Фурма

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 1 ЯО 3974 1)4 С 21 С 54 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТ МИТЕТ СССРИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ л. 9 19 таллург ескии комн в, Ю,П нченко ирко Н.(57) Изобретение относится к металлургии, конкретнее к устройствамдля обработки жидкого металла в ковше нейтральными газами и порошкооб-разными материалами. Цель изобретения состоит в улучшении качества металла за счет равномерного распреде.ления порошка и газа по объему расплава, Фурма содержит футерованныеогнеупорным материалом трубу 2 с наконечником 3 и шайбы 4 и 5, которыеохватывают трубу. Вихревая камера 61397497 выполнена в шайбе 4 в виде цилиндрической полости, которая плавно (порадиусу) переходит в горизонтальнуюкольцевую щель 7, расширяющуюся кпериферии шайб. Вихревая камера сообщается с трактом трубы через спиралеобразные отверстия 8, которыевыполнены в стенке трубы выше круговой щели и выходят в вихревую камерупо касательной к наружной поверхносИзобретение относится к металлургии, конкретнее к устройствам дляобработки жидкого металла в ковшахнейтральными газами и порошкообразными материалами.Цель изобретения - улучшение качества металла за счет равномерного распределения порошка и газа пообъему расплава в ковше.На фиг, 1 изображена фурма в сталеразливочном ковше, общий вид; нафиг.2 - узел Т на фиг.1; на фиг,3 ".разрез А-А на фиг.2,Фурма 1 содержит футерованную огнеупорным материалом трубу 2 с наконечником 3, сваренными между собой,шайбы 4 и 5, которые охватывают трубу 2. В шайбе 4 выполнена вихреваякамера 6 в виде цилиндрической полости, которая плавно (по радиусу) переходит в кольцевую горизонтальную щель7, расширяющуюся к периферии, В стенке трубы 2 выполнены отверстия 8 ввиде спиралеобразных каналов, выходящих в вихревую камеру 6 по касательной к наружной поверхности 9 трубы 2. Нижняя шайба 5 защищена огнеупорным кольцом 10, которое удерживается шайбой 1 1, приваренной к наконечнику 3. Для предотвращения контакта наконечника 3 и шайбы 11 с жидким металлом, полость 12 огнеупорно. го кольца заполнена огнеупорной массой. Площадь поперечного сечения вихревой камеры 6 меньше, чем сумма пло"щадей поперечных сечений спиралеобразных отверстий 8 на входе в вихревую камеру. Между огнеупорным кольцом10 и огнеупорной футеровкой трубы имеется зазор. ти трубы. Поэтому газ идет по полости вихревой камеры сверху вниз, закручиваясь вокруг оси фурмы, и выходит через горизонтальную кольцевующель, которая утапливается в шайбахи защищена от воздействия жидкого металла. Площадь поперечного сечениявихревой камеры меньше суммы площадей поперечного сечения спиралеобразных отверстий. 3 ил. Фурма работает следующим образом.Нейтральный газ или порошок в потоке газа поступает через тракт трубы 2 в спиралеобразные отверстия 8, через которые выходит в вихревую камеру 6 в виде вихревого потока, как показано стрелками 13, и вращаетсявокруг вертикальной оси. В результа.те тогь, что отверстия 8 расположены1 О выше круговой щели, поток газа закручивается в вихревой камере, а затем за счет плавного перехода направляется в горизонтальную кольцевую щель,Выполнение вихревой камеры цилиндрической формы позволяет распределить газовый поток равномерно по всемуобъему. Так как площадь поперечного сечения цилиндрической полости меньше 2 О площади спиралеобразныхотверстий, скорость движения газа и порошка по вихревой камере увеличивается и будет больше, чем скорость истечения газа из спиралеобразных отверстий.Поток газа, двигаясь по вихревой ка" мере, вращается вокруг вертикальной оси фурмы, При этом, как в простомсуживающемся сопле, окружная скоростьпотока будет по крайней мере не меЗО нее критической скорости истечения для этого газа, поэтому возникаетцентробежная сила, которая при достижении горизонтальной кольцевой щели сообщает частицам порошка и газа дополнительную скорость, чем достигается большая глубина проникновения частиц порошка и пузырьков газа в расплавленный металл. Для иллюстрации величины центробежной силы, возникающей при работе фурмы с по1397497 шЧ 2 20 РР=8) р 19, 1 кг/см,1 рошком, приводят расчет для частицы порошка диаметром П = 0,2 мм и удельным весом р = 5000 кг/м,Центробежную силу Р определяют как5 где Ч - критическая скорость используемого газа (аргона) - ок Оружная скорость,Ч =290 м/с,ш - масса частицы порошка;г - радиус вихревой камеры(0,03 м),Гр 1." ) 3 Ч 215Р = - "к 006 кг.9 6 г ф Для сравнения с ферростатическим давлением определяют удельное давление р частицы материала0,2 мм на металл где Р 0,006 кг - центробежная сила; 25 Я - площадь поперечного сечения частицы, см,что значительно больше ферростатического давления Р, стали на дне ковша, которое при высоте стали 4000 мм составляет 3 кг/см . Р, =400 0,007 = =2,8 кг/см, где 0,007 - удельный вес. жидкой стали, кг/см . Из расчета видно, что порошок впотоке газа, имея удельное .давлениегораздо большее, чем давление стали,способен распространяться по всемусечению ковша, тем самым происходитинтенсивное перемешивание металла вковше, что позволяет усреднить еготемпературу, а также очистить от неметаллических включений, уносимыхгазовым потоком в шлак. При использовании фурмы выход стали 1 сорта увеличивается на 9,97. Формула изобретения Фурма для продувки расплава, содержащая футерованную огнеупорным материалом трубу и наконечник, полые шайбы, охватывающие трубу, вихревую камеру, переходящую в горизонтальную кольцевую щель, причем в стенках трубы виполнены отверстия, выходящие в вихревую камеру, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью улучшения качества металла, вихревая камера выполнена в виде цилиндрической полости и размещена в одной из.шайб, а горизонтальная кольцевая щель расположена ниже уровня нижней кромки спиралеобразных отверстий, при этом площадь поперечного сечения вихревой камеры меньше суммы площадей поперечных сечений спиралеобразных отверстий.,Рогулич Техред Л.Олийнык Корректор М. Шароши акт Заказ 25 е осктвая, 4 дстнецно-пепи раФ 1 ческ дприятие, г. Ужгород, ул о 7 Тираж 545 ВНИИПИ ГосударстПодписнного комитета СССРений и открытийРаушская наб д, 4