Устройство для продувки жидкого металла

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

„„728721

Союз Советских

Социалистических

Республик

1 !

1 (61) Дополнительный к патенту (51) М. Кл, (22) Заявлено 0805.74 (21) 2021673/22-02 (23) Приоритет — (32) 25. 05. 73 (31) Р 2326754.1 (33) ФРГ

С 21 С 5/48

I îñóäàðñò8åííûí комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 669.184. 141 (088 ° 8) Опубликовано 1504.80. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 1504.80 (72) Авторы нзобретения

Иностранцы

Карл Вротцманн и Ханс Георг Фассбиндер (ФРГ) Иностранная фиРма Айэенверк-Гезельшафт Максимилианс-Хютте, МбХ (ФРГ) (71) Заявитель (5 4 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОДУВКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА

Изобретение относится к черной металлургии, а именна к конструкции устройств для проду ки жидкого металла, например, в кислородном конвертере.

Известно устройство для продувки жидкого металла, представляющее собой фурму, с помощью которой кислород вводят в жидкий металл для осуществления реакции рафинирования металла от содержащихся в нем примесей (1) .

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для продувки жидкого металла, содержащее фурмы для подачи реакционного газа с порошкообразным материалом в кольце защитного газа и трубопроводы с обратными клапанами, соединенными с фурмами (2) .

В известном устройстве исключается самопроизвольное поступление материала в пылепровод и имеется возможность без применения каких-либо дополнительных запорных устройств осуществлять подачу в металл чистого газа без порошкообразного материала. Однако при подводе к фурмам защитной среды, например природного газа, не исключается попадание углеводородного газа в тракт кислорода и, таким образом, не гарантируется взрывобеэопасность системы подвода газов к фурме. „

Целью изобретения является повышение взрывобезопасности.

Это достигается тем, что устройство снабжено редукционными клапана10 ми, установленными в трубопроводах защитного газа, и мультипликатором давления мембранного типа, соединеиным с одной стороны мембраны с трубопроводом реакционного газа, а с

15 другой — с редукционными клапанами.

В каждом подводе для защитной среды расположены регулировочный клапан, управляемый давлением кислорода, редукционный клапан и после

QQ него обратный клапан. Таким образом, давление защитной среды для каждого сопла зависит от давления кислорода в основном подводе для всех сопл или от давления кислорода в подводах

25 к отдельным соплам либо в подводе к соответствующему соплу. Для устранения вызываемых различным количеством известковой пыли колебаний давления кислорода достаточно применять

30 управление давлением защитной среды

728721

1О

2Q

30 в зависимости от давления кислорода в основном подводе для всех сопл.

Регулировочные клапаны могут регулироваться совместно или все подводы для защиты среды могут быть присоединены к одному общему регулировочному

1 клапану с соответствую:цим числу сопл числом отводов. Общий клапан, таким образом, освобождает для каждого подвода соответствующее живое сечение потока.

Предпочтительно в направлении па-. тока перед регулировочныьцл клапанами располагать обратный клапан. Давление в подводах для защитной среды ниже давления кислорода; при этом, если, например, имеет место изменение соотношения давлений вследствие того, что сопла разрушено по какимлибо причинам, и кислород проникает в кольцеобразную полость для защитной среды, то начинает функционировать соответствующий обратный клапан, который предотвращает проникновение находящегося под, высоким давлением кислорода в расположенную сзади обратного клапана проводящую систему.

Если соотношение давлений изменяется так,. что давление кислорода падает, TQ соответственно этому снижается давление защитной среды с гамащью редукционных клапанов, так что дав— ление защитной среды также становится ниже давления кислорода, напри— мер суспензии кислород — известкоBBR пыль. Таким образом, отсутству— ет возможность попадания защитной среды в трубопровод для кислорода.

На фиг. 1 показано предложенное устройство; на фиг. 2 — клапан расхода для пылегазовой смеси; на фиг. 3 — регулировачкый клапан для нескольких сопл.

В трубопроводе 1 эащ1лтнай среды, например для газообразных или жидких углеводородов, расположен эа-. порный клапан 2, через который защи..— ная среда подается к регулировочным клапанам 3. .Последовательна с какдым регулировочным клапаном размещены редукционные клапаны 4 и обратные клапаны 5, которые подсоединены к соплам 6 фурмы для продувки металла, Редукционные клапаны 4 управляются с помощью мультипликатора 7 посредством давления в трубопроводе 8, имеющем байпас 9 с обратным клапаном

10, блендой 11 и запорным клапаном

12. Трубопровод 8 имеет также запор.иый клапан 13, регулировачный клапан

14 и питатель 15 известью. Обратный поток кислорода через питатель 15 предотвращается посредством обратного клапана 10. Через байпас 9 при открытом запорном клапане 12 протекает незначительное, огределяемое отверстием поперечного сечения бленды 11, количество подаваемого через основной подвод 1б кислорода. Кслебания давления в точке 17 через мультипликатор 7 оказывают действие на редукцианные клапаны 4 в трубопроводах для за цитной среды, однако за счет протекающего в байпасе 9 незначительного количества кислорода эти колебания оказывают несущественное влияние. Вследствие этого каждое изменение давления в тачке 17 воздействует на редукционные клапаны 4 без какой--либо задержки па времени и приводит к соответствующему изменению давления защитной среды.

Если обратный клапан в байпасе 9 заперт, та на мультипликаторе 7 устанавливается полное давление кислорода и полностью открываются редукционные клапаны 4. Это рабочее состояние имеет место тогда, когда при относительно небольшом количестве кислорода необходимо иметь большие количества защитной среды для приведения в действие "îïë 6„ например, при использовании фурм в качестве горелок с целью нагрева вновь атфу-.åðoâàtíoãî конвертера для предварительногQ нагрева холодного скрала в конвертере.

Ва время продувки клапан 12 постоянно открыт,. так как в противном случае при выходе иэ строя сопла фурье возникает опасность перепуска за:цитнай среды в трубопровод для кислорода, потому что редукционные клапаны 4 при закрытом обратном клапане полностью открыты, но не функционируют, Однако для предотвращения перепуска защитной среды в трубопровод для кислорода при закрь,там клапане 5 последовательно с питателем 15 расположена ограничивающая поперечное сенекиe управляющая пластина 8, которая pañt-

Таким абра=-ам< количество кислорода может .Уменьшаться в широких пределах при соблюдении полного давления кислорода. (например 15 атм} в распределителе 20 извести. Если вследствие поломки сопла кислород истекает из него„ то в сопле очень быстро возникает полное давление кислорода и предотвращается перепуск защитной среды, так как давление ее равно, н<<г,.ример, только половине давления кислорода.

Вместо нескольких параллельных регулировочных клапанов 3 к эапорно728721 му клапану 2 в трубопроводе 1 защитной среды может быть также последовательно подсоединен всего лишь один регулировочный клапан с соответствующим числу сопл числом отводов. Такого рода регулировочный клапан имеет соединенный с камерой 21 патрубок 22, а также перемещаемый по оси регулировочный конус 23, который может двигаться к соплам в зоне расположенных в одной плоскости входных отверстий

24 нескольких отводов 25. В регулировочном клапане преобладает полное. давление защитной среды, которое в случае применения пропана равно, например, 8 атм. Посредством осевого перемещения регулировочного конуса

23 изменяется свободное поперечное сечение каждого входного отверстия и регулируется количество подаваемой к соплам защитной среды.

Вместо одного регулировочного 20 клапана для всех сопл может быть применено также несколько регулировочных клапанов, которые осуществляют управление количеством подаваемой защитной среды для группы сопл.

При этом регулировочные клапаны могут иметь общий или отдельный механический, пневматический или гидравлический привод для перемещения.

Кроме того, сопла могут также состоять из более чем двух концентрических трубок и иметь несколько концентрических кольцеобразных полостей для защитной среды. В этом случае кольцеобразные полости каждого отдельного сопла снабжены общим подводом для защитной среды.

Таким образом, предложенное устройство предотвращает перепуск защитной среды и преждевременный выход иэ строя сопл.

Формула изобретения

Устройство для продувки жидкого металла, содержащее фурмы для подачи реакционного газа с порошкообразными материалами в кольце защитного газа и трубопроводы с обратными клапанами, соединенными с фурмами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения вэрывобезопасности, оНо снабжено,редукционными клапанами, установленными в трубопроводах защитного газа, и мультипликатором давления мембранного типа, соединенным с одной стороны мембраны с трубопроводом реакционного газа, а с другой — с редукционными клапанами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9383736 кл. С 21 С 5/48, 1970.

2. Интенсификация металлургических процессов вдуванием порошкообразных материалов. Труды Республиканской научной конференции 15-17 декабря 1970, М., 1972, е. 221-222.