Фурма для продування рідкого металу

Фурма для продування рідкого металу, що вміщує концентрично розміщені труби, які утворюють канали для підведення охолоджувача та технологічного газу, головку, щонайменше, з одним соплом і вставку, встановлену в порожнині сопла, яка відрізняється тим, що вставка встановлена так, що розділяє вихідний переріз сопла на частини, відношення площин яких становить 0,05-0,35. (19) (21) 98031482 (22) 25.03.1998 (24) 15.11.2000 (33) UA (46) 15.11.2000, Бюл. № 6, 2000 р. (72) Поляков Володимир Федорович, Семикін Сергій Іванович (73) Поляков Володимир Федорович, Семикін Сергій Іванович 30410 Ця задача вирішується тим, що в фурмі для продування рідкого металу в сталеплавильному агрегаті, що містить концентрично розташовані труби, які утворюють канали для підведення охолоджувача і технологічного газу, головку принаймні з одним соплом та вставку, що вмонтована в порожнину сопла, вставка відповідно до винаходу встановлена так, що поділяє вихідний переріз сопла на ділянки з відношенням площ 0,05-0,35. Одним з ефективних варіантів виконання фурми для досягнення вимог результату є фурма, в якій вставка виготовлена з кількох, наприклад, двох пластин, що мають загальну лінію перетину. Описування винаходу пояснюється кресленням, де на фіг. 1 представлено загальний вид фурми в перерізі, на фіг. 2 - сопло зі вставкою. Фурма містить концентраційно розташовані труби 1, 2, 3, що утворюють канал 4 для підведення охолоджувача, канал 5 для відведення охолоджувача та канал 6 для підведення технологічного газу, наприклад, кисню, головку 7 принаймні з одним соплом 8. В порожнині сопла по його довжині встановлена, як приклад виконання, вставка 9, що має вигляд пласкої пластини, розміщеної паралельно поздовжній осі 10 сопла зі зміщенням відносно нього до одної з стінок. При роботі фурми охолоджувач поступає і повертається за стрілкою В, а технологічний газ, в даному випадку кисень, за стрілкою С. Зустрічаючи на своєму шля ху вставк у 9, потік кисню ділиться на два потоки, різних за об'ємом і, відповідно, різних за масою. Перший з них на вході в сопло обмежений в перерізі дугою ЕКР вхідного отвору сопла та ребром ЕР вставки 9, другий обмежений дугою ERP та ребром ЕР. Таким чином, утворені з одного два розсічених потоки газу мають різні кількості руху m 1 v і m 2v, де v - швидкість газових потоків на вході в сопло, а m 1 і m 2 - їх маса, яка витікає за одиницю часу, до того ж відношення m 1:m 2 в умовах однакової вхідної швидкості пропорційне відношенню площі вхідних перерізів S1вх:S2 вх.По мірі руху по довжині сопла характер формування обох потоків починає різко відрізнятися. Потік з меншим перерізом розга няється в соплі до більш високих надзвукових значень, ніж потік з більшим вхідним перерізом, тому що ступінь розгону визначається відношенням площ вихідного та вхідного перерізів, яка в разі меншого потоку набагато вища, ніж для більшого (S1вих:S1вх>>S 2вих:S2вх, де S1вих та S2вих відповідно площі вихідних перерізів потоків з меншою та більшою масою). Через це V1вих набагато більше, ніж V2 вих (V1вих>>V2вих). Внаслідок цього, незважаючи на те, що m 1 менше m 2(m 1m 2v2вих. Оскільки два суміжних та взаємодіючих один з одним потоки володіють різною кількістю руху, один з них зміщується в бік другого, траєкторія всього потоку, що витікає з сопла, викривляється. Як наслідок цього частина кисню відокремлюється від струмини ще до входу в метал і наявність вільного кисню в об'ємі конвертора сприяє підвищенню ступеня допалювання СО. Крім того, площа контакту стр уменю кисню з поверхнею металу трансформується з круглої, наприклад, в еліпсовидну, при цьому площа взаємодії газового струменю з металом збільшується. В зону дії кисневої струмини попадає більше бульбашок СО, які спливають, що згідно з теорією також сприяє збільшенню поверхні допалювання СО до СО2. Внаслідок дії обох факторів підвищується тепломісткість ванни, яка проявляється, в першу чергу, в збільшенні температури металу на випуску, чим дозволяє знизити витрати на виробництво сталі і т.д. Для дослідно-промислової перевірки роботи використовували фурму з 5-ма соплами типу сопла Лаваля зі вставками, які виконані у вигляді пласких пластин завтовшки 0,5 мм, розташованими по усій довжині сопла. Діаметр критичного перерізу сопел складав 25 мм. Вихідний отвір - 32 мм. Довжина сопла - 56 мм. Вставка на виході ділила переріз сопла в співвідношенні 2:1 і була встановлена паралельно поздовжній осі останнього. Для порівняння вели продування металу в однакових умовах через фурму аналогічної конструкції без вставок. Результати перевірки приведені в таблиці. Таблиця*) № п/п Спосіб продування 1 Аналог (прототип) Пропонований 2 Кількість плавок, шт. Витрати газу на продування, Нм 3 Температура сталі на повалці, °С Візуально встановлена площа взаємодії, см 2 Тривалість продування, хв. 124 3931 1635 1500 166 3706 1649 2400 *) В таблиці приведені середні значення величин. 2 Вміст в металі сірки, % вуглецю, % 19,8 0,038 0,13 18,5 0,020 0,17 30410 Фіг. 1 Фіг. 2 3 30410 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ __________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 __________________________________________________________ 4