Фурма

ОПИ 3ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)М, Кл. С 21 С 5/48 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(Р 2) Авторы изобретения И.И. Кобеза, И.Д. Усачева, Ю.ф. Воронов,А.В. Гребенюков, В.И. Величенкои А.А. Карпенко Институт черной металлургии Министерства черной металлургии СССР(54) фуРМА 30 Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при выплавке стали в подовых печах.Известны конструкции топливно-. кислородных фурм, используемых в подовых печах для нагрева шихтовых материалов в период прогрева шихты и для продувки жидкого металла в периоды плавления металла и продувки 1) .Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является фурма, содержащая концентрично расположенные трубы, образующие тракты для подачи топлива, окислителя, подвода и отвода охладителя, головку с центральным соплом для подачи топлива и сот- лами для подачи окислителяЙедостатком известной фурмы является то, что топливо, подаваемое в центральное сопло; перемешивается только с частью кислорода, поэтому эффективность от топливно- кислородной продувкй мала. В периферийной зоне взаимодействия кис" лородных струй с металлом температура реакционной зоны будет оставаться высокой, поэтому здесь будет значительным угар железа. Кроме то" 2го, так как только часть кислородаподается по направлению центральноготопливноо сопла, то и эффект защитытопливного сопла от засорения металлом и шлаком невелик. К тому жесходящиеся в одной точке (вершинеконуса) кислородные струи и топливная струя при продувке создают эффект подобный тому, что имеет место 0 при работе фурмы с. центральной подачей окислителя, при которой оченьвелико разбрызгивание металла,Цель изобретения - интенсификацияпроцесса продувки металла и предот вращение засорения топливного сопламеталлом и шлаком. Цель .достигается тем, что фурма снабжена подвижным завихрителем, выполненным, например, в виде подпружиненного шнека и расположенным в тракте для подачи топлива, а сопла для подачи окислителя выполнены щелевыми, тангенциально направленными и составляют с вертикальной диаметральоной плоскостью фурмы угол 10-.60На, фиг. 1 изображена фурма продольный разрез; на фиг. 2 - то же 1 поперечный разрез.Фурма состоит из четырех концентрически расположенных труб однаиз которых центральная 1, служитдля подачи топлива, две другие 2и 3 .образуют тракт для подачи окислителя, труба 4 является корпусомфурмы. Трубы соединены с головкой 5,котораяимеет центральное топливное сопло 6 и несколько, например четыре, щелевых сопла 7 для подачиокйслителя.Сопла 7 направлены тангенциально, " а их бали составляют с вертикальной -диаметральной плоскостью фурмы угол10-60 о, а в тракте для подачи топлива установлен подвижный завихритель 8,выполненный, например, в виде подпружиненного шнека. Внутри центральноготопливного сопла установлены упоры9,цля "ограничения хода завихрителяи пружина 10.Фурма работает следующим образом.В центральное топливное сопло 6подают топливо, поток которого благодаря подвижному завихрителю 8 в,то"пливном сопле и на выходе из негозакручивается, в щелевые сопла 7подают окислитель, на выходе из сопел - истекайщне струи окислителя йриобретают тангенциальное движение относительно центральной топливной струи,при этом истекающие струи окислителя интенсивно перемешиваются с закручен. -ным топливным потоком. Это достигается благодаря тому, что шнек конструктивно выполнен таким образом,что на выходе топливный поток направлен в ту же сторону, что и истекающиекислородные струи, причем наиболее эффективйым будет перемешивание топлива с окислителем, если угол встречитопливного потока с кислороднымиструями в горизонтальной плоскостисоставляет 10-30Завихрйтель, имеющий .пружййу, взависимости от давления топлива изменяет свое расположение внутри топливного сопла. В период прогрева шихтыдавлениетоплива максимально, завихритель находится в крайнем"нижнемположении, при этом выходящая слабо -" закруйенйая; но мощная струя топливаобеспечивает интенсивное перемешивание с окислителем;-врезультатеобразуется высокоорганизованный жесткий направленный факел, обеспечивающий быстрое плавление шихты.В,период продувки ванны при погружений фурмы в металл сокращают расходтоплива, при этом давление топливаумейьшается, завихритель изменяетрасположение,"поднимаетсй"вверхдоупбра. Топливныйпоток"закручиваетсякак в шнеке, так н в корпусе газового сопла, поэтому топливная струя навыходе сильно закручена. Расход идавление окислителя в этот период - максимальны. кроме того сопла дляподачи окислителя выполнены щелевыванную подачу окислителя, и в результате более мощное перемешиваниеокислителя с топливом, которое усиливается еще и тангенцнальным расположением сопел для окислителя Щелевая конфигурация сопел также обеспечивает запирание центральногбтопливного сопла в период продувки,что улучшает стойкость фурмы и предотвращает.попадание частиц металла 10 и шлака внутрь топливного сопла;Расположение сопел окислителя подуглом к вертикальной диаметральной плоскости фурмы 10-60 О обеспечивает интенсивное внедрение струй 15 окислителя в топливную струю ифприих интенсивном перемешивании рассредоточение смеси в металле. Этимсамым решаетсл основная задача топливно-кислородноф продувки, - сниже ние температуры реакционной эоныи вследствие этого уменьшение угараметалла." 25 ное количество топлива. При этом заЗ 0 вихрйтель находится в крайнем нижнемположении, что усиливает эффект внед 35 40 45 50 55 60 65 ми, это обеспечивает концентрироФурма может быть использована также и для науглероживания"металла. В этом случае в конце продувки сокращают подачу окислителя, а через топливное сопло при максймально возможном давлении подают максимальренин топливной струи в металл и эффективное использование углерод- содержащего топлива для науглероживания.Таким. образом, использование изобретенияпозволяет за счет улучшения организации факела фурмы ускорить процесс прогрева и плавления шихты, за счет улучшения перемешивания топлива с окислителем в период продувки ванны снизить температуру реакционной зоны, следовательно, уменьшить угар металла, и, наконец, путем,улучшения массопереноса увеличить эффективность прбдувки.ФормУла изобретения Фурма, содержащая концентрично расположенные трубы, образующие тракты для подачи топлива, окислителя, подвода .и отводаохладителя, головку с центральнымсоплом для подачи топлива и соплами для подачи окислителя о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса продувки металла и предотвращения засорения тбпливного соппа.металлом и шлаком, хурма снабжена подвижным эавихрителем, выполненным, например, в виде подпружиненного шнека и расположенным в тракте для подачи топлива, а сопла для подачи окислителя выполнены щелевыми, тангенциально направленными и составляют с вер779402 6 Фиг. ъИИПИ Заказ 7965/36 Тираж 608 Подписно ал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектна1 тикальной диаметральной плоскостьюфурмы угол 10-60Источники информации,принятые во внимание пуц экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР9 210889, кл. С 21 С 5/48, 1966. 2. Авторское свидетельство СССРР 227351, кл. С 21 С 5/48, 1966.