be used in steel-smelting units with an oxygen bath blowing and blowing slag-forming, oxidizing and carburizing tanks into the bath for blowing metal in ladles, in blast furnaces, as a tuyere for supplying blowing, in the processes of pyrometallurgical processing of slags of non-ferrous metallurgy. A known lance for blowing metal, containing a pipe for supplying oxidizing gas, concentric pipes for supplying and discharging cooling water, connected to a head having a joint and a guide for attaching water to the central part of the head lj . In the center of the guide pad, there is a hole for the passage of water by means of an inlet section equal to the flow area of the supply line and the guide liner and the bottom of the head form a channel whose flow area in the guide is equal to the cross section of the hole. However, this lance is characterized by an increased consumption of metal and laboriousness in manufacturing. The additional separator pipe is metal consuming head and a large number of welded joints significantly increase the weight of the tuyere. A guide for such a structure for the passage of water in the center gives a low water velocity at the exit from it and forms stagnant zones and evaporation centers in the head and throughout the tuyere, therefore these tuyeres have an increased water consumption, significant energy costs and, as a rule, low durability Closest to the one proposed is a lance containing external cooling of the casing, a central gas supply pipe, a head with nozzles and flat radial partitions. 2 The disadvantage of the known lance is low durability. copulating lack of compensation of alternating thermal stresses in the rigid welded structure, consisting of a cooled shroud, the gas supply conduit and located between them do flat radial partitions. Welding the casing with flat partitions complicates the manufacture of the tuyere, as it requires either pre-splitting the casing into two longitudinal parts and then welding them to the partitions, or using special welding methods, such as electro-beam, that are not yet widely used. The guide ribs can only in some cases give parallelism to the movement of the flow of cooling water in the head, for example, for one, two or four tufts. In compact heads with an odd number of nozzles or the number of nozzles larger than 4, parallel guide edges cannot be installed, since adjacent nozzles interfere with this. Increasing the gaps between the nozzles will lead to an increase in the diameter of the die and the tuyere itself and to the unnecessary waste of materials for the manufacture of the tuyere, the consumption of water for its cooling and the loss of heat from the cooling water. The purpose of the invention is to increase the durability and reduce the complexity of manufacturing the tuyere. This goal is achieved by the fact that in a tuyere containing an outer cooled jacket, a central gas supply pipe, a head with nozzles and flat radial partitions are additionally equipped with arc and cylindrical inserts located between the casing and the gas supply pipe, the radial partitions being freely installed relative to the casing, the lower cut of the cylindrical insert is installed with a gap relative to the inner surface of the head end, the upper cut is connected to the lower sections of the arc inserts, and the ratio Outer diameter and height of the cylindrical insert to the inside diameter of the lance casing is equal to 0.8-0.9 and 1-2, respectively. FIG. 1 shows the proposed tuyere, longitudinal section; FIG. 2, section A-A in FIG. 1 in FIG. 3 section bb in fig. 2, in FIG. 4 shows a section B-B in FIG. 2. The lance contains a concentrically arranged outer cooling jacket 1 and a pipe 2 for supplying an oxidizing gas. The output ends of the casing 1 and the pipe 2 are rigidly attached around the circumference of the head 3 with nozzles. With the outer surface of the pipe 2 along the entire length of the tuyere flat radial partitions 4 and 5 are rigidly connected along the entire length with the inner surface of the casing 1. The casing 1, pipe 2, partitions 4 and 5 o. Formed cooling slots. The lower bases of the partitions 4 and 5 are made with sharp corners at the apex, to which the arc inserts 6 and 7 are attached by ends. A cylindrical insert 8 is attached to the latter, the tube 2 and the casing 1 are aligned with the method. The lower section of the cylindrical insert 8 has an inner surface of the head form a gap for draining water. Arc inserts 6 and 7 have the form of half-rings, located at angles to the casing and pipe 2, respectively. The arc insert 6 is connected to the casing 1 by the upper cut, and the lower cut to the cylindrical insert 8 to which the lower cut of the insert 7 is attached, and its upper cut is attached to the pipe 2. The arc insert 7 has an outer diameter equal to the inner diameter of the insert 6 The inner diameter of the insert 7 is equal to the outer diameter of the pipe 2, and the outer diameter of the insert is equal to the inner diameter of the casing 1, therefore, the arc insert 7 is smaller, and the insert 6 is larger. The lance works as follows: To a converter or another steelmaking unit loading: the amount of solid metal slug is necessary and the amount of liquid iron is poured. Then, through the throat vertically downward, a lance is inserted inside the converter, oxygen is opened, which passes through the pipe 2 and the nozzles, blows the liquid metal. After the metal purging window is closed, oxygen is closed and the lance is removed from the converter cavity to the upper position. The cooling of the tuyere is carried out as follows. Water for cooling the tuyere is fed to one of the halves of the annular gap. 10 2 formed by the inner wall of the casing 1 and the outer pipe 2 and separated by radial partitions 4 and 5, and then it enters through a section formed by the inner side surface of the larger conical insert 6 and half of the outer surface of the pipe 2, and then goes into the concentric cavity formed by the inner the surface of the cylindrical insert 8 and the outer surface of the lower end of the pipe 2. Washing the inner surface of the head 3 with nozzles, cooling water through an annular gap formed by the outer surface of the center of cylindrical insert 8 and the inner surface of the housing 1 enters the slot formed at the outer side surface of the insertion cone 7, the inner surface of the casing 1 and the outer tube 2 and leaves the exit. The oxidizing gas is supplied through the inner cavity of the pipe 2 through the nozzles of the head 3. The flat radial partitions divide the annular gap between the outer casing and the inner bottom for supplying the gas into two parts, one of which serves to supply and the other water. Radial partitions are tightly attached to the gas supply pipe and are freely mounted relative to the inner surface of the casing, which allows the casing to move relative to the partition or periodically heat-cool it without causing significant stresses and increases the durability of the tuyere .i. The first arc insert is located at the exit from the slot for supplying cooling water to the head of the tuyere at an angle to the casing and directs the flow of water inside the cylindrical insert. The cylindrical insert stabilizes the flow of water and evenly directs it to cool the tuyere head. The second arc insert is located at an angle to the casing at the entrance to the water drain slot and ensures a smooth drainage of water from the tuyere head without the formation of stagnant zones. The even movement of the water ensures good cooling of the heading and contributes to the increase of its resistance. The cylindrical and arc inserts are lightweight, easy to manufacture and install during the assembly of the tuyere. So on the assembly of the known takes about 2 times more than the proposed, respectively, 4 hours and about 2 hours. The test results are given in table. 1 and 2. From the data table. 1 that when the ratio of the height of the cylindrical insert to the inner diameter of the casing jiL 1,5 / in table. 2 — with a ratio of the outer diameter of the cylinder insert to the inner diameter of the casing — 0.85. The difference in flow rates at the inlet and outflow of water from the lance will be 20-21 C. Moreover, from the point of view of resistance, the flow rates and pressures of cooling water are optimal for the ratio of the outer diameter of the cylindrical insert to the inner diameter of the casing in the range of 0.8 -0.9, and the ratio of the height of the insert to the inner diameter of the casing is 1m2. At f i 0.8, it greatly increases the case diameter P, the water consumption for cooling the tuyere, and the heat loss with cooling water. Due to the growth in it
0,70 0,75 0,80 I 0,85 0,9 0,950.70 0.75 0.80 I 0.85 0.9 0.95
Стойкость фурмы, Durability tuyere,
88 плавок Расходы воды на охлаждение фурмы, м/ч. 21,0 Потери тепла с охлаждающей водой, 10 ккал/ч 0,45 Потери давлени воды, атм: в фурме 4,40 в головке фурмы 0,4888 heats Water consumption for cooling the tuyere, m / h. 21.0 Heat loss with cooling water, 10 kcal / h 0.45 Water pressure loss, atm: in a lance 4.40 in the head of a lance 0.48
113 120 130 97113 120 130 97
56 90 35,5. 0,71 3,12 0,12 Отношение наружного диаметра цилиндрической вставки к внутреннему диаметру кожуха случае размеров щелей дл прохода воды падает ее скорость и ухудшаютс услови охлаждени фурмы. Этш объ сн етс снижение стойкости фурм в указанныхуслови х. При Д.0,9 стойкость фурмы снижаетс . В этих услови х резко уменьшаетс щель дл прохода воды, при приводит к резкому повышению давлени воды и нарушению условий охлаждени при незначительном короблении фурмы. Снижение стойкости фурмы дл 1,0 объ сн етс нарушением равномерности распределени воды в головке. В этих случа х вода сильнее охлаждает сторону головки, противоположную щели дл подвода воды в фурму. При возрастают потери давлени воды в фурме при практически неизменной стойкости. U. . Экономический эффект, получаемый путем повьш1ени стойкости фурмы и снижени трудоемкости изготовлени , составиг 69,7 тыс.руб. В табл. 1 да.ны результаты испытаний , в табл. 2 - вли ние параметров цилиндрической ставки на стойкость фурмы. Таблица 1 Предлагаема фурма 28,423,720,317,815,8 0,570,470,410,380,32 3,363,884,505,8310,49 0,180,290,491,134,5056 90 35.5. 0.71 3.12 0.12 The ratio of the outer diameter of the cylindrical insert to the inner diameter of the casing in the case of the dimensions of the water passages decreases its speed and deteriorates the conditions for cooling the tuyere. This is explained by the reduction in the durability of the tuyeres under these conditions. At D.0.9, the durability of the tuyere is reduced. Under these conditions, the gap for the passage of water is sharply reduced, leading to a sharp increase in water pressure and disruption of cooling conditions with a slight distortion of the tuyere. The reduction in the durability of the tuyere for 1.0 is explained by the violation of the uniform distribution of water in the head. In these cases, water cools the side of the head opposite to the slit for supplying water to the tuyere more strongly. With increasing pressure loss of water in the tuyere with almost constant resistance. U. The economic effect obtained by increasing the durability of the tuyere and reducing the labor intensity of manufacture amounted to 69.7 thousand rubles. In tab. 1 yes. The test results in table. 2 - effect of the parameters of the cylindrical rate on the resistance of the tuyere. Table 1 The proposed lance 28,423,720,317,815,8 0,570,470,410,380,32 3,363,884,505,8310,49 0,180,290,491,134,50
Известна фурмаKnown lance
Показатель Стойкость фурмы, 8890 пл.Indicator Durability tuyeres, 8890 pl.
Та блица 2Table 2
Предлагаема фурмаWe offer a lance
Отношение высоты цилиндрической вставки к внутреннему диаметру кожухаThe ratio of the height of the cylindrical insert to the inner diameter of the casing
0,5 Г 1,0 1 1,5 Т 2,0 Г 2,50.5 G 1.0 1 1.5 T 2.0 G 2.5
124 113120125124 113120125
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833541282A SU1089142A1 (en) | 1983-01-17 | 1983-01-17 | Tuyere |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833541282A SU1089142A1 (en) | 1983-01-17 | 1983-01-17 | Tuyere |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1089142A1 true SU1089142A1 (en) | 1984-04-30 |
Family
ID=21045845
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU833541282A SU1089142A1 (en) | 1983-01-17 | 1983-01-17 | Tuyere |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1089142A1 (en) |
-
1983
- 1983-01-17 SU SU833541282A patent/SU1089142A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1 . Авторское свидетельство СССР К 370242, кл. С 21 С 5/48, 1971. 2, Авторское свидетельство СССР № 384880, кл. С 21 С 5/48, 1972. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3488044A (en) | Apparatus for refining metal | |
CN1873287B (en) | Arousing vortex in airflow | |
US2829960A (en) | Method and metallurgical device for the refining of steel | |
JP2001234231A (en) | Device for injecting gas into vessel | |
RU1813101C (en) | Lance for blowing the metal fusions | |
CN101408379A (en) | Apparatus for injecting gas into a vessel | |
KR20010078132A (en) | Apparatus for injecting solid particulate material into a vessel | |
WO2008070089A1 (en) | Apparatus for injecting gas into a vessel | |
SU1089142A1 (en) | Tuyere | |
AU2007246208B2 (en) | Apparatus for injecting gas into a vessel | |
US2937864A (en) | Gun assembly used in an open hearth furnace | |
US4643403A (en) | Liquid-cooled lance for blowing oxygen onto a steel bath and method of operating the lance | |
US3525509A (en) | Injection lance with a nozzle adapted for above the bath operation | |
US3525508A (en) | Injection lance with an immersible nozzle | |
CN100573009C (en) | A kind of pulverizing jet reaches the method by this pulverizing jet donor material in smelting furnace | |
US4340209A (en) | Adjustable tuyere | |
US3387838A (en) | Lance apparatus for treating molten metals | |
SU1011699A1 (en) | Nozzle for blowing tuyere of steel smelting unit | |
US3337204A (en) | Roof jets | |
US3020035A (en) | Oxygen roof jet device | |
JPS6013405B2 (en) | Tuyeres for molten metal smelting | |
SU1055949A1 (en) | Tuyere | |
SU1235919A1 (en) | Tuyere | |
RU2112048C1 (en) | Lance for metal blowing | |
LU102096B1 (en) | Exchangeable cooled nose with ceramic injector passage |