УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОДУВКИ МЕТАЛЛА В КОВШЕ

Техническое решение относится к области металлургии и направлено на расширение технологических возможностей использования щелевых продувочных фурм.
7
7
Известны фурмы для продувки металла в ковше с возбуждением акустических колебаний газа с применением сопла Лаваля, например, по патенту РФ №74921, МПК С21С 5/48, 2008, патенту РФ №2291202, МПКС21С 5/48,2005.
Недостатками данных фурм являются ограниченная пропускная способность, что увеличивает время обработки металла и снижает ее эффективность, а также сложность в изготовлении и сборке акустического узла.
3
Известна система подачи газа для металлургических печей по патенту РФ №2335550, МПК С21С 5/48, 2003. Она включает в себя фурму установленную сбоку или снизу конвертера, трубопровод для газа, дросселирующее устройство, установленное вне фурмы и встроенное в трубопровод для газа, обводной трубопровод, запорное устройство и устройство управления. В качестве дросселирующего устройства используются магнитный клапан или сервоклапан. с помощью дросселирующего устройства подача газа в металлический расплав может периодически или регулярно уменьшаться или совсем прерываться на короткое время. Частота дросселирования от 5 до 20 Гц.
Недостатком данного устройства является узкий диапазон давления газа, при котором происходит дробление пузырьков газа на более мелкие.
7
6
Наиболее близким техническим решением является фурма для продувки металла в ковше с возбуждением акустических колебаний газа с различными дросселирующими устройствами, например, по патентам РФ №101038, МПК С21С 5/48, 2010 и №61710, МПК С21С 5/48, 2006, содержащая огнеупорную фурму с продольным щелевыми каналами, трубопровод для подвода газа к фурме, дросселирующее устройство с входным и выходным отверстиями, установленное вне фурмы и встроенное в трубопровод для газа
Недостатком данной системы является сложность конструкции и системы ее управления.
Задачей технического решения является упрощение устройства для продувки металла в ковше.
Для решения поставленной задачи и реализации технического результата выполнено устройство для продувки металла в ковше, содержащее огнеупорную фурму с продольными щелевыми каналами, трубопровод для подвода газа к фурме, дросселирующее устройство с входным и выходным отверстиями, установленное вне фурмы и встроенное в трубопровод для газа, причем дросселирующее устройство выполнено в виде турбинки, внутри которой размещен ротор, состоящий из оси и лопастей имеющий возможность вращения в потоке газа, при этом в торце ротора закреплен фланец с отверстиями по окружности, оси которых соосны с осью выходного отверстия турбинки и обеспечивающими периодическое перекрытие выходного отверстия турбинки, причем диаметр входного отверстия турбинки равен 0,8 диаметра выходного отверстия.
Техническое решение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена огнеупорная фурма с встроенным в трубопровод дросселирующим устройством. Фурма установлена в днище ковша. На фиг.2 и фиг.3 изображена конструкция дросселирующего устройства.
Устройство для продувки металла в ковше на фиг.1 содержит фурму 1 установленную в днище ковша, трубопровод 2 для подвода газа к фурме и дросселирующее устройство 3, установленное как можно ближе к фурме и обеспечивающее прерывистый поток газа.
На фиг.2 и фиг.3 показано дросселирующее устройство в виде турбинки 3, состоящая из корпуса 4, входного 5 и выходного 6 патрубков, для присоединения турбинки к трубопроводу 2, внутри корпуса 4 размещен ротор 7, состоящий из оси 8 с лопастями 9. В торце ротора 7 закреплен фланец 10 с отверстиями 11 по окружности.
Входной патрубок 5 выполнен тангенциально относительно корпуса 4 турбинки 3. Отверстия 11 на фланце 10 выполнены соосно с выходным отверстием и патрубком 6.
Работает устройство для продувки металла в ковше следующим образом.
Продувочный газ под давлением 0,6…1,5 МПа через трубопровод 2 и входной патрубок 5 поступает в корпус 4 турбинки 3. Так как диаметр входного отверстия меньше чем выходного, то создастся перепад давлений и ротор 7 начинает вращаться периодически перекрывая и открывая выходное отверстие в турбинки 3, создавая прерывистый поток газа.
Модельные испытания предложенного устройства показали, что его применение обеспечивает интенсивный прерывистый поток инертного, газа с частотой пульсации от 5 до 50 Гц, что позволяет регулировать величину пузырьков газа в широких пределах на выходе из фурмы, оптимизировать параметры продувки, учитывая вид обрабатываемого металла и размеры ковша, что позволит получать металл высокого качества.