SU1654344A1 - Кислородна фурма - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к устройствам дл  продувки металла в подовых сталеплавильных агрегатах.

Цель изобретени  - повышение стой-4 кости фурмы.

На чертеже представлена фурма, продольный разрез.

Фурма состоит из концентрично расположенных труб 1-3, образующих тракты дл  подвода и отвода воды и подачи кислорода. Водоотвод ща  труба 3 соединена с конической вставкой 4 длиной 1, котора  состыкована с кольцевой вставкой 5 дл  подачи

кислорода на дожигание окиси углерода . Кольцева  вставка, в свою очередь , состыкована с конической вставкой 6 длиной , аналогичной вставке 4. Концентрические трубы в торцовой части соединены с наконечником 7, содержащим кислородные сопла 8 Подача кислорода на дожигание окиси углерода осуществл етс  через сопла 9 в кольцевой вставке 5, а отвод воды - через водоотводные каналы 10Фурма работает следующим образом.

Кислород подаетс  в кольцевой зазор между трубами 1 и 2 и затем формируетс  в струи соответствующего нач05 СЛ

Ј

со Јь

начени  соплами 8 и 9. По центральной трубе 1 подаетс  вода, котора  охлаждает головку 7, а затем по основному водоотвод щему тракту подаетс  в участок переменного сечени , образованный конической поверхностью вставки 6 и цилиндрической поверхностью трубы 2. При этом в результате увеличени  площади проходного сечени  скорость воды перед входом в водоотводные каналы 10 кольцевой вставки 5 снижаетс , что дает возможность уменьшить потери напора на преодоление местного сопротивлени  кольцевой вставки. Дл  того, чтобы избежать повышенных потерь напора пр изменении сечени  тракта после кольцевой вставки, осуществл етс  сужение водоотвод щего тракта с помощью конической вставки 4, что обеспечивает сохранение низкой скорости воды на выходе из кольцевой вставки. Таки образом происходит снижение гидравлического сопротивлени  водоотвод щего тракта, содержащего кольцевую вставку дл  дожигани  СО.

Оптимальным трактом с точки зрени  минимизаци  потерь напора при изменении сечени   вл етс  тракт, образованный внутренней цилиндрической и наружной конической поверхност ми , так как при этом предотвращаетс  избыточна  .турбулизаци  потока при минимальной тепловоспринимающей поверхности. Граничные значени  всех геометрических параметров фурмы отработаны в ходе испытаний фурмы на гидравлическом стенде и непосредственно при продувке ванны мартеновской печи. Приведенным диаметром основного водоотвод щего тракта  вл етс  условный диаметр окружности, равной по площади кольцевому сечению водоотвод щего тракта до и после участков переменного сечени .

При длине переменного сечени  1 менеа 0,6 приведенных диаметров основного водоотвод щего тракта не обеспечиваетс  достаточно плавное уменьшение скорости воды, что вызывает возрастание потерь напора на преодоление внезапного сужени  (расширени ) тракта,

При длине участков переменного сечени  1 до и после вставки более 1,5 приведенных диаметров основного водоотвод щего тракта возрастает тепло- воспринммлчща  поверхность фурмы,

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

что ведет к дополнительному нагреву воды, снижению степени охлаждени  наиболее теплонапр женного участка (кольцевой вставки) и снижению стойкости фурмы.

Пру величине угла 0 между образующими конической и цилиндрической поверхности участков прременного сечени  менее 15° не обеспечиваетс  достаточное дл  снижени  гидравлического сопротивлени  кольцевой вставки уменьшение скорости движени  воды. При величине угла od более 35° скорость воды снижаетс  до значений, при которых происходит существенное уменьшение степени турбулиэации струи и не обеспечиваетс  отрыв и отвод зарождающихс  парогазовых пузырей на наиболее теплонапр женных участках внутренней поверхности кольцевой вставки о В обоих случа х услови  охлаждени  ухудшаютс , а стойкость фурмы снижаетс .

Испытани  фурмы провод т на 300- тонной мартеновской печи, работающей скрап-рудным процессом с расходом жидкого .чугуна 600 кг/т стали. Продувку ванны осуществл ют в периоды плавлени  и доводки. Гидравлические характеристики фурм с различной геометрией тракта отвода охлаждающей воды снимают на стенде с использованием устройств типа трубки Пито-Прандл . Результаты испытаний фурм приведены в таблице.

Из приведенных в таблице данных следует, что максимально возможна  в данных услови х стойкость фурмы достигаетс  при использовании предлагаемых геометрических параметров.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Кислородна  фурма, содержаща  концентрично расположенные трубы дл  подвода и отвода охлаждающей воды, подвода кислорода,.торцовую головку с соплами и кольцевую вставку с водоотводными каналами и соплами дл  подачи кислорода на дожигание окиси уг-1 лерода, отличающа с  тем, что, с целью повышени  стойкости фурмы , участки водоотвод щего тракта до и после кольцевой вставки выполнены коническими по наружной поверхности и цилиндрическими по внутренней , причем длина участков переменно51654344

   го сечени  составл ет 0,6-1,5 приве-вставки, а угол между образующими

   -денных диаметров основного водоотво-конической и цилиндрической поверхд щего тракта до и после кольцевойностей составл ет 15-35.