Фурма для подачи газа в конвертер

, РЕСПУЬЛИН С 5 48 РЕТЕНИЯ САНИЕ ТВУъ - .,( 21)3240(4 б) 23. 0 22/22 В КОнощиеохл Соб- Явойлев, ЪйВ Ъ АРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 03 НРЫТИЙ Н АВГОРСКОМУ 8,83. Бюл. В 31 (72) С.И. Жигач О.Н. Эасухин, С,К. Петров, А.М. Сизов, Б.Н. колов, Н;Е, Хисамутдинов, Й,В. ский В.И. Явойский, С.П. Кисе Н.М. Милютин, В.В, Петренев и И.А. Третьяков(71) Ленинградский ордена Красного Энамени механический институт и Московский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Энамени институт стали и сплавов (53) б 69.184.142(088.8)(5 б) 1. Авторское свидетельство ССС 9 458585, кл. С 21 С 5/48, 1975.2, Явойский А.В. и др. Опыт применения пульсирующего кислородного дутья в конверторном производстве. "Сталью, 1977, Р 6, с. 497-500. ы 80755 А(54)(57) 1, ФУРМА ДЛЯ ПОДАЧИ ГАЗАНВЕРТЕР, содержащая концентричрасположенные трубы, образуютракты для подвода и отводаадителя, газовый тракт и соиловую головку, о т л и ч а ю щ а я - с я тем,что, с целью повышения стойкости фуроры, внутри газового тракта соосно с сопловой головкой дополнительно установлено сопло Лаваля, а между дополнительным соплом Лаваля и сопловой головкой закреплена диафрагма с диаметром отверс тия, б 6 лъшим диаметра критического сечения дополнительного сопла Лавал2. Фурма по п. 1, о т л н ч а ющ а я с я тем, что выходной срез .дополнительного сопла Лаваля образует со стенкой газового тракта уступ величиной 0,05-0,1 диаметра тракта, а диаметр отверстия диафрагмы меньше диаметра выходного среза дополнительного сопла.Изобретение относится к металлургии, в частности к фурмам пульсирующей подачи газа, и может бытьиспользовано при кислородно-конверторном переделе чугунов.Известна фурма для акустическойпродувки металла в кислородном конверторе, содержащая головку ссоплами, имеющую ультразвуковые резонаторы, расположенные снаружиФурмы Е 13,Недостатком Фурмы является низкая стойкость резонаторов, вызванная зрозионным воздействием капельметалла на резонаторы и незащищенностью резонаторов от налипанияметалла, приводящего к снижению.эффективности работы фурмы и выходу резонаторов из строя,Наиболее близкой к изобретениюпо технической сущности и достига"емому результату является фурмапульсирующей подачи кислородногодутья в конвертор. Эта фурма содержит, концентрично расположенные трубы, образующие тракты дЛяподвода и отвода охладителя, сопловую головку, закрепленную на водо"охлаждаемом газовом тракте, в котором расположены дисковый пульсаторпрерыватель, установленный на подшипниках газового потока, приводимыйво вращение электрическим двигателей 123Недостатками фурмы являютсяее ограниченная стойкость, вызван- .ная перегревом подшипников дискового пульсатора и перегревом электродвигателя, что приводит к частым ремонтам Фурмы, а также труд-.ность получения большой амплитудыколебаний давления газа в предсопловом объеме фурмы.Целью изобретения является повышение стойкос 7 и фурмы. Указанная цель достигается тем, что в фурме, содержащей концентрично расположенные трубы, образующие тракты для подвода и отвода охладителя, газовый тракт и сопловую головку, установлено сопло Лаваля, а между сопловой головкой и дополнительным соплом Лаваля закрепле" на диафрагма с отверстием, диаметр которого больше диаметра Критическогоо сечения дополнительного сопла Лаваля.Причем выходной срез дополнительного сопла Лаваля образует со стенкой газового тракта уступ величиной.0,05-0,1 диаметра тракта, а диаметр отверстия диафрагмы меньше диаметра выходного среза дополнительногосопла.Наличие проточного объема между срезом дополнительного сопла Лаваля и диафрагмой позволяет получать эффект пульсационного эапол 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 кения объема перед сопловой головкой и, следовательно, обеспечивает режим пульсационного истечения газа со среза сопел сопловой головки, Работа фурмы в пульсационном режиме способствует повышению стойкости Фурмы путем уменьшения налипания капель расплава на нее.На фиг. 1 изображена фурма, диаметр выходного сечения дополнительного сопла Лаваля равен диаметру трубы .газового тракта; на фиг. то же., выходной срез дополнительного сопла Лаваля образует уступ.Фурма содержит сопловую головку 1 с соплами Лаваля, связанную с источником сжатого газа с помощью газового тракта, образованного трубой 2. Газовый тракт заключен в водоохлаждаемую рубашку, состоящую иэ концентрично установленных труб 3 и 4. Внутри трубы 2 газового тракта на расстоянии, равном ,6-10 диаметрам трубы 2 от сопловой головки, установлено дополнительное сверхзвуковое сопло 5. Между ,соплом 5 и сопловой головкой 1 закреплена диафрагма б с центральным отверстием, диаметр которого больше диаметра критического сечения дополнительного сопла 5 Лаваля.Выходной срез дополнительного сопла Лаваля может образовывать уступ, величина которого составляет 0,05-0,1 диаметра трубы газового тракта. В этом случае, диаметр отверстия в диафрагме 6 должен быть меньше диаметра выходного среза дополнительного сопла Лаваля.Фурма работает следующим образом.Сжатый газ подается по газовому тракту и сверхзвуковая струя истекает со среза сопла 5. При взаимодействии перерасширенной струи с диафрагмой 6 воэникает режим пульсирующего заполнения и опорожнения объема А, расположенного между срезом сопла 5 и диафрагмой 6. Определенное соотношение давления дутья, числа Маха сопла и диаметр его критического сечения с диаметром отверстия в диафрагме позволяют создавать возможность циклической накачки полости между срезом сопла и диафрагмой и ее опорожнения. Циклическое изменение давления в полости А вызывает пульсационное изменение давления в предсопловом объеме В сопловой головки. Благодаря циклической подачи газа в предсопловой объем В со среза сопел го-. ловки истекают пульсирующие сверхзвуковые струи.Таким образом, благодаря особенностям взаимодействия сверхзвуковой струи, истекающей в проточный диафрагмированный объем, появляется1036755 возможность генерации пульсирующей подачи газа из сопловой головки ,фурмы, что .необходимо для повышения стойкости фурмы,так как пульсирующая подача газа способствует существенному уменьшению налипания металла на фурмы,Проведенные в газодинамической лаборатории испытания фуроры с четырехсопловой головкой подтвердили работоспособность предлагаемого устройства и показали стабильностьсР, Ма Ро, Па 11, мм 12, мм д мм Г, Гц аР, Па мм 70 58 2,14 . 10,7510 200 58 2,14 9,8 10 150 38 3,0 10,75 10 200 700 7,85 10+ 70 600 7,82 10 70 60 900 4,9 10 85 В таблице приведены следукнциепараметры:. 30 НИИПИ Заказ 5942 ираж 568 Подписи ППП "Патент"од,ул.проект фил г,у ИРо11е.2 диаметр критического сечения дополнительного соплаЛаваля;число Йаха на срезе до олнительного сопла Лаваля,полное давление перед дополнительным соплом Лаваля,расстояние от среза сопладо диафрагмы,расстояние от диафрагмы досопловой головки генерации пульсирующей подачи газав широком диапазоне варьированиягеометрических и режимных параметров, в число которых вхбдит диаметр критического сечения и числоИаха дополнительного сопла Лаваля,диаметр отверстия в диафрагме, расстояния от среза сопла Лаваля додиафрагмы и от сопловой головки. фурмы до дополнительного сопла Я Лаваля и давление дутья. Результаты;экспериментов приведены в таблице. 4 - диаметр отверстия в диаДФфрагме,- частота колебания давлениядутья в предсопловом объеме фурмы;йР - амплитуда колебания давления в предсопловом объемеФурмыЗ 5 Использование изобретения обес.печивает существенное повышение,стойкости фурмы за счет уменьшения налипания металла на фурмы.Увеличение срока службы фурмы состав О,ляет 35-40.