Фурма для продувки жидкого металла

 

Изобретение относится к черной . металлургии, а именно к конструкциям фурм для продувки расплава. Цель изобретения - снижение расхода шлакообразующих и дутья, сокращение времени продувки и шлакообразования.Это достигается за счет установки на соплах со cTopoKgj входа газового потока дополнительных патрубков, внутренние диаметры d которых равны внутренним диаметрам входньпс отверстий сопл, а длина составляет (1,5-6,0) d. При этом сопла наклонены над ровными углами к оси )I, а критические диаметры их последовательно уменьшаются от сопла к соплу с коэффициентом переменности k 0,9-0,95. Сопла могут кмёть форму сопл Лаваля. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,80„„1397498 A 1 (5й 4 С 21 С 5/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

r1O ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

/ (21) 4197022/31-02 (22) 26.12.86 (46) 23.05.88. Бюл. 1Ф 19 (71) Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе (72) М.И.Волович, Е.Я.Зарвин, P.С,Айзатулов, Л.М.Учитель, О. Г.Романенко, Г.М.Соломон, Л.А.Ганзер и Г.Д.Булойчик . (53) 669.184.142 (088.8) (56) Металлургия стали./Под ред.

В.И.Явойского. — М.: Металлургия, 1973, с. 127.

Патент США У 3170977, кл. 266-34, 1965.

Авторское свидетельство СССР

В 557107, кл. С 21 С 5/48, 1974. (54) ФУРМА ДЛЯ.ПРОДУВКИ ЖИДКОГО

МЕТАЛЛА (57) Изобретение относится к черной металлургии, а именно к конструкциям фурм для продувки расплава. Цель изобретения — снижение расхода шлакообразующих и дутья, сокращение времени продувки и шлакообразования.Это достигается за счет установки на соплах со стороны. входа газового потока дополнительных патрубков, внутренние диаметры d которых равны внутренним диаметрам входных отверстий сопл, а длина составляет (1,5-6,0) d. При этом сопла наклонены над ровными углами к оси фурмы, а критические диаметры их последовательно уменьшаются от сопла к соплу с коэ4фициентом пе- а е ременности k 0,9-0,95. Сопла могут иметь форму сопл Лаваля. 1 з.н. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

С:

1 397498

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к фурмам для продувки жидкого металла.

Цель изобретения — снижение расхо5 да шлакообразующих и дутья, сокращение времени продувки н шлакообразования °

На фиг,1 приведена головка фурмы, разрез на фиг.2 — торцовая часть 10 головки, В торцовой чаше головки 1 закреплены сопла 2, на них насажено кольцо

3, между кольцом и насадком 4 имеются кольцевые сегментные выточки, на входные отверстия сопл насажены патрубки 5, входящие в полость центрального кислородного тракта. Сопла и патрубки закреплены во фланце 6 в месте их сопряжения. На фланце 6 20 закреплен штуцер 7, который через муфту 8 соединен с центральной трубой тракта кислорода„ На трубе тракта подачи воды закреплена вставка 9, 1 торцовая чаша головки 1 соединена с 25 трубой отвода воды через вставку 10.

Фурма работает следующим образом.

Кислород, подаваемый для продувки металла, поступает в сопло через патрубки 5, стабилизирующие поток кисло- ЗО рода в сопле, причем преобразование потенциальной энергии струй, истекающих из сопл различного диаметра., .в кинетическую на выходе из сопла происходит с разной величиной ско35 ростного напора. Взаимодействие кислородных струй, истекающих с различной скоростью из сопл, с металлической ванной вызывает ее вращательное движение и горнзонтальное перемещение,„ что значительно увеличивает размеры реакционной зоны, а значит и ускоряет процессы шлакообразования и интенсифицирует все рафинировочные процесCbl

Опробование фурмы проводят при продувке металла в 60-килограммовом лабораторном конвертере.

В таблице приведены данные опробования шести фурм при различных значениях коэффициента переменности k—

1,0-0,85, где значения k выходят за заявленные граничные условия, при этом фурма с коэффициентом переменности k = 1,0 является базовым вариантом и содержит равные по сечению сопла.

Данная фурма за счет обеспечения дополнительного горизонтального перемещения ванны увеличивает поверхность контакта фаз, стабилизирует поток дутья в сопле, обеспечивая рас— четный режим работы сопл. В результате этого использование данной фурмы в конвертере по сравнению с извест. ной фурмой, обеспечивает снижение расхода шлакообразующих и дутья, сокращение времени продувки и наводки шлака, а также повышение стойкости фурмы а

Из таблицы видно, что применение данной фурмы по сравнению с базовой позволяет увеличить основность шлака, что говорит о более полном усвоении поданной извести и эффективности перемешивания, ванны, о возможности уменьшения расхода шлакообразующих материалов, при этом на 1,5Х уменьшается окисленность шлака, что уменьшает потери железа со шлаками, на 7-9/ сокращается время продувки, на 0,77 увеличивается выход жидкой стали, уменьшается время наводки шлака,следовательно, сокращается период бесшлаковой продувки, а значит, уменьшается угар металла и теплопотери через открытое зеркало металла.

Кроме того, при использовании фурмы с соплами переменного сечения с коэффициентом переменности . k = 0,97 выходящим за верхний граничный предел заявленных соотношений, положительный эффект не достигается. При использовании фурмы с соплами переменного сечения с k = 0,85, выходящим за нижний граничный предел заявленных соотношений, положительный эффект достигается не в полной мере, при этом в результате черезмерного возбуждения ванны увеличивается износ футеровки конвертера в области шлакового пояса, что сокращает срок службы огнеупоров, и возрастают потери металла с выбросами, что приводит к снижению выхода жидкой стали, удлинению периода продувки и нестабильному температурному режиму плавки.

Пример. Фурма предназначена для продувки металла с минутным расходом кислорода 400 м, головка фурмы содержит шесть сопл, коэффициент переменности сопл k принят равным

0,95, таким образом, критический диаметр сопла равен, мм: первого (наибольшего) 30, второго 28,5, третьего

1 3977498

27, четвертого 251,5, вя рого 4 и шестого 22,5.

При использовании фурмь1 ожидается сокращение длительности продувки на

8-107, уменьшение расхода шлакооб— разующих материалов на 20-257,, увеличение выхода жидкой стали .- на 0,57. и повышение стойкости фурмы стали известной на 307. щ а 1 с я тем, <го, с поJII 1 снижения р<1сх<эд» IIIJIIIк<<обр» 3ующ1»х- и дYTJ>H сокрашения вре51с.1и1 продувки и шлакообраэования, сопла па «ходе газового л потока снабжены п,этРУбкамиэ внУтРенние диаметры которых d равны внутренним диаметрам вхопных отверстий сопл, а длина составляет <,1э5-6эО)d, 10 при этом. соила наклонены под равными углами к оси фурмы, критические диаФ о р м у л а и э о б р е т е н и я метры их последовательно уменьшаются от сопла к соплу с коэффициентом переменности k = 0,9-0,95.

1. Фурма для продувки жидкого металла, содержащая водоохлаждаемый корпус и головку с соплами разных диаметров, выполненными под углом о

8-30 к оси фурмы, о т л и ч а ю—

2, Фурма по и. 1, о т л и ч а ю— ш а я с я тем, что сопла выполнены в виде сопл Лаваля.

1- -т асход Удельнав эвест4 иитенснв

СвО) ность прокг дувкм, им>7т мнн

Характеристика плака г

Солярка- 1<эпос. огне- i Время на

Коэб>бнпнент пере менностм

1< Те<>пера1

; тура ие таила на повалив °

С ес неталлниес

oA»<><><><< кг

Время Выход продувки, вилкой нне угле- упоров эа вовка рода в I плавку в ов- алака, стали, 2 l с тали > 2 паств влвкоsnro пояса>

Основ- Окислея-I ность ность

1,0

15 45 Э 0

15 45 3 0

15 45 3 0

3,2

I »9» 3 ° 6 21 ° 0

13,»

9? ° l О, I»

92, 1 0,15

9г,8 0,14

92,7 0,14

92,5 0,14

2>7

0,97

З,г 1600 3 ° 6

1605 3, 8

1615 3,8

1610 3,8

1580 3,8 го,s

11,6

3,5-4,5

2,7

О 95

З>2

18,5

-12,6

2,8

З,О

О,93

15 45

3,0 э,г

19,0

f2,8

3,0

2,9

О,9О

15 45 30

3 ° 2

l9 ° О

12,3 з,о

3,0

0,85

45 3,0

3 ° 2

19 0

l4 ° 0

91,3 0> l б

З,г

3,0

° »

1397498

Составитель В.Красина

Редактор Н, Ро гулич Техред Л. Олийнык

Корректор И.лароши

Заказ 2567/27 Тираж 545 Подписное

ВНИШ!И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4