SU516747A1 - Method of cooling tuyere for metal blowing - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области черной металлургии, в частности к выплавке стали с применением фурм дл  подачи кислорода.The invention relates to the field of ferrous metallurgy, in particular to steelmaking using tuyeres for oxygen supply.

Известен способ охлаждени  фурмы дл  продувки металла, включающий воздействие на поток воды, подаваемый через соответствующий тракт к поверхности теплообмена, импульсами ультразвуковых колебаний с частотой повторени  10-100 в секунду. При этом интенсивность колебаний .составл ет {Овт/см в импульсе. Такой способ охлаждени  уменьшает образование накипи на поверхности теплообмена и повышает стойкость фурмы.There is a known method for cooling a tuyere to purge a metal, including the effect on the flow of water supplied through the corresponding path to the heat exchange surface by pulses of ultrasonic vibrations with a repetition rate of 10-100 per second. In this case, the intensity of the oscillations is {Ovt / cm per pulse. This method of cooling reduces the formation of scale on the heat exchange surface and increases the durability of the tuyere.

Вследствие применени  дл  охлаждени  фурмы холодной воды, не очищенной от солей жесткости и высокой темиературы ее в пограничном слое (более 60°С), теплопередающа  поверхность отвод щего тракта фурм подвержена довольно быстрому загр знению различными осадками, что ириводит к необходимости повышени  интенсивности ультразвука до высоких значений, в частности не менее 10 вт/см а это значительно удорожает и усложн ет процесс очистки теплонапр женной поверхности от накипи, вследствие того, что энерги  излучател , преобразуема  в полезный эффект, невелика и составл ет менее одного процента.Due to the cold water used for cooling the tuyere, not purified from hardness salts and high temperature in the boundary layer (more than 60 ° C), the heat transfer surface of the tuyere discharge path is subject to rather rapid contamination with various precipitations, which leads to the need to increase the ultrasound intensity to high values, in particular, not less than 10 W / cm, and this significantly increases the cost and complexity of the process of cleaning the heat-stressed surface from scale, because the energy of the radiator is convertible into useful the effect is small and amounts to less than one percent.

Кроме того, повышение температуры воды выше некоторого значени , как показывают опыты, приводит к росту области кавитации и падению интенсивности ударных волн. ЭтоIn addition, an increase in water temperature above a certain value, as shown by experiments, leads to an increase in the cavitation region and a drop in the intensity of shock waves. it

ооъ сн етс  увеличением давлени  внутри пу зырька, определ емое давлением пара и газаoo is removed by increasing the pressure inside the bubble, determined by the vapor pressure and gas

При интенсивности ультразвуковых колеба НИИ пор дка 10 вт/см плотность облака кавптационных пузырьков настолько увеличиваетс , что это приводит к заметному уменьшению интенсивности ультразвука на некотором рассто нии от излучател . Следует отметить, что така  интенсивность ультразвука в услов  х развитой кавитации вызывает усиленное эрозионное разрушение непосредственно поверхности теплообмена фурмы, а это снижает стойкость фурмы до 20-30 плавок.When the intensity of the ultrasonic vibrations of the Research Institute is about 10 W / cm, the density of the cloud of cavitation bubbles increases so much that it leads to a noticeable decrease in the intensity of ultrasound at a certain distance from the radiator. It should be noted that such an ultrasound intensity under conditions of developed cavitation causes an enhanced erosion destruction of the heat exchange surface of the tuyere directly, and this reduces the resistance of the tuyere to 20-30 heats.

С целью повышеии  эффективности нроцесса охлалчденн  фурмы предложен способ, по которому ультразвуковые колебани  осуществл ют с частотой 20-4-50 кГц при интенсивности 2-3 вт/см и температуре о.члаждаюшей воды 40-50°С.In order to increase the efficiency of the cooled process, a method has been proposed by which ultrasonic vibrations are carried out with a frequency of 20–4–50 kHz at an intensity of 2-3 W / cm and a temperature of cold water of 40–50 ° C.

Повышение температуры охлаждающей воды приводит к уменьшению отложений накипи и других загр знений на поверхности теплообмена , в св зи с чем энергозатраты на их удаление снижаютс . Кроме того, указанный диапазон температуры воды соответствует .максимуму эрозионной активности кавитации области, что в 2-3 раза уменьшает интенсивность ультразвуковых колебаний при той же степени очистки.Increasing the temperature of the cooling water leads to a decrease in scale deposits and other contaminants on the heat exchange surface, and therefore the energy consumption for their removal is reduced. In addition, the specified range of water temperature corresponds to the maximum of the erosion activity of the cavitation region, which reduces the intensity of ultrasonic vibrations by a factor of 2-3 with the same degree of purification.

Осуществление ультразвуковых колебаний с указанной интенсивностью резко уменьшает эрозионное разрушение непосредственно поThe implementation of ultrasonic vibrations with the specified intensity dramatically reduces erosion destruction directly on