189474. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fémkohászati gépcsoportok bélésének fáklyás torkretezésére
1 189 474 2 A találmány fémkohászati gépcsoportok bélésének fáklyás torkretezésére vonatkozik, és alkalmazható a fémkohászatban és a gépgyártásban. Ismeretes a hengeres formájú fémkohászati gépcsoportok forró javítási módszere oly módon, hogy magas hőmérsékletű fáklyában képlékeny állapotú hőmérsékletre felmelegített tűzálló anyagot hordanak fel a javítandó bélés szakaszra (lásd például a 381 687 és a 403 320 sz. szovjet szerzői tanúsítványokat). A torkretezésre szolgáló tűzálló anyagot por formájában adagolják, a fáklyát tangenciálisan irányítják a hengeres aggregát bélésének felületére. A fáklyás torkretezés ismert módszerének hátránya, a torkret bevonat gyenge minősége és a nagymértékű poralakú tűzálló anyag felhasználás, melyet befolyásol a fűtőanyag elégésének tökéletlensége és a fákyla bélés felületére való irányítása. A tüzelőanyag és az oxigén összekeverése a fúvókából való kiáramlás után következik be, a komponensek adagolása párhuzamos sugarak formájában történik, amelynek következtében az oxigén és a tüzelőanyag összekeveredése nagyon lassan megy végbe és az égés jelentős távolságra eltolódik a. fúvókáktól. A bélés felületére tangenciálisan irányított tűzállóanyag részecskék gyengén hatolnak be a bevonatba, mivel a részecskék felülethez való ütődési ereje legyengül. A legnagyobb erőkifejtés abban az esetben érhető el, ha a részecskék merőlegesen csapódnak be a felületre. Ezenkívül tangenciális adagolás esetén csökken a tűzálló anyag leválasztásának mértéke a bélés felületére irányuló kétfázisos áramlatból. Tekintettel arra, hogy a fáklya elfordulás szöge a bélés felületéhez viszonyítva nem nagy mértékű, a tűzálló anyag jelentős része, mindenekelőtt az alacsony diszperziós fázis eltávozik a gázokkal. Ismeretes az olyan fáklyás torkretezési módszer is, amelynek alapja az, hogy a tüzelőanyagot, a tűzálló és az oxigént a bélés felületére merőlegesen irányítják (Függőleges elhelyezésű konverterek fáklyás torkretezése, „Metallurg” c. folyóirat 1977. 12. sz. 25-26. o.). A tüzelőanyagot és a tűzálló anyagot együttesen por alakban adagolják. A keverék 20-30% tüzelőanyagból és 70-80% magnezitből áll. Az üzemanyag és tűzálló anyag keverékét egy központi hengeres fúvókán keresztül adagolják, az oxigén betáplálás a központi fúvókához viszonyítva koncentráltan elhelyezett gyűrűs fúvókán keresztül történik. Az oxigén, valamint az üzemanyag és tűzálló anyag keverék adagolására szolgáló fúvókák lemetszései azonos síkban helyezkednek el. Az adott módszer megválasztása prototípus formájában történt. Ennek a módszernek a hátránya szintén a torkret bevonat gyenge minősége és a jelentős mértékű tűzálló anyag felhasználás por formájában, melyet befolyásol az üzemanyag nem kielégítő elégetése, és a tűzálló anyag fáklyában történő felmelegítése. Az üzemanyag és a tűzálló anyag adagolása tengelyszimmetriás, kétfázisos sugár segítségével történik, az oxigént a központi sugár körül körkörösen elhelyezett gyűrűs sugár formájában adagolják, azaz a komponenseket párhuzamos sugarakkal adagolják. A kétfázisú és gázáramlatok párhuzamos mozgása esetén a komponensek továbbítása nagyon lassan történik (Kantolovics B.V. és tsai. Üzemanyagáramlás hidrodinamikája és égési elmélete. „Metallurgia” kiadó M. 1971. 215-241. o.). Ezért az üzemanyagot és az oxigént az égéshez szükséges állapotban keverik össze, gyakorlatilag annál a pontnál, ahol a sugár a bélés felületébe ütközik. Az üzemanyag égése a fáklya becsapódási zónájában kezdődik, és folytatódik a fáklya bélés felületén való szétfolyásakor. Ezért a tűzálló anyag egy része nem tud felmelegedni és beleolvadni a bélésbe és a konverterből por formájában eltávozik. Az adott módszer hátránya szintén a fáklya szűk iránytartománya, amely jelentős hosszúságú és a sebességi mezők és hőmérsékletek egyenetlenek a fáklya keresztmetszetében. Ennek következtében az adott módszer nem teszi lehetővé a gépcsoportok bélésének torkretezését a munka tér méretének csökkentésével, valamint a lefelé forduló felületekével, pl. az acélöntő aggregátok boltozatait. Boltozatok torkretezése esetén biztosítani kell a javítandó bélés rész hőmérsékletének, a tűzálló anyag részecskék béléssel való érintkezésénél keletkező hőmérséklet és a tűzálló anyagrészecskék bélés felületébe való ütközésének pillanatában mért sebességének nagyon finom szabályozását. A boltozatok torkretezésének ismert módszere alkalmazása során a tűzállóanyag részecskék különböző hőmérséklettel és sebességgel rendelkeznek, a felületbe ütközés pillanatában és a tűzálló anyag egy része nem fog feltapadni a boltozatra. A fáklya központjában a szilárd fázis sebessége és koncentrációja magasabb és az oxigén koncentrációja alacsonyabb lesz. Ezért a központban a hőmérséklet alacsonyabb lesz, a tűzállóanyag részecskék felmelegítése nem kielégítő, ami előidézi a tűzálló anyag rétegbe való bevitele mértékének csökkentését és a torkret bevonat minőségének rosszabbodását. A találmánnyal célunk a torkretezés hatékonyságának növelése, a fáklyában lezajló hő- anyagcsere folyamatok intenzifikálásával. A kitűzött feladatot úgy oldottuk meg, hogy az oxigént a központi sugár alapjára tangenciálisan irányítjuk és az oxigén sugár elcsavarodási impulzusa, valamint a központi sugár impulzusának viszonyát 0,3-3,0 értékek között tartjuk. A javasolt módszer pozitív hatásfoka a fáklya formájának tökéletesítésével érhető el. A központi fúvókán keresztül, amelynek levágása a fúvóka belsejében helyezkedik el és amely az oxigén adagolására szolgál, beadagoljuk az üzemanyag és tűzálló anyag keveréket. A keverék adagolása sűrített levegővel, vagy nitrogénnel történik. A központi és oxigén fúvókák között elhelyezkedő gyűrűs csatornába oxigént adagolunk. Az oxigén fúvóka bemenetén speciális regiszter helyezkedik el, amely az oxigén áramlatnak forgó mozgást ad. Az oxigén áramlatnak egyúttal a fúvóka mentén haladó mozgást biztosítunk. A kimenő keresztmetszet felé haladó és a központi tengely körül forgó oxigén áramlatot tangenciálisan a központi sugár alapjára irányítjuk. A központi fúvóka rése mögött a megcsavart oxigén áramlás kölcsönhatásba kerül a kétfázisú üzemanyag tűzálló anyag sugárral és azt forgó mozgásba hozza. A fúvóka rések közötti 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
