SU994566A1 - Способ охлаждени фурмы - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к металлургии , а частности к охлаждению фурмл дл  продувки расплавов.

Известны способы охлаждени  фурмл путем подачи охладител  под давлением в тракт Ьхлаждени  фурмл и его отвод из фурмл ij и 2J.

Недостатками таких способов охлаждени  фурмл  вл ютс  необходимость использовани  в качестве охладител  воды высокого давлени , взрывоопасность при прогаре фурмл ниже уровн  расплава, даже в гоы случае, если давление охладител  ниже чем гидростатическое давление расплава в месте прогара.

Известен также способ охлаждени  фурм, включакхсий подачу охладител  под давлением в тракт охлаждени  фурмы и отвод его из фурмл, при. котором слою охладител  ТОЛЩИНОЙ 0,025-0,05 толщнны тракта, придают дополнительное пульсационное перемещение З.

При использовании данного способа достигаетс  лишь незначительное увеличение коэффипиента теплоотдачи от нагреваемой стенки к охладителю. Наличие турбулизатора в фурме услсжи ет |ее конструкцию и не исключает возможность взрыва в случае прогара

фурмы ниже уровн  расплава. Уве ичение коэффициента теплоотдачи от нагреваемой стенки тракта к охладдателю при таком спосойе охлаждени  возможен только с увеличением скорости охлаждаюссего агента, а это в свою очередь требует использовани  охладител  с высоким давлением. Дл  обеспечени  надежности фурмл с 6хлади

10 телем высокого давлени  необходимо использовать в большом количестве дорогосто щие материалы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату

15 к изобретенню  вл етс  способ охлаждени  фурмы, вклкучашсий подачу охладител  в тракт охлаждени  фуркш и закручивание его потока

20

Этот способ реализован в tipOMOdленностн . Применение таких фурм ограничеио черной металлургией. Прогар фурки и попадание воды.в расплав шлака или на поверхность расплава не

25 привод т к взрыву такой разрушительной силы, как в случае контакта воды со штейном (расплавом «Сульфидов цветных металлов). .

Тепловые потоки в ошакоштейновой 30 эмуль.сии достигают 1-1,5 мпн ккал/м ч. Сама шлакоштейнова  эмульси  отличаетс  крайней агрессивностью. Поэтому проблема создани  вэрывобезопасных водоохлаждаемых фурм, надежно работающих в шлакоштейновой эмульсин,  вл етс  весьма актуаль ,Ной. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и обеспечение взрывобезопасности . Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу охлгикдени  фурки, включающему подачу охладител , в тракт охлаждени  фурмы и закручивание его потока, в качестве охладител  используют газокапельный поток, причем расход жидкого охладител  составл ет 10-450 л/ч на квгш ратный метр охлаждаемой поверхности Газокапепьный поток получают подачей воды в поток технологического газа. На чертеже показана фурма. Фурма содержит кангш 1 подачи ре агента , тракт охлаждени  2, в котором по всей длине установлена спиральна  направл юща  3. Закручивание газокапельного потока осуществл  ют за счет спиральной направл ющей 3 При движении закрученного газокапельного потока в винтовом канале фурмы капли воды, облгщаюшие высокой скоростью движени , отбрасываютс  центробежной силой на нагретую наружную стенку, при этом энерги  движени  капель преобразуетс  в энер гию перемешивани  пристеночного сло  воды на всей охлаждаемой поверхности Этот новый эффект приводит к изменению структуры пристеночной плеНки жидкости и резкому уменьшению ее те лового сопротивлени , а следовательно , к увеличению коэффициента теплоотдачи от стенки фурмы к охлгикдаю (цему агенту и снижению температуры наружной стенки фуркы. Одновременно с этим при увеличении толщины пристеночной пленки охлг1ждающей воды поток газа срывает избыточную воду с пленки в виде мелких капель. Ускорившись в поток газ и отдав часть своего тепла ему, капли снова отбрасываютс  центробежной силой в пристеночную пленку. Эти свойства, присущие только закрученному газокапельному потоку, обеспечивают минимальную толщину пристеночной пленки, уменьшение ее теплосопротйвлени , создают развитую поверхность контакта между газом и водой, тем самым в большей степени вовлека  в процесс охлаждени  стенки фур|иы теплоемкость газа, гарантируют равномерность сн ти  тепла с наружной стенки на .всем прот жении охлаждаемой поверхности. Выход воды, подаваемой на охлаждение урмы, имеет верхний и нижний пределы. Нижний предел - это |иа1нимальное колнчество жидкости, необходимое дл  образованн  устойчивой пленки воды по всей охлаждаемой поверхности. Экспериментально установлено, что нижний предел равен 10 л/м ч. Верхннй предел это такое количество воды, при увеличении которого не происходит улучшени  охлаждени . Экспериментально установлено верхний предел 450л/м ч. Характеристика полученных эффектов дополнительно подтверждаетс  примергини конкретной реализацииспособа ... Пример 1. Фурму ( фиг. 1) опускают в отражательную печь и заглубл гт на 800 мм в расплав, из которых 500 мм приходитс  на шлак и 300 мм на газокапельный поток. Фурма изготовлена из двух нержавеющих труб длиной t 5000 мм, диаметр наружной трубы 57 мм, толщина стенки 3,5 км, внутренней 32 мм, стенки 2,5 мм. Закручивание газокапельного потока осуществл ют за счет спиральной направл ющей, установленной в охлаждающем тракте фурмы . В качестве газообразной составл ющей закрученного гаэокапельн лго потока используют природный газ, подаваекий на восстановление магнетита в шлаке. В качестве жидкой составл ющей закрученного газокапельного потока используют воду. Расход , природного газа 600 , расход компрессорного воздуха, подаваемого по канАлу 1 дл  подачи реагентов, 400 . Расход воды: нижний предел 32 л/ч, верхний предел - 360 л/ч. После 53 сут непрерывной эксплуатации при осмотре наружной поверхности охлаждаемого тракта не обнаружено никаких следов разгара. Фурма пригодиа дл  дальнейшей эксплуатации. Пример2. Услови  работы и конструкци  фурмы описана в примере 1. Расход природного газа 8900 , расход компрессорного воздуха, пода- ваемого по канашу дл  подачи реагентов , 400 , Расход воды: нижний предел - 24 л/ч, верхний предел 270 л/ч. После 60 сут работы на наружной поверхности фур1«1 не обнаружено никакнх следов разгара. Примерз. Услови  работы И конструкци  фурмл аналогичны примеру 1. Расход природного газа 1200 м/ч, расход компрессорного возуха 400 м /ч. Расход воды нижний предел - 16 л/ч, верхний предел 190 л/ч. После эксплуатаиин в течение 42 сут на -наружной поверхности фурмы не обнаружено никаких следов разгара. Благодар использованию описанного способа становитс  невозможным попадание существенного количества

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Способ охлаждения фурмы, включающий подачу охладителя в тракт охлаждения фурм* и закручивание его потока, отличающийся

   Филиал ППП Патент, г.Ужгород,ул.Проектная,4 в качестве охладителя используют газокапельный поток, причем расход жидкого охладителя составляет 10 450 л/ч на квадратный метр охлаждаемой поверхности.
2. 2. Способ поп. 1, отличающий .с я тем, что гаэокапёльный поток получают подачей воды'в поток технологического газа;