Фурма

СОЮЗ СОВЕТСКИХиоилвивосиоРЕСПУБЛИК ае (1 и фие Р ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ Ии двтовсиомт свиовтвво(71) Институт черной металлургии(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 415309, .кл., С 21 С.5/48, 1972.2. Патент Японии У 45-28685,кл. С 21 С 5/46, 1970.3. Авторское свидетельство СССРУ 404859, кл. С 21 С 5/48, 1972.4. Марков Б.Л. Методы продувкимартеновской ванны. И., "Металлургия,", 1975, с. 206, рис. 106.(54) (57) ФУРМА, содержащая концентрически расположенные трубы, образующие тракты. для.подвода кислорода, подвода и отвода охладителя, головку с соплами и тангенциальными переходными каналами, соединяющими трак" ты для подвода и отвода охладителя, о т л и ч а ю щ а я.с я тем, что, с целью повышения стойкости фурмы, переходные каналы, подающие охлади- тель в одном направлении, расположены в два яруса, причем осевые линии переходных каналов нижнего и верхнего ярусов направлены под углом 10 о 45 к горизонтальной плоскости, при, этом угол между их проекциями в гори-эонтальной плоскости составляет 30- 601127 909 1Изобретение относится к чернойметаллургии, а именно к сталеплавильному прбизводству, и может быть использовано для продувки жидкого металла в конвертерах и подовых печах,Используемые в настоящее времядля продувки в конвертерах и подовыхпечах фурмы имеют низкую стойкость,так как работают в условиях высокихтемператур и непосредственного контакта с расплавленным металлом ишлаком.Известны конструкции продувочныхустройств работающих в условияхглубиннои продувки и контакта сошлакометаллической,эмульсией, в кото.рых различным образом решается проблема повышения стойкости, напримеррыльная. часть фурмы выполняетсяв виде полого цилиндрического стакана Ц, охлаждение зоны вблизисопел осуществляется путем подачиохладителя непосредственно к нейспециальными трубками 2 или выполнением в периферийной части до-,полнительного канала для подводаохладителя, соединенного с каналамидля отвода охладителя из центральной зоны 3,.Однако конструкции этих фурм характеризуются малой эффективностьюи одновременно усложнением конструкции головки.Наиболее, близкой к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является фурма, включающая концентрически расположенныетрубы, образующие тракты для подводакислорода, подвода и отвода охладителя, головку с соплами и тангенциальными переходными каналами, соединяющими тракты для повода и отводаохладителя. При продувке по центральной трубе к соплам поступает кислород, а из подводящего охладитель 45тракта через переходные каналы, расположенные в промежутках между соплами, поступает в отводящий трактохладитель. Я ,Недостатком известной фурмы является низкая эффективность интенсификации движения охладителя вследствиеслабого закручивания струй, выходящих в отводящий тракт. При центральном подводе охладителя в фурму на уучастках отводящего тракта, располо"женных в промежутках между переход"ными каналами, имеют. место застойные зоны, ухудшающие охлаждение и приводящие в конечном итоге к прогару Фурмы. При тангенциальном расположении одного яруса переходных каналов эти зоны устраняются не полностью, а частично, отчего эффективность охлаждения и стойкость фурмы остаются низкой.Целью изобретения является повышение стоикости фурмы.Поставленная цель достигается тем, что в фурме, содержащей концентрически расположенные трубы, образующие тракты для подвода кислорода, подвода и отвода охладителя, головку с соплами и тангенциальными переходными каналами, соединяющими тракты для подвода и отвода охладителя, переходные каналы, подающие охладитель в одном направлении, расположены в два яруса, причем осевые линии переходных каналов нижнего и верхнего ярусов направлены под углом 10-45о к горизонтальной плоскости, при этом угол между их проекциями в горизоно тальной плоскости составляет 30-60На фиг. 1 изображена фурма, продольный разрез (разрез А-А на фиг. 2);1.на фиг. 2 - то же, поперечный разрез.фурма состоит из концентрически расположенных труб, образующих тракты 1 - 3 для подвода кислорода, подвода и отвода охладителя, головки 4 с соплами 5 и выполненными тангенциально переходными каналами 6 и 7, соединяющими тракты 2 и 3 дпя подвода и отвода охладителя. Переходные каналы 6 и 7, подающие охлади- . тель в одном направлении, расположены в два яруса, причем осевые линии переходных каналов нижнего н верхнего яурсов размещены под углом 10 о45 к горизонтали, а угол между проекциями их в горизонтальной плоскости составляет. 30-60оВ процессе выплавки стали Фурму опускают в конвертер и производят продувку. При этом она работает в условиях высоких температур и контакта с частицами шлакометаллической эмульсии. Тепло, воспринимаемое фурмой, отводится охладителем, которыйпоступает по центральному трактуфурмы в головку, а затем по расположенным тангенциально в промежуткахмежду соплами переходным каналамверхнего и нижнего ярусов поступает1127909 4из каналов верхнего яруса струй и уменьшить потери давления на удар о стенку угол наклона переходных каналов нижнего яруса должен быть крув отводящий тракт. Таким образом,охладитель, получивший тангенциальное направление при движении по верхнему ярусу переходных каналов, до-полнительно подкручивается струями,истекающими из нижнего яруса. Приэтом исключается возможность образования застойных зон охладителя в промежутках между переходными каналами,так как даже без увеличения начально Ого давления охладителя повышаетсяскорость движения охладителя,в результате чего охладитель болееинтенсивно отводит тепло и стойкостьфурмы повышается. 15Осевые линии переходных каналовнижнего и верхнего ярусов размещеныпод угчом 10-45 к горизонтали, аОугол между проекциями их осей в горизонтальной плоскости составляет 20о30-60 . Выбранные пределы расположения переходных каналов объясняютсяразмерами применяемых в настоящеевремя для продувки, в основном, четырех-шести сопловых кислородных 25фурм. При использовании для продувки в 130-350-тонных конвертерах четы.рехсопловых фурм возможный угол между осевыми линиями переходных каналов верхнего и нижнего ярусов с учетом размеров и размещения продувочных сопел, а также размеров подводящего и отводящего охладитель тракотов составляет 60 , при использовании же шестисопловых фурм этотугол составляет 30О 35ШУказанные пределы выполненияугла наклона осевых линий переходных каналов нижнего. яруса (10-45 )связаны с тем, что донная часть Фурмы выполняется конусной с углом наклона образующей к горизонтали 1045 с тем, чтобы налипающие при про.дувке частицы металла и шпака, оплавляясь, стекали по поверхности, а не 45осаждались на ней. Поэтому переход"ные каналы, с одной стороны, выпол- .няются параллельными или близкими.к параллели наружной поверхности,чтобы обеспечить равномерный отвод 50тепла от донной части фурмы, мини-.мальный угол конусной поверхностидонной части фурмы составляет 10 ,поэтому нецелесообразно выполнятьи угол наклона осевых линий нижнего 55Фяруса меньше 10 . С другой стороны,чтобы обеспечить дополнительнуюподкрутку истекающих тангенциально че. С учетом возможного расположения двух ярусов переходных каналов,которое ограничивается высотой и конусностью поверхности донной части используемых в настоящее время голо- . -вок фурм, этот угол целесообразно выполнять равным не более 45о Угол наклона осевых линий каналов верхнего яруса к горизонтали целесообразно также выполнять равным010-45 . Выполнять их с углом менее 10 не имеет смысла, так как для эффективного увеличения скорости движения охладителя путем дополнительного подкручивания потоков охладителя, истекающих из верхнего яруса, струями,истекающими из каналов нижнего яруса, струи, как .минимум, должны двигаться параллельно. Если же этот угол выполнить менее 10 , эффективоность закручивания уменьшается, так как струи несколько гасятся вследствие, увеличения потерь на удар двух потоков от переходных каналов верхнего и нижнего ярусов каналов. Выполнять угол наклона осевых линий каналов верхнего яруса к горизонтали больше 45 не позволяют габаориты (высота) головок, использующихся в настоящее время для продувки фурм, а при угле, больше 45 , струи0 из нижнего яруса каналов, расположенных даже под углом 45 , не будуто эффективно подкручивать потоки, истекающие из верхнего яруса каналов, так как струи от обоих ярусов переходных каналов будут расходиться. Наиболее эффективным является подкручивание, если угол встречи потоков от каналов верхнего и нижнего ярусов острый, так как при этом потери на удар потоков минимальны. Таким образом, указанное в предлагаемой.фурме расположение пере- ходных каналов, позволяет при тех же параметрах (давлении и расходе) повысить скорость.охладителя в отводящем тракте, улучшить охлаждение ,сварных швов, в результате чего повышается эффективность отвода тепла1127909 Ожидаемый экономический эффектот использования изобретения231450 руб, в год. от наиболее теплонапряженной частифурмы и тем самым повышается стойкость фурмы. Составитель Л.ШДжуган Техред З,Палий т Тираж 539Государственного коми о делам изобретений и ква, Ж, Раушская н ка ал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 811/19ВНИИПИ13035, М новаКоррестор А.Ильин одписноета СССР.ткрытийе, д. 4/5