Фурма

Полезная модель относится к черной металлургии и может быть использована в вакуумных камерах при производстве ультранизкоуглеродистой стали.
Из уровня техники известны многоярусные водоохлаждаемые фурмы с центральным каналом, снабженным соплом, см., патент ЕР № 0584814, 93г, RU пат.№ 2135604, С 21С 7/10, 95г.
При продувке металла, посредством этих фурм, в металлургической емкости образуются вихревые потоки газа с каплями расплава металла, что приводит к быстрому заметалливанию фурм, а также образованию настыли на поверхности и газоотводящего тракта.
Прототипом полезной модели является фурма, содержащая многоканальный водоохлаждаемый корпус с ярусным расположением сопел и центральным соплом, см., патент RU № 21356046, С 21 С 7/10, 27.10.95г.
Посредством этой фурмы обеспечивается кислородная продувка расплава и подогрев металлургической емкости, например, вакуумной камеры в периоды между обработками стали, за счет сжигания кислорода или кислородсодержащей смеси газов и горючего газа.
Недостатком этой фурмы является заметаливание ее поверхности, обусловленное вихревым характером взаимодействия (при продувке) струй продувочных агентов с образующимися в процессе продувки вторичными газовыми потоками.
Задачей, решаемой полезной моделью, является повышение надежности работы фурмы в условиях вакуумной камеры.
Решение указанной задачи осуществлено за счет того, что фурма для продувки расплава, содержащая многоканальный водоохлаждаемый корпус с центральным соплом и периферийными наклонными соплами равномерно расположенными по окружности головки фурмы, согласно полезной модели, в сопле центрального канала размещен подвижный приводной сердечник, установленный с возможностью перекрытия проходного сечения соплового канафурма.
фузора с углом схождения к выходному срезу, составляющему 30-40°; угол наклона периферийных сопел относительно оси фурмы составляет9-15°; периферийные сопла выполнены в виде сопел Лаваля.
На чертеже показан общий вид головки фурмы (продольный разрез).
Данная фурма используется (преимущественно) при внепечной обработке расплава металла, в качестве сводовой фурмы в вакуумных камерах, например, циркуляционной вакуумной камере (RH-камере).
Фурма содержит многоканальный водоохлаждаемый корпус 1 с центральным соплом 2 и периферийными наклонными соплами 3, равномерно расположенными по окружности головки фурмы. Наклонные сопла 3 выполнены в виде сопел Лаваля, при этом оси этих сопел сориентированы из условия пересечения их осей под головкой фурмы. Угол наклона осей сопел 3 относительно оси фурмы составляет9-15°. При меньшем или большем угле наклона эффективность работы фурмы снижается. Центральное сопло 2 выполнено в виде конфузора с углом схождения к выходному обрезу, составляющим 30- 40°, при этом в канале этого сопла размещен подвижный приводной сердечник 4, установленный с возможностью перекрытия в крайнем нижнем положении проходного сечения сопла 2. Приводной сердечник 4 имеет форму ответную форме конфузора сопла 2. Величина угла схождения конфузора (30-40°) обусловлена необходимостью компактного и надежного перекрытия сердечником 4 проходного сечения канала сопла 2. При большем или меньшем значении этого параметра или снижается надежность соединения, или недопустимо увеличиваются габариты сопла и сердечника.
На линии подачи кислорода или кислородсодержащего и горючего газов в фурму установлены клапаны-переключатели (условно не показаны) для обеспечения подачи газовой отдувки в периферийные сопла 3 и перекрытия подачи горючего газа в центральное сопло 2 при продувке расплава, или в технологически нерабочем состоянии фурмы.
При сжигании газа сердечник 4 поднимают посредством привода и открывают сопло 2 для прохода горючего газа, при этом, через сопла 3, подают кислород или кислородсодержащий газ. Смешение и сжигание топлива (горючего газа) с окислителем (кислородом или кислородсодержащим газом) происходит под головкой фурмы, в области пересечения струй, истекающих из сопел 2 и 3. При продувке расплава, пересечение струй из периферийных
пел 3 под головкой фурмы обеспечивает эффективную струйную защиту головки фурмы от вторичных потоков газа с каплями расплава металла, что предотвращает заметалливание сопел фурмы и выход ее из строя. Кроме того, при продувке металла, а также при отключении фурмы, заметалливание центрального сопла предотвращается путем опускания приводного сердечника 4 и перекрытия за счет этого, проходного сечения сопла 2. Дополнительно, за счет клапанов-переключателей, подача газа в сопло 2 прекращается, а в сопла 3 подается или кислород (кислородсодержащий газ) - при продувке расплава, или газовая отдувка (при выключенной продувке), что предотвращает заметалливание наклонных сопел.
При использовании предложенной полезной модели исключаются простои, связанные с заметалливанием фурмы.