Донная фурма

(19) (1 С 5/48 ГОС.УДАРСТВЕН.Ы ЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР(51)5 ИТЕТКРЪТИЯМ Е ИЗС) БР ЕТЕ Н И ПИС АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 2кой. Цель изобретения - повышение срока службы фурмы. Донная фурмв содержит блок сопел, образованных коаксиально усс-тановленнымис зазором.центральйыми дляподачи реагентов и периферийными дляД. подачи защитного газа соплами,размещенными в ряд с примыканием друг к другу,соотношение суммарной площади зазоров к .суммарной площади сопел для подачи реа гентов составляет 0,25-0,5. В поперечном 1 С сечении сопла фурмы образуют симметричную фигуру. Такая конструкция.фурмы по-, зволяет повысить срок службы.фурмы за счет уменьшения волнообразования и сни-, ии, жения гидравлических ударов в днище кон- . дув- . вертера, 1 з. и,ф-лы, 6 ил. 1(56) Авторское свидетельство СССРМ 943293, кл. С 21 С 5/48, 1980.Заявка Франции М 2439235, кл. С5/48, 1980.Ф(571 Изобретение относится к металлув частностй к конвертерам с донйой про н кий: Изобретение относится к.металлургии, Известна также донная фурма, выполв частности к.конвертерам с донной и ком- ненная в. виде единой центральной фурмы, бинированной продувкой.:содержащей в общем корпусе блок цилиндИэвестна фурма для донной продувки .рических сопел для подачи кислорода илиюфтей расплава, содержащая внутреннюю трубу и нейтрального газа, между которыми подает- обхватывающую ее наружную трубу, обра- . ся защитный Газ. Для подачи рабочего газа 4 . эующие щелевидйые полости для подвода в сопла используется центральный распре-, кислорода и защитного газа. делитель в виде диффузора. Основными не- . (дИзвестйатакжеФурмадлядоннойпро-: . достатками известных фурм. являются . К) дувки металла, состоящая из коаксиально-, центральное расположение единственной .ф расположенных труб, причем рабочая часть,: -, фурмы, ограничивающее зону воздействия р фурмы состоит из нескольких кислородных дутья на жидкий металл; расположение сосопел, встроенных в пористый огнеупорйый . пел в ограниченном обьеме корпуса фурмы с . блок, через который подается защитный газ;,вызывает слияние газовых потоков сопел в . ф. в свою очередь, весь блок с соплами наединйй,поток ("сноп"), эквивалентный по "д срезе фурмы окружен по контуру кольцевой ., воздействию сосредоточенному. источнику щелью для подачи защитного газа подвода энергии к расплаву, что приводит кИзвестна. фурма, вариант исполнения. волнообразованию на поверхности ванны и которой имеет центральное сопло для под- . : гидравлическим ударам, разрушающим фуачи окислительного газа и четыре: перйфе-теровку в области сопел, а в последующем. рийных трубы с круглыми брусьями и приводящим к выгорвнию обнаживаейся, каналами между ними.фурмы; неодинаковая долговечность сопелфурмы в силу неравномерного температурного поля для сопел, расположенных в центральной части фурмц и на периферии фурмы; сложность конструкции, имеющей (не считая сопел и стандартных изделий) 5 более десяти деталей, требующих механической обработки.Цель изобретения - повышение срока.службы фурмы и упрощение конструкции,Эта цель достигается тем, что донная 10фурма выполнена в виде блока сопел.для раздельной подачи реагентов и защитного газа, причем вокруг сопел для подачи реагентов коаксиально с зазором размещены сопла для подачи защитного газа, все сопла 15 установлены в ряд с примыканием друг к другу и имеют соотношение суммарной рабочей площади сечений газовых каналов к ,суммарной площади сечения каналов для подачи реагентов 0,25-0,5, Сопла фурмы в 20 .поперечном сечении могут также образовывать симметричную фигуру, Такая конструкция фурмы позволяет разместить несколько фурм на значительной площади днища конвертера и тем самым рассредоточить воз действие газа на весь обьем ванны, так как рассеивание энергии дутья в расплаве возрастает пропорционально отношению быстр/О 0 не (где Остр - диаметр струи; Оонв - диаметр ваннц). Для линейной системы со пел характерным линейным размером, определяющим процессы тепло- и массопереноса в ванне, является длина 1 блока сопел в поперечном сечении, а энергия рассеивания определяется параметром 35 ./Оконе. Так какОстр,то энергия, рассеиваемая фурмой, значительно возрастает, что приводит к уменьшению волнообразования и снижению гидравлических ударов в- днище конвертера, повышению срока службы фурмы; увеличению дисперсности потока способствует наложение пульсаций, эффективность процесса при этом определяется отношением суммарной площади газовых каналов к суммарной площади 45 каналов для подачи реагентов в пределах 0,25-0,5; линейно расположенные сопла фурмы находятся в одинаковых температурных условиях, что способствует ик равномерному износу: конструкция фурмы 50 отличается простотой, кроме двух одинаковых присоединительных фланцев (фактически.одна деталь), выполнена из стандартных труб, листового проката, не нуждается в механической обработке. 55На фиг. 1 изображена фронтальная проекция фурмы в виде пакета сопел, объединевных перфорированной плзстинчатой панелью, в местно" разрезе часть панели удалена, продо 1 и;нй разрез по соплам; на фиг, 2 дано поперечное сечение фурмы, показанной на фиг. 1; на фиг. 3-6 - различные формы поперечного сечения фурмц с овоидными наружными трубами периферийных сопел (разреэ А-А на фиг. 1),В состав фурмы входят коаксиальные сопла 1 с кольцевым зазором, выполненные иэ наружных труб.2 и внутренних 3. Постоянство кольцевых зазоров между трубамиобеспечивается вставками 4, Сопла фурмысоединены контактной сваркой с перфорированными панелями 5, образуя блок, имеющий коллектор 6 для подвода кислорода и коллектор 7 для подвода защитного газа.Собранная в блок фурма устанавливается в колодцы футеровки днища конвертера соплами вверх так, что коллекторы б и 7 располагаются с наружной стороны днища, Пространство между блоком фурмц и стенками колодца заполняется огнеупорноймассой и уплотняется. Отверстия в панели облегчают заполнение массой пустот и образование единого газоплотного монолитаднища после сушки футеровки.Фурма работает следующим образом.Кислород через коллектор 6 поступает во внутренние трубы 3 коаксиальных сопел 1, а пульсирующий защитный газ через коллектор 7 - в фурму: в кольцевые зазорыцентральных сопел 1 и периферийные сопла (основной вариант) или зазоры периферийных сопел с овоидными наружными трубами (варианты), Поведение струй кислорода, истекающих иэ центральных сопел, характеризуется по мере удаления в раСплав переменным состоянием: затопленная струя - скачок уплотнения - эмульсионная зона. Образование скачков уплотнения, вызванных торможением сверхзвукового потока газа, сопровождается тепловыми скачками, обусловленными интенсивными выделением тепла в реакционной зоне. Защитный гзэ истекающий иэ центральных кольцевых сопел 1; не смешивается с кислородом, з после нагрева до 900-1000 С разлагается с поглощением тепла, способствуя охлаждению устьев сопел, Оказать существенное воздействие на реакционную зону этот малый поток защитного газа не в состоянии. Основное влияние на гидродинамиче-. скую неуравновешенность, вызывающую нестационарные периодические процессы, оказывает высокотемпературная первичная реакционная эона, объем которой периодически изменяется в 4-10 рзэ. Обратные удары на срезе сопел фурмы и фурменной зонывозникают при схлопывзнии пузырей или отрыве крупных гаэожидкостных обьемов вследствие термомехзнического воздействия оксидов железа, имеющих температуру