Фурма для ввода неокислительного газа в жидкий металл

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности, к конструкциям фурм для донной продувки металла неокислительным газом. Цель изобретения - повышение срока службы фурмы за счет стабилизации режима внедрения газовой струи в расплаве. Фурма для ввода неокислительного газа в жидкий металл, состоит из двух концентрических труб, внутренняя из которых заполнена огнеупорным материалом. Трубы установлены так, что между ними имеется зазор для прохода неокислительного газа. Наружная поверхность внутренней трубы выполнена в виде 2-12 граней, соединенных одна с другой дуговыми участками, причем сумма длин дуговых участков равны (0,2-1,2) R, где R - радиус дугового участка. 3 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5l) 5 С 21 С 5/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4362982/31-02 (22) 12.01.88 (46) 30.04. 90. Бюл, У 1 6 (7.1 ) Днепропетровский металлургический институт (72) В.И. Баптизманский, К.Г.Ниэяев, Б.М.Бойченко, В.П.Черевко, В.N.Дробный, Г.N. Белопольский, N.Н.Байрака, Г.Г.Матухно, Н.N.Îìeñü и Г.Л.П!аповал (53) 669.184.142(088.8) (56) Сталь, 1985, У 11, с.16-20.

Патент CIIIA У 4449701, кл. С 2! С 5/48) 1984. (54) ФУРМА ДЛЯ ВВОДА НЕОКИСЛИТЕЛЬНОГО

ГАЗА В ЖИДКИЙ. МЕТАЛЛ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкИзобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкциям фурм для донной продувки металла неокислительным газом, и может

ыть использовано при выплавке стали конвертерах с комбинированной продувкой металла кислородом сверху и нейтральным газом через днище.

Цель изобретения — повышение срока службы фурмы за счет стабилизации режима внедрения газовой струи в расплав.

На фиг. 1-3 представлена фурма, варианты выполнения.

Фурма состоит из двух концентрически расположенных труб — внешней

1 и внутренней 2. Внутренняя труба 2 заполнена огнеупорным материалом 3.

Внешняя поверхность трубы 2 выпол—

„„SU„„3560565 А1

2 циям фурм для донной продувки металла неокислительным газом . Цель изобретения — повышение срока службы фурмы за счет стабилизации режима внедрения газовой струи в расплав. Фурма для ввода неокислительного газа в

-жидкий металл состоит из двух концентрических труб, внутренняя из которых заполнена огнеупорным материалом. Трубы установлены так, что между ними имеется зазор для прохода неокислительного газа. Наружная поверхность внутренней трубы выполнена в виде 2 — 12 граней, соединенных одна с другой дуговыми участками, причем сумма длин дуговых участков равна (02-1,2)R, где R — радиус дугового участка. 3 ил. 1 табл. иена в виде многогранника, имеющего грани 4, соединенные между собой дуговыми участками 5. Между трубами имеется зазор 6 для прохода газа.

Фурма изготавливается следующим образом.

Металлическая труба обжимается на прокатном стане, где ее наружной поверхности придается форма с заданным количеством граней, соединенных между собой дуговыми участками. Форма внутренней поверхности этой трубы может быть различной. Радиусы дуговых участков, соединяющих грани, равны радиусу внутренней поверхности наружной трубы. Поспе этого обжатая труба свободно вставляется в другую металлическую трубу и осуществляется их совместная протяжка, В результате

1560565 внутренняя поверхность наружной трубы плотно прилегает к дуговым участкам наружной поверхности внутренней трубы, оставляя каналы заданной формы для прохода неокислительного газа.

Внутренняя труба заполняется огнеупор" ным материалом. Таким образом, выпопнение внешней поверхности трубы в ви" де многогранника повышает технологич- 10 ность процесса изготовления фурмы, так как отпадает необходимость в дополнительном устройстве для создания зазора между трубами 1 и 2.

Эксперименты, проведенные на холодных" моделях по продувке воды аргоном и на "горячих" моделях по про-. дувке жидкого металла аргоном„ показали, что в жидкость истекают отдельные газовые струи в количестве, рав" ном количеству граней многогранника °

Наличие несплошностей в газовом потоке качественно изменяет структуру струи. Полностью исчезает возвратноколебательное движение потока газа и 25 связанные с этим повышение эрозии огнеупора и вынос металла. Продуваемая жидкость вовлекается в строго направленную циркуляцию, что повышает эффективность перемешивания. 30

Иа 1 — тонном полупромышленном конвертере проведены сопоставительиые испытания предлагаемой и известной фурм.

С использованием указанных фурм проведено по 5 плавок. В ходе продувки сталеплавильной ванны конвертера через верхнюю водоохлаждаемую фурму кислородом в расплав подавали азот через три фурмы, установленные в днище конвертера. Днище конвентера изготовлено 40 из периклазоуглеродистого кирпича..

Фурмы были установлены в отверстиях, просверленных в кирпичах, на огнеупорной обмазке. В качестве металлошихты использовали жидкий чугун состава,X: С 3,3-3,6; Si 0,4-0,7;

Мп 0,3-0,7; S 0,042-0,050; P 0,0610,072, Pасход кислорода сверху

3,5 м /мин, расход азота через днище з

0,1 м /мин. Визуальные наблюдения позволили выявить более спокойный

1 ход продувки с меньшим количеством выбросов и выносов металла на плавках с использованием фурм предлагаемой конструкции IIQ сравнению с использованием фурмы-прототипа.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Из сопоставительного анализа следу" ет, что применение фурм предлагаемой конструкции пр сравнению с прототипом позволяет в ),3-1,5 повысить стойкость фурм. Кроме того, повышение интенсивности перемешивания при работе с предлагаемой фурмой позволяет повысить выход годной стали на 0,5Х и повысить качество выплавляемой стали.

Формула изобретения

Фурма для ввода неокислителъного газа в жидкий металл, состоящая из двух концентрично расположенных труб, внутренняя из которых заполнена огнеупорным материалом, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью увеличения срока службы фурмы за счет стабилизации режима внедрения газовой струи в расплав, наружная поверхность внутренней трубы выполнена в виде 2-12 граней, чередующихся с дуговыми участками, радиусы R которых равны ра) иусу внутренней поверхности наружной трубы, а сумма длин дуговых участков равна 0,2-1,2 R.!

560565

Состав металла, 7, КолЗначения

71 (х ((R) Износ Р>ыход во фурмы годграней, шт. ного, X плав= ку мм

Предлагаемая фурма

90,5 О,11 0,20

90,7 0,12 0,22

91,2 0,13 0,37

91,3 О !1 О 28

90 7 013 011

89,5 0,12 0,15

91,3 0,12 0,47

92,0 0,13 0,32

91,5 0,12 0,35

90 5 О 11 О 19

90,! 0,1 О 0,23

90,8 0,13 0,20

90,5 0,14 0,22

92,1 0,13 0,18

883 012 020

Из в е с тна я фурма

90,7 0,13 0,1 8

2,5

0,031 0,051

14,02

2

2

6

6

6

12

12

12

12

0,15

0,20

0,60

1,20

1,25

0,!5

0,20

0,60

1,20

1,25

0,15

0,20

0,60

1,20

1,25

2,6

1,9

1,8

2,1

2,6

3,0 .2,0

1,6

97

2,8

2,5

1,9

1,6

1,5

2,2

0,032

0,031

0,022

О, 029

0,027

0,031

О, 015

О, 027

0,029

О, 040

0, 025

0,0) 9

О, 022

0,028

0,036

О, 053

О, 033

О, 047

О, 051

О, 060

О, 048

0,024

0,041

0,037

0,050

0,050

0,046

0,049

0,051

0,065

Содержание

Fe0 в конечном шлаке, 7.

15,0

13,50

10,28! 2,32 14,17

13, 21

8,47

9,15

9,18! 0,10

13,25

8,01.10,62

9,71

12,50

1 560565

Фиг э

Составитель Н. Николаенко

Техред Л.Сердокова Корректор А.Обручар

Редактор Л. Веселовская

Заказ 952 Тираж 507 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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