SU964006A1 - Фурма дл факельного торкретировани футеровки металлургических агрегатов - Google Patents

Description

(S) ФУРМА ДЛЯ ФАКЕЛЬНОГО ТОРКРЕТИРОВАНИЯ ФУТЕРОВКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ АГРЕГАТОВ

1

Изобретение относитс  к технике ремонта футеровки металлургических агрегатов и может быть использовано в металлургической и машиностроительной прокышленност х.

Известна фурма, при помощи которой топливо, огнеупорный материал и кислород подают перпендикул рно к поверхности футеровки, состо ща  из концентрически смонтированных трубо- ,Q проводов и многосопловой головки. Устройство дл  подачи компонентов представл ет собой сопло в сопле МЗЧерез центральное сопло подают смесь топлива и огнеупорного материала, 15 через кольцевой канал между сопламикислород . Срезы сопел наход тс  в одной плоскости. Топливо и огнеупорный материал подают в пылеобразном состо нии. Смесь состоит из 20-30 20 топлива и 70-80% магнезита.

Преимуществами такой фурмы  вл ютс  простота изготовлени  и высока  надежность в работе.

Недостатками этой фурмы  вл ютс  низкое качество торкрет-покрыти  и значительный вынос огнеупорного материала в виде пыли, что обусловлено неудовлетворительной организацией сжигани  топлива и нагрева огнеупорного материала в факеле. Топливо и огнеупорный материал подают в виде осесимметричной двухфазной струи, кислород - в виде кольцевой струи, расположенной вокруг центральной, т.е компоненты подают параллельными стру ми . При параллельном движении двухфазного и газового потоков перемешивание компонентов происходит медленно . Поэтому топливо и кислород смешиваютс  до состо ни , необходимого дл  воспламенени , практически при ударе струи в поверхность футеровки . Горение топлива начинаетс  в зоне удара факела и продолжаетс  при растекании последнего по поверхности. Поэтому часть огнеупора не успевает нагретьс  и оплавитьс  до контакта с футеровкой и выноситс  из конвертера 8 виде пыли. Недостатками этой фурмы  вл ютс  также узка  направленность факела, значительна  его длина и неравномерность полей скоростей и температур в поперечном сечении факела. Вследствие этого така  фурма не позвол ет производить торкретирование футеровки агрегата с ограниченными размерами рабочего пространства, а также по верхностей, обращенных вниз, например сводов сталеплавильных агрегатов . При торкретировании сводов требуетс  обеспечить довольно тонкое регу лирование температуры поверхности ремонтируемого участка футеровки, температуры частиц-огнеупора при контакте с футеровкой и скорости, ча тиц огнеупора в момент дара в поверхность футеровки. При использовании известной фурмы дл  торкретирова ни  сводов частицы огнеупора имеют разную температуру и скорость в момент удара в поверхность и часть oi- неупора не прилипает к своду. В центре факела скорость и концентраци  твердой фазы выше, а концентраци  кислорода ниже. Поэтому те пература в центре факела ниже, частицы огнеупора- нагреты недостаточно, что также вызывает уменьшение степени внедрени  огнеупора в слой и ухуд шение качества торкрет-покрыти . Наиболее близкой к предлагаемой фурме  вл етс  фурма дл  факельного торкретировани  футеровки металлургических , агрегатов, содержаща  тракты дл  подачи кислорода, смеси топли ва и огнеупорного материала и концен рически расположенные сопла, причем срез сопла дл  подачи огнеупорного материала и топлива расположен внутри кислородного сопла и тангенциальные щелевые каналы, выполненные в теле цилиндрической вставки, располо женной внутри кислородного сопла, дл закрутки струи кислорода Г 21. Така  фурма позвол ет за счет закрутки торкрет-факела значительно по высить качество торкрет-покрыти  и снизить расход огнеупоров. Однако применение этой фурмы не позвол ет эффективно торкретировать футеровку агрегатов органических размеров, так как смещение компонентов в ней начин етс  по истечении смеси топлива и oi- неупорного материала из центрального сопла и осуществл етс  за счет вращени  потока кислорода вокруг центральной двухфазной струи огнеупорного материала и топлива. Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности торкретировани  футеровки агрегатов с ограниченными размерами. . Поставленна  цель достигаетс  тем, что тангенциальные щелевые каналы выполнены в соплах дл  подачи огнеупорного материала и топлива по касательной к их внутренней поверхности. На фиг. 1 изображен поперечный разрез фурмы в плоскости центральной оси сопел; на фиг, 2 - поперечное сечение сопел (сечение А-А фиг. 1); на фиг, 3 - поперечный разрез фурмы в плоскости оси щелевого отверсти  (разрез Б-Б фиг. 2j. Фурма состоит из центральной трубы 1 дл  подвода смеси топлива и огнеупорного материала, трубы 2, кольцевой канал между которой и трубой 1 предназначен дл  подвода кислорода , труб 3 и j,, образукмцих коль цевые каналы дл  подвода и отвода охлаждающей воды, центрального сопла 5 дл  подвода подачи смеси топлива и огнеупорного материала и кислородного сопла 6, при этом кольцевой канал между соплами 5 и 6 предназначен дл  подачи кислорода. Срез сопла расположен внутри сопла 6. В стенке сопла 5 выполнены щелевые отверсти  7f направленные по касательной кего внутренней поверхности. Дл  предупреждени  создани  в сопле 5 подпора на пути смеси топлива и огнеупорного материала внутренний диаметр этого сопла на участке ввода кислорода несколько больше диаметра входного участка. При работе по трубе 1 подают смесь топлива и огнеупорного материала, твердую фазу транспортируют сжатым воздухом, по кольцевому каналу между трубами 1 и 2 подают кислород. Смесь топлива и огнеупорного материала поступает в сопло 5 кислород - в кольцевой канал между соплами 5 и 6 и в отверсти  7. Скорость истекающих из последних плоских струй кислорода значительно выше скорости двухфазной струи. Поэтому вращающийс  вокруг центральной оси поток кислорода взаимодействует с центральной двухфазной струей, привод  ее также во вра-щательное движение. При этом начинаетс  интенсивное смешение кислорода, топлива и огнеупорного материала. За срезом сопла 5 вращающа с  двухфазна  стру  движетс  поступательно и частично растекаетс  в стороны под действием центробежной силы. При.этом периферийные слои двухфазного потока внедр ютс  в кольцевую струю кислорода . Вследствие наличи  поперечного переноса компонентов в истекающем из сопла потоке происходит быстрое смешение кислорода и топлива в соотношении , необходимом дл  горени . От контакта с высокотемпературными газами рабочего пространства агрегата топливо воспламен етс  в непосредственной близости от плоскости истечени . Образуетс  короткий высокотемпературный факел, в котором происходитинтенсивный равномерный нагрев частиц огнеупора. Кроме того, факелом равномерно прогреваетс  ремонтируемый участок поверхности футеровки. Имеющие одинаковые температуру и,-скорость час тицы огнеупора более полно внедр ютс  в футеровку. Огнеупорный материал прилипает к поверхности и спекаетс  с основным огнеупором футеровки, образу  прочное покрытие.

Длина и ширина щелевых отверстий оп|)едел етс  выбором количества отверстий , необходимой степенью закручивани  центральной двухфазной струи, а также примен емым дав/гением воздуха , транспортирующего твердую фазу и рекомендуютс  соответственно равными ,0-2,5 и 0,1-0,2 внутреннего диаметра Cd) центрального сопла. При длине щелевого отверсти  менее 1d вли ние тюдачи кислорода, внутрь центральной струи будет незначительным из-за короткого пути смешени . Увеличение длины этого отверсти  более 2,5d нецелесообразно, так как обща  длина центрального сопла обычно составл ет (3-), а в начале сопла до ввода кислорода необходим пр мой участок длиной не менее с1 , дл  ввода и организации струйного течени  смеси топлива и огнеупорного материала. Ширина щелевого отверсти  выбираетс  из услови  обеспечени  необходимого расхода кислорода .внутрь сопла. Стру  кислорода не должна перекрывать значительно площадь поперечного сечени  центрального сопла, чтобы не создавать подпора на пути смеси топлива и огнеупора. Минимальна  ширина щелевого отверсти  составл ет 0, . Через более узкие отверсти  будет уменьшатьс  расход кислорода внутрь сопла. Кроме того, узкие отверсти  Г ширина менее 2 мм) н;е технологичны в изготовлении . При ширине отверстий более 0,2d кислородной струей будет перекрыватьс  значительна  часть поперечного сечени  центрального сопла, что может создать подпор на пути смеси топлива и огнеупора. Необходимый расход кислорода внутрь центрального сопла обеспечиваетс  количеством щелевых отверстий в стенке при их ширине |0,l-0}2)d .

Применение предлагаемой фурмы позвол ет повысить качество тор|фетпокрыти  при футеровке металлурги- ческих агрегатов с ограничени ми размерами и тем самым повысить эффективность торкретировани .

Claims (2)

1. Металлург, , 1977, с. 25-26.

2.Авторское свидетельство СССР по за вке If 27 5351/22-02, кл. С 21 С 5/И, 16.04.79.

. 7

0a2J