RU34538U1 - Фурма для донной продувки металла газами в ковше - Google Patents

Description

Фурма для донной продувки металла газами в ковше

Полезная модель относится к металлургии и может быть использована при внепечной обработке стали в ковшах путем продувки инертными газами.

Известны пористые и щелевые фурмы для донной продувки металла газами в ковше, например, фурмы по патентам РФ № 2152441 С21 С7/072 2000 1, № 2186858 С21 С7/072 2002 2.

Наиболее близкой по совокупности существенных признаков является фурма по патенту № 2186858 С21 С7/072 2002 2.

Она содержит металлическую гильзу с дном, заполненную огнеупорной массой, в которой выполнены шесть сквозных продольных щелевых каналов, в нижней части ее между огнеупорной массой и дном образован зазор, соединяющий сквозные продольные щелевые каналы с полостью газоподводящей трубки. Сквозные продольные щелевые каналы в фурме созданы выгорающими полосками из хлопчатобумажной ткани или удаляемыми после формовки жесткими полосками. Выгорающие полоски при подготовке фурмы к заполнению огнеупорной массой закрепляются одним концом на расходуемом щаблоне, а другим на фиксаторе в виде конусного кольца на верхнем конце фурмы. Ширина сквозных продольных каналов по высоте фурмы увеличивается. Расходуемый щаблон фиксируется на дне металлической гильзы с помощью хлопчатобумажной ленты. Зазор в нижней части фурмы образуется при выгорании расходуемого щаблона.

200112451

МПКС21С7/072

Огнеупорная масса в фурме уплотняется методом вибрации. Индикатор износа расположен в нижней части фурмы 3.

Недостатками данной фурмы является нарушение прямолинейности сквозных щелевых каналов вследствие ослабления натяжки каналообразующих хлопчатобумажных полосок при виброформовании, что ухудшает пропускную способность фурмы и дает повышенный брак. Применение жестких полосок не улучшает качество, т.к. они не имеют крепления в расходуемом шаблоне и могут в процессе виброформования отклоняться от заданного положения.

Отсутствие возможности жесткой фиксации в фурме расходуемого шаблона также ведет к ослаблению натяжки полосок из-за смеш;ения шаблона во время виброформования.

Малое количество сквозных продольных щелей ограничивает пропускную способность фурмы. Расширяюшиеся кверху сквозные продольные щелевые каналы активнее «зарастают металлом и снижают пропускную способность фурмы к концу продувки. Расположение индикатора износа в нижней части фурмы может привести к образованию канала для ухода металла из ковша при растрескивании индикатора или выдавливании его к концу эксплуатации фурмы.

Задачей полезной модели является создание безопасной фурмы с высокими служебными свойствами.

Г.././

Техническим результатом является повышениепропускной

способности фурмы, усиление защиты от прорыва металла, упрощение технологического процесса изготовления фурмы и исключение брака.

Для достижения этого, согласно п.1 формулы полезной модели зазор, соединяющий сквозные продольные щелевые каналы с полостью газоподводящей трубки, образован сформованными в огнеупорной массе у дна гильзы кольцевыми и радиальными канавками. Зазор формуется путем установки металлической гильзы перед заполнением ее огнеупорной массой в каркас из двз/тс параллельно расположенных металлических дисков, скрепленных вертикальными стойками. Нижний металлический диск для формования канавок воздушного зазора имеет кольцевые шпунты в центре и в зоне крепления металлических каналообразующих полосок и радиальные шпунты. Верхний диск служит для крепления по окружности каналообразуюпщх полосок и, в центре, индикатора износа.

Применение каркаса такой конструкции обеспечивает получение в процессе формования массы идеально ровной поверхности огнеупорного основания, строго перпендикулярного оси фурмы, с рельефом в виде опорных сегментов, разделенных чёткими кольцевыми и радиальными канавками для прохода газа из газоподводящей трубки. Идеально ровная поверхность огнеупорного основания позволяет исключить операцию шлифовки металлического диска - дна фурмы перед ее завальцовкой и привариванием к гильзе, упростить технологию изготовления фурмы и обеспечить ползд1ение 100% годной продукции.

y. /c

Жесткое крепление металлических полосок к верхнему и нижнему дискам каркаса обеспечивает получение ровных сквозных продольных щелевых каналов и высокую газопропускную способность фурмы. Большое количество сквозных продольных щелевых каналов (24-36) также улучшает пропускную способность фурмы.

В соответствии с п. 2 формулы полезной модели сквозные продольные щелевые каналы расширяются к нижней части фурмы, что снижает их «зарастание и увеличивает газо-пропускную способность к концу продувки.

В соответствии с п. 3 формулы полезной модели металлический индикатор износа расположен в верхней части фурмы.

Такое расположение индикатора повышает безопасность использования фурмы, т.к. после окончания его свечения при выгорании с частью огнеупорной массы в фурме остается монолитный огнеупор, препятствуюпщй уходу металла из ковша.

В соответствии с п. 4 формулы полезной модели металлическая гильза имеет на наружной поверхности кольцевую канавку, расположенн тю в нижней части гильзы. Кольцевая канавка повышает жесткость гильзы и предохраняет ее от эллипсоидной деформации во время виброформования, а также препятствует осадке огнеупорной массы в металлической гильзе и самой фурмы в гнездовом блоке при спекании и усадке массы и посадочного мертеля. Осадка может привести к уходу металла из ковша через образующиеся щели между огнеупорной массой и внутренней поверхностью металлической гильзы или поверхностью фурмы и гнездовым блоком.

Расположение кольцевой канавки внизу гильзы усиливает защиту от оседания за счет большей поверхности контакта, чем при расположении ее в зауженной части гильзы.

Фурма предложенной конструкции обеспечивает пропускную способность не менее 1000 л/мин, при давлении газа в 3 атм.

Полезная модель поясняется примером выполнения фурмы, представленным на фигурах 1 и 2 чертежа.

Фурма включает в себя металлическую гильзу 1 с кольцевой канавкой 2, сваренную с металлическим дном 3 и газоподводящей трубкой 4. Гильза заполнена плотной огнеупорной массой 5, в которой выполнены сквозные продольные щелевые каналы 6. В донной части фурмы между огнеупорной массой 5 и металлическим дном 3 имеется зазор, который представляет собой систему кольцевых 7 и радиальных 8 канавок, соединенных с полостью газоподводящей трубки 4. Фурма снабжена металлическим индикатором износа 9, расположенным в верхней части фурмы. Кольцевая канавка расположена в нижней части наружной поверхности гильзы. Сквозные продольные щелевые каналы 6 расщиряются к нижней части фурмы. В качестве огнеупорной массы применяется высокоглиноземистая низкоцементная тиксотропная масса.

Фурма работает следующим образом.

При продувке металла газ, поступающий по газоподводящей трубке 4, в зазоре, образуемом кольцевыми 7 и радиальными 8 канавками перераспределяется, его давление выравнивается, и он через сквозные продольные щелевые каналы 6 вдувается в металл, находящийся в ковше.

Давление и расход газа определяются принятой технологией обработки стали.

После каждой плавки проверяется продуваемость фурмы природным газом с давлением в 3 атм. Появление языков пламени на поверхности фурмы свидетельствует о готовности фурмы к продувке. При их отсутствии производится обработка поверхности фурмы кислородом для удаления металла и очистки щелевых каналов. Давление природного газа при этом должно быть выше, чем давление подаваемого на обработку кислорода, для исключения попадания в щели фурмы металла и пшака.

Эксплуатация фурмы продолжается до исчезновения светлого пятна в центре фурмы, что свидетельствует о выгорании индикатора износа и необходимости замены фурмы.

Использование предложенной фурмы для донной продувки, выпускаемой ОАО «Первоуральский динасовый завод, показывает ее высокую стойкость, хорощую продуваемость и безопасность применения за счет конструкции зазора у дна гильзы в виде сформованной в огнеупорной массе системы кольцевых и радиальных канавок, изготовления сквозных продольных щелевых каналов с расщирением к нижней части фурмы, расположения индикатора износа в верхней части фурмы и выполнения металлической гильзы с кольцевой канавкой на наружной поверхности в нижней части гильзы.

6

Источники информации:

1.Патент РФ № 2152441 С21 С7/072 2000

2.Патент № 2186858 С21 С7/072 2002 2 (нрототип).

3. Журнал «Повые огнеупоры, № 5-2002, стр.7-9 3.

Патентовед 1 се-с-с...Д.Малышкина

Claims (4)

1. Фурма для донной продувки металла газами в ковше, содержащая металлическую гильзу с дном, заполненную огнеупорной массой, в которой выполнены сквозные продольные щелевые каналы, а в нижней части гильзы между огнеупорной массой и дном образован зазор, соединяющий сквозные продольные щелевые каналы с полостью газоподводящей трубки, отличающаяся тем, что зазор образован сформованными в огнеупорной массе у дна гильзы кольцевыми и радиальными канавками.

2. Фурма для донной продувки металла газами в ковше по п.1, отличающаяся тем, что сквозные продольные щелевые каналы расширяются к нижней части фурмы.

3. Фурма для донной продувки металла газами в ковше по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она снабжена металлическим индикатором износа, расположенным в верхней части фурмы.

4. Фурма для донной продувки металла газами в ковше по любому из пп.1, 2 или 3, отличающаяся тем, что металлическая гильза имеет на наружной поверхности кольцевую канавку, расположенную в нижней части гильзы.