Фурма для продувки металла

О П И С А Н И Е (и 18986ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 07,04,81по делам изобретени и открытий(72) Авторы изобретения очняк, С. М. Пивоварова, И. В. и А. В. Заславский Институт черной металлургии(71) 3 аявител П РОДУ В КИ МЕТА 54) ФУ к металлургии и для п оизводства Изобретение относитсяможет быть использовано рстали.Известны фурмы для подачи, формирования и рассредоточения кислородныхструй в ванну сталеплавильного агрегата,содержащие несколько концентрично расположенных труб, соединенных с наконечником, имеющим одно или несколькосопл 11,10Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к описываемому изобретению является фурма дляпродувки металла, содержащая концентрично расположенные три трубы, средняяиз которых выполнена с поперечными прорезями, и головку с соплами. Трубы образуют тракты для подачи кислорода, подвода и отвода охладителя 2,Недостатком известной фурмы являетсяотносительно невысокая степень интенсивности массопереноса вследствие незначительной турбулизации пограничного слоя,Давление в подводящем и отводящем тракте фурмы отличается только на величинуместных потерь, поэтому кинематическаяэнергия струй охладителя, подаваемых кповерхности теплообмена, незначительна.Подача струй охладителя в поток производится в отдельных местах, а не концентрично по всему поперечному сечению, что практически не влияет на распределение турбулентной проводимости и турбулентной вязкости в пристенном слое.Целью изобретения является повышение стойкости фурмыПоставленная цель достигается тем, что средняя труба выполнена волнистой в продольном направлении, а прорези в ней выполнены поперечными и щелевыми и расположены в местах выпуклостей и впадин.На чертеже показан продольный разрез фурмы.Фурма для продувки металла выполнена из концентрично расположенных труб 1 - 3, которые в верхней части жестко или через компенсаторы соединены между собой и с патрубками 4 - 6 для присоединения металлорукавов, а в нижней - с многосопловым наконечником 7.Средняя труба выполнена волнистой в продольном направлении и снабжена в местах выпуклостей и впадин поперечными щелевыми прорезями 8.Ширина отводящего тракта между наружной трубой и впадиной средней трубы в 2 - 5 раз больше ширины тракта между наружной трубой и выпуклостью средней трубы, Количество щелевых прорезей в поперечном сечении каждой выпуклости или819186 Составитель ф. Сав Корректор В. Н аболотно едактор Е ко ехред 729/12 Изд.282 Тираж 634Поиск Государственного комитета СССР по делам изоб113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Т 2 Подписное ий и открытиипография, пр. Сапунов 3впадины средней трубы составляет 2 - 12,а толщина перемычек между ними 1 - 4 мм.Суммарные площади проходных сеченийщелевых прорезей каждой впадины иливыпуклости равны между собой и составляют 0,2 - 0,8 площади проходного сеченияэквивалентного диаметра отводящего тракта. Число гофров (выпуклостей или впадин) на 1 метр длины средней трубы составляет, в зависимости от размеров фурмы, проходных сечений трактов, расходаохладителя и скорости его прохождения потрактам, 4 в 2,Фурма работает следующим образом,После завалки скрапа и заливки чугуна 15в сталеплавильный агрегат фурму вводятв его полость и устанавливают на необходимом уровне, Одновременно с этим отцентральных магистралей через гибкие металлорукава, патрубки 4, 5 и тракты подают в фурму к соплам наконечника соответственно кислород и охлаждающую воду,которую затем через тракты между промежуточной и наружной трубами, патрубок 6и соответствующий, металлорукав отводятна слив,Перемещение охладителя по каждомутракту происходит в поле продольного знакопеременного градиента давления: в диффузорной части канала давление увеличивается, а в конфузорной - уменьшается,В связи с тем, что перемещение охладителя в смежных трактах осуществляется сосдвигом по фазе на половину периода,вдоль по потоку возникают знакопеременные поперечные градиенты давления, приводящие к поперечным перетеканиям охладителя через щелевые прорези из тракта втракт. При отсасывании охладителя из пограничного слоя происходит уменьшение 40его толщины и, следовательно, термического сопротивления, что приводит к интенсификации тепломассопереноса, В случае подачи охладителя в пограничный слой движение последнего из ламинарного переходит в турбулентное, что также приводит кинтенсификации теплообмена. При скоростях прокачивания охладителя по трактамболее 3 - 5 м/с наблюдается полное разрушение пограничного слоя, в результатеотрыва его от поверхности теплообмена.Кроме того, вследствие периодического изменения давления по ходу потока происходит образование паровых пузырей не только на стенках наружной трубы, но и в толще охладителя, что приводит к периодиче,скому вскипанию массы жидкости и турбу,лизации потока. Все это интенсифицирует тепломассоперенос и повышает стойкость фурмы. Формула изобретенияФурма для продувки металла, содержащая концентрично расположенные три трубы, образующие тракты для подачи кислорода, подвода и отвода охладителя, причем средняя труба выполнена с прорезями, головку с соплами, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости фурмы, средняя труба выполнена волнистой в продольном направлении, а прорези в ней выполнены поперечными и щелевыми и расположены в местах выпуклостей и впадин.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Марков Б. Л. Методы продувки мартеновской ванны, М., Металлургия, 1975, стр. 198 - 208.2. Авторское свидетельство СССР273223, кл. С 21 С 5/48, 1968,