SU969748A1

SU969748A1 - Фурма

Info

Publication number: SU969748A1
Application number: SU813305897A
Authority: SU
Inventors: Станислав Иванович Жигач; Отто Николаевич Засухин; Анатолий Михайлович Сизов; Борис Николаевич Собколов; Владимир Николаевич Усков; Николай Егорович Хисамутдинов; Алексей Владимирович Явойский; Владимир Иванович Явойский; Сергей Петрович Киселев; Михаил Андреевич Третьяков; Борис Дмитриевич Червяков
Original assignee: Ленинградский Ордена Красного Знамени Механический Институт; Московский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Стали И Сплавов
Priority date: 1981-06-22
Filing date: 1981-06-22
Publication date: 1982-10-30

Description

Изобретение относится к металургии, в частности к фурмам для подачи газа, и может быть использовано при кислородно-конвертерном переделе чугунов.

Известна фурма для акустической продувки металла в кислородном конг вертере, содержащая головку с соплами, имеющими ультразвуковые резонаторы, расположенные снаружи фурмы СИ.

Недостатком фурмы является низкая стойкость резонаторов, вызванная эрозионным воздействием капель металла на резонаторы и незащищенностью резонаторов от налипания металла, приводящего к снижению эффективности работы фурмы к выходу резонаторов из строя.

Известна фурма для пульсирующей подачи кислорода в конвертер, содержащая сопловую головку и газовый тракт, в котором расположены дисковый пульсатор-прерыватель газового потока, приводимый во вращение электрическим двигателем, вал которого установлен в подшипниках [2 ].

Недостатком данной конструкции является ограниченная эффективность работы фурмы, вызванная низкой стойФУРМА костью подшипников двигателя, что приводит к частым ремонтам фурмы.

Наиболее близкой по технической .сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является фурма для подачи газа в конвертер, содержащая трубу, образующую тракт подачи газа, головку с соплами и установленный Ю на стойке по ее оси перед соплами рассекатель. Благодаря установке рассекателя в газовом тракте при обтекании газовым потоком симметричного центрального тела в предсопловом объеме возникает неустойчивое отрыв'5 ное течение, которое затем превращается в пульсирующий струйный поток, истекающий из сопел фурмы. Пульсации струй, истекающих из сопел, создают в окружающем фурму пространстве звуковое поле. Благодаря наличию этого звукового поля изменяется характер взаимодействия капель металла с корпусом фурмы. В результате изменения гидрогазодинамической обста25 новки в конверторе существенно уменьшается количество металла, прилипающего к фурме что влечет за собой увеличение ее стойкости [3].

Однако частота пульсаций отрыв- .

ных течений и, следовательно·, ста3 тического давления в предсопловом объеме 1>урмы существенно зависит от размеров центрального тела и его удаления от дна головки фур^.

Цель изобретения - повышение стойкости фурмы за счет уменьшения налипания на нее металла.

Поставленная цель достигается тем, что в фурме для подачи газа в конвертер, содержащей трубу, образующую тракт подачи газа, головку с ₍соплами и установленный на стойке по ее оси перед соплами рассекатель, последний выполнен в виде тела вращения, максимальный диаметр которого равен диаметру критического сечения сопла, а высота стойки составляет 1,5-2 диаметра критического сечения сопла.

Рассекатель может быть выполнен в виде пирамиды, высота которой равна 1-2 диаметрам критического сечения сопла, при этом ребра пирамиды размещены между соплами.

В результате экспериментов установлено, что приведенные геометрические параметры обеспечивают создание интенсивного стабильного звукового поля. При отклонении от указанных параметров происходит нарушение стабильности пульсации газового потока. в предсопловом объеме фурмы и на выходе из сопел, что приводит к снижению стойкости фурмы в результате образования настылей.

Во время испытаний варьировались формы центральных тел в предсопловом объеме. При продувках модели фурмы проводились измерения и записывались на ленту осциллографа пульсации давления в_предсопловом объеме при обтекании центрального тела в срывном режиме газом, текущим по тракту.

Давление дутья варьировалось в экспериментах в диапазоне (2+16)* *10^ па. Для модели фурмы с 4-сопловой головкой,, диаметр критического сечения сопла равен 29,0 мм.

Испытания показывают зависимость частоты й амплитуды колебаний давления в предсопловом объеме фурмы от определяющих параметров, в число которых входят форма, размер и расположение центрального тела и давление дутья, и позволяют выявить наиболее оптимальное положение центрального тела в предсопловом объеме.

Результаты испытаний представлены в таблице.

предсопловой объем· с установленной в нем пирамидой.

Фурма содержит газовый тракт, образованный трубой 1, снаружи которого закреплены концентрично трубы 2 ⁵ и 3. Эти трубы используются для создания водоохлаждаемой рубашки. К торцу трубы 1 газового тракта и к наружной трубе .3 водоохлаждаемой рубашкт приварена многосопловая голов10 ка 4. Внутри предсоплового объема по оси фурмы на расстоянии (1,5-2 )d_<pсопла от дна сопловой головки на стойке 5 закреплен рассекатель, выполненный в виде сферы 6, полусферы 15 7, конуса или пирамиды 8. Максимальный размер диаметра осесимметричного тела или диаметр описанной окружности основания пирамиды равен d _кродиночного сопла фурмы, а ее высота 20 составляет (1,5-2 )d_Kp. Для пирамиды необходимо, чтобы ее ребра располагались между соплами, и число ребер основания равнялось числу сопел фурмы.

Фурма работает следующим образом.

Сжатый газ поступает по трубе 1 газового тракта, и дозвуковой поток натекает на рассекатель. Обтекание центрального тела представляет собой нестационарный процесс, одним зд из существенных моментов которого являются интенсивные пульсации давления в предсопловом объеме. Эти пульсации давления накладываются на вол'новую структуру истекающих струй □с газа и сказываются на акустическом ” поле в конвертере.

Экономический эффект от использования изобретения 515 тыс. руб.

Форма центрального тела	^ро > с Па*10^ь	δΡο Р₀	f, Гц
Сфера 30	10	4,7	1000
Диск 30	10	4,1	850
Пирамида h = 45	10	4,3	900

На фиг. 1 показан график зависимости частоты колебания давления для фурмы с рассекателем в виде сферы от давления дутья; на фиг. 2 фурма с центральный телом в виде сферы, общий вид; на фиг. 3 - предсопловой объем фурмы с установленной в ней полусферой; на фиг. 4 и 5 -

Claims

1.Авторское свидетельство СССР № 458585, кл. С 21 С 5/48, 1969.

2. войский А.В. и др. Опыт применени пульсирующего кислородного дуть в конвертерном производстве. Сталь , 1977, 6, с. 497-500.

3.Авторское свидетельство СССР № 421851, кл. С 21 С 5/48, 1971.

frntj

Й/еЗ

s.if

в