Кислородная фурма

 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к конструкциям фурм для продувки жидкого металла. Цель изобретения - снижение угара металла и улучшение регулирования режима продувки - достигается за счет того, что фурма снабжена трубой раздельного подвода окислителя к соплам огнеупорной насадкой, которая в зоне сопл верхнего ряда выполнена цилиндрической формы с отверстиями, а в зоне сопл нижнего ряда - конической формы с отверстиями на боковой поверхности, причем оси отверстий цилиндрической части и сопл верхнего ряда совпадают и составляют угол 70-120° с соответствующими осями отверстий в конической части насадки.Фурма позволяет повысить производительность труда и снизить пылевые выбросы. 1 ил.,1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (1) 4 С 21 С 5/48

Н." Е"„О

И1 :,. .,", ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

Г10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4265205/31 — 02 (22) 18.06.87 (46) 07.05.89. Бюл. Р 17 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) А.И.Перевозчиков, С.В.Куберский, В.М.Кравченко и Е.Б.Теплицкий (53) 669.184.244.66(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 383744, кл. С 21 С 5/18, 1973.

Авторское свидетельство СССР

9 313858, кл. С 21 С 5/48, 1971. (54) КИСЛОРОДНАЯ ФУРМА (57) Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к конструкциям фурм для продувки жидкого металла. Цель изобретения — сни—

Изобретение относится к конструкциям фурм для продувки жидкого ме— талла и предназначено для использования преимущественно в черной металлургии.

Цель изобретения — снижение угара металла и улучшение регулирования режима продувки.

Раздельный подвод кислорода к соплам верхнего и нижнего рядов позволяет регулировать режим продувки, а именно управлять циркуляцией металла через насадку фурмы и скоростью протекания окислительных реакций в зоне продувки, а также улучшает условия барботирования газа через слой металла.

Легкосъемная огнеупорная насадка предназначена для обработки металла

„„SU„„1477746 А1 жение угара мсталла и улучшение регулирования реж::ма продувки — достигается за счет того, что фурма снабжена трубкой раздельного подвода окислителя к соплам огнеупорной насадкой, которая в зоне сопл верхнего ряда выполнена цилиндрической формы с отверстиями, а в зоне сопл нижнего ряда — конической формы с отверстиями на боковой поверхности, причем оси отверстий цилиндрической части и сопл верхнего ряда совпадают и составляют угол 70-120 с соответствующими осями отверстий в конической части насадки. Фурма позволяет повысить производительность труда и снизить пылевые выбросы. 1 ил., 1 табл. в струе, снижения угара металла и регулирования скорости протекания окислительных реакций. Это обусловлено тем, что засасываемый потоком окислителя сопл нижнего ряда в коническую часть насадки металл под воздействием струи превращается в газометаллическую эмульсию с окислительными процессами, протекающими на большой удельной поверхности, а возможность регулирования циркуляции металла через насадку позволяет добиться максимальной скорости их протекания с минимальным угаром металла.

Цилиндрическая часть насадки защищает наружную поверхность фурмы и предназначена для ввода через отверстие на ее боковой поверхности окислителя из сопл верхнего ряда, а также

1477746 явля ется связующим з ве ном между фурмой и конической частью насадки. ,Коническая часть насадки организует

1 .реакционную зону.для протекания ос

5 новных окислительных реакций.

Выбор граничных параметров обус- . ловлен тем, что при угле наклона, меньше 70 и больше 120 резко снижа(ется количество металла, поступающего 10

В коническую часть насадки, вследствие воздействия на окружающий ее металл кислородными струями верхнего ряда сопл, что приводит к увеличению

Времени обработки металла и его 15 угара.

Наиболее оптимальным является угол Ж = 85

На чертеже изображена предлагаемая hypMa. 20

Фурма содержит корпус 1 с каналами

2 для охладителя, оснащенный соплами верхнего ряда 3 с трубой 4 раздельного подвода окислителя к соплам верхнего ряда 3, и сопла нижнего 25 ряда 5 с трубой 6 подвода окислителя, помещенные в легкосъемную насадку 7 с цилиндрической 8 и конической 9 частями, снабженными отверстиями

10 в цилиндрической части 8 и отверстиями 11 в конической части 9, с осевыми линиями, наклоненными под углом d = 70-120 к соответствующим отверстиям 10 в цилиндрической части 8.

Фурма работает следующим образом.

Окислитель, подаваемый с сопла

Нижнего ряда 5 через трубу 6, выходит через коническую часть 9 легкосъемной насадки 7, создавая в последней разрежение. Через отверстия 11, расположенные в конической части 9 насадки 7, под действием феррастатического давления жидкий металл поступает в газовую струю от сопл нижнего ряда 5, где дробится и обрабатывается в потоке. Окислитель, подаваемый через трубу 4 к соплам верхн "го ряда 3, выходит через отверстия

10 в цилиндрической части 8 насадки

7 в жидкий металл, где образует газометаллическую эмульсию и усиливает перемешивание металла в ванне. Кроме того, количество окислителя, пода— ваемого через отверстия 10, наклоненные под углом Ы =70-120 к отверстиям 11, позволяет регулировать количество металла, эасасываемого в насадку 7, что позволяет эффективно регулировать процессы обработки металла в ванне.

Пример. Испытание устройства производят на двухванном сталеплавильном агрегате одной ванны

300 т при расходе кислорода для рафинирования металла, равном 80009000 м /ч, При этом скорость истечения кислорода составляет V=490 м/с.

Рафинирование металла осуществляют с помощью многосопельной кислородной муфты, имеющей головку и два ряда перекрещивающихся сопл: верхнего и нижнего с трубами раздельного подвода окислителя к соплам верхнего и нижнего рядов, помещенного в легко" съемную насадку иэ плавленного мулита, имеющую цилиндрическую часть и зоне сопл верхнего ряда и коническую в зоне сопл нижнего ряда, с отверстиями на боковой поверхности цилиндрической частей насадки, угол, образованный осевыми линиями отверстий, изменяют от 60. до 130

Оптимальные результаты получают при расходе кислорода через сопла верхнего ряда, равном 8200 м /ч, и угле, образованном осевыми линиями отверстий на боковой поверхности насадки, равном 85 о

Результаты испытаний приведены н таблице.

Из таблицы следует, что наиболь" шая эффективность предлагаемого устройства достигается при угле .М =

85, интенсивности продувки через сопла верхнего ряда 8200 м /ч, через сопла нижнего ряда 8400 м /ч.

При углах меньше 70 и больше

О

120 параметры обработки резко ухудшаются.

При использовании предлагаемой фурмы сокращается угар основного металла и снижается время обработки металла в агрегате, снижается себе стоимость металла за счет увеличения выхода годного, Предлагаемая фурма позволяет новы сить производительность труда и обеспечить охрану природы за счет снйжения пылевых выбросов.

Формула и з о б р е т е н и я

Кислородная фурма, содержащая концентрично установленные трубы, образующие тракты подачи окислителя подвода и отвода охладится,, и головку с соплами, размещенными по высоте

5 1477 в два ряда, отличающаяся

\ тем, что, с целью снижения угара металла и улучшения регулирования режима продувки, она снабжена съемной огнеупорной насадкой, выполненной в зоне сопл верхнего ряда цилиндрической формы с отверстиями, а в зоне сопл нижнего ряда — конической формы с отверстиями на боковой поверхности, 10

746 6 причем оси отверстий цилиндрической части и сопл ряда совпадают и составляют угол 70-! 20 с соответствующими осями отверстий в конической части насадки и трубой, размещенной в тракте подачи окислителя, и с образованием .двух независимых каналов подвода окислителя к соплам верхнего и нижнего рядов.

Интенсивность продувки, м /град через сопла ряда

Эксперимент

Угол, град

Время обработки, ч

Выход годного, Е верхнего нижнего

8300

8300

88,2

88,0

88, 4.

3,98

3,96

4,02

Педлагаемый

2

4

6

Я

11

12

13

14

16

Известный

2

130

8900

8500

89,1

90,4

90,2

90,7

90,6

91,2

90,8

90,9

90,8

90,6

90,4

90,3

89,7

90, 1

89,2

89,4

3,95

3,80

3,83

3,74

3,80

3,65

3,70

3,81

3,85

3,79

3,82

3,90

3,85

3,93

3,88

3 91

1477746

Составитель В. Красина

Редактор Н. Гунько Техред A.Kðàâ÷óê КорректорО.Кравцова

Заказ 2316/25 Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101