Горловина конвертера

 

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИН . (51) 4 С 22 В 15/06 (21) 3731023/22-02 (22) 20.04.84 (46) 15.02.86. Бюл. У 6 (71) Норильский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени горно-металлургический комбинат им.А.П.Завенягина (72) Л.И.Данилов,В.А.Нестеров, Н.Н.Елфимов, В.М.Клочков,A.A.Õðèñтич и Ю.В.Перов (53) 669.333.43 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 434099, кл. С 21 С 5/44, 1977.

Авторское свидетельство СССР

 669162., кл. С 22 В 15/06, 1977.

„„SU„,.1211 20 А (54)(57) ГОРЛОВИНА КОНВЕРТЕРА,содержащая боковые,- заднюю и лобовую стены с верхней частью и основанием, закрепленным на конвертере, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции и увеличения срока службы, горловина снабжена открытым кольцеобразным желобом, образованным двойными стенками и основанием, и охлаждаемым элементом, размещенным в теле верхней части горловины, верхняя часть горловины с охлаждаемым элементом размещена в полости желоба, причем лобовая стена с верхней частью горловины по оси ее симметрии выполнена вогнутой по высоте и выпуклой в плане.

1 1

Изобретение относится к металлургии тяжелых металлов, а именно к плавильным агрегатам и, в частности к конструктивным элементам конвертеров.

Цель изобретения упрощение конструкции и увеличение срока службы горловины.

Горловина снабжена открытым коль цеобразным желобом,. который образован двойными стенами и основанием.

Такое соединение стен с основанием необходимо для того, чтобы внутри желоба (в его полости) разместить тело верхней части горловины с охлаждаемым в нем элементом. Такие конструктивные особенности горловины позволяют увеличить срок ее службы путем отвода тепла от горловины с помощью проходящего охладителя и путем конвективного обмена с окружающим воздухом.

Стены желоба между собой и с основанием выполнены неразъемными.Такая конструкция горловины упрощена и содержит в 2-3 раза меньше деталей,чем известные,чтосокращает время ее изготовления, монтажа и ремонта. Стены горловины можно изготовлять из проката путем раскроя по шаблонам, гибки и соединения, например, сваркой. Такая конструкция является литосварной и увиличивает срок службы горловины путем исключения выхода ее из строя в местах креплений, соединений, имеющих большие тепловые и механические нагрузки.

Тело верхней части горловины с размещенным в нем охлаждаемым элементом можно отливать непосредственно на конвертере путем поворота его на требуемый угол с помощью главного привода, что значительно сокращает транспортно-монтажные расходы и простои при ременте.

Охлаждаемый элемент, размещенный внутри желоба по всему периметру горловины, заливают материалом с высоким коэффициентомтеплопроводности, например медью (можно испольэовать графит и т.n.), для того, чтобы обеспечить необходимый отвод тепла по всему периметру тела верхней части горловины и увеличить срок ее службы. Кроме того, медь, используемую для отливки тела верхней части rop211320

1О

l5

55 ловины, можно использовать многократно.

Лобовая стена горловины и размещенная в ней верхняя часть от боковых стен к оси симметрии горловины плавно в плане увиличены (ширина лобовой стены увеличина),. а по высоте они уменьшены, т.е. плавно уменьшена высота лобовой стены и размещенной в ней верхней части от боковых стен к оси симметрии горловины.Увеличение ширины лобовой стены и уменьшение высоты лобовой стены необходимо для того, чтобы увеличить площадь ее поперечного сечения в несколько раз (2,5-3,5 раза), обеспечив тем самым более быстрое выравнивание температуры стен горловины по всему периметру за счет теплопроводности и конвективного обмена (конвекции). Благодаря увеличению ее ширины лобовая стена легче выдерживает механические нагрузки, например,при подведении ковша для слива металла и ударах его о лобовую стену. Уменьшение лобовой стены по высоте обеспечивает наименьшую площадь контакта с ней расплава при разливе, следовательно,:меньший тепловой поток потребуется отводить от горловины, и условия ее работы улучшаются.

На увеличение срока службы горловины влияет также то, что настыли удаляются легче. Это обусловлено тем, что при продувке конвертера мелкие брызги и выплески с высокой температурой попадают на стены горловины, которые имеют температуру значительно ниже, при этом они (брызги и выплески) быстро охлаждаются. Происходит температурная усадка брызг, в результате чего они, слизываясь,закреп-. ляются непрочно на стенах горловины.

Поэтому удаление настылей осуществляется менее трудоемко, а иногда настыли осыпаются под своей тяжестью непосредственно в конвертер.

Для лучшего понимания обозначают ширину задней и боковых стен с размещенной в них верхней частью — А, а их высоту †. В, т.е. ширина А и высота В верхней части горловины одинаковая на задней и боковых стенах.

Ширина А лобовой стены увеличивается до ширины С, при этом высота В лобовой стены уменьшается до высоты Д.

Размеры А, В, С, Д зависят от теплового режима конвертера, от вида сисз 1 тем охлаждения, размеров охлаждаемого элемента, конструкции напыльника конвертера и т,п. Чем вьппе эффективность охлаждения верхней части горловины конвертера, тем эти размеры меньше. Например, при конвертировании медно-никелевых штейнов и условном диаметре охлаждаемого элемента (змеевика) 30 мм при использовании в качестве охладитепя паровоздушной смеси ширина А равна 100 †1 мм.При

A меньше 100 мм уменьшается надежность в работе и увеличивается опасность прогара, чему также способствуют механические нагрузки, возникающие при удалении настылей. Чем меньше ширина А, тем меньше площадь сечения А В следовательно, меньший тепловой поток может быть отведен теплопроводностью от лобовой стены при сливе расплава к боковым и задней стенам, как относительно холодным. Эта особенность крайне важна при аварийном отключении подачи охладителя через змеевик или резких изменениях параметров охладителя.

Чем больше ширина А, тем больше поверхность отдачи тепла к окружающему воздуху и больше площадь сечения

А В, т.е. лучше происходит выравнива-, ние температуры стен горловины. Высота В находится в пределах 350—

600 мм. В практике цветной металлургии различают "низкие" и высокие" горловины (в зависимости от конструкции напыльников ). Чем больше высота В, тем больше поверхность теплообмена с окружающим воздухом,улучшается выравнивание температуры стен, тем надежнее работает горловина. Высота Д находится в пределе 100—

250 мм. Если Д меньше 100 мм, ухудшаются условия охлаждения, увеличивается опасность прогара лобовой стены. Если Д больше 250 мм, увеличивается площадь контакта расплава с лобовой стеной, через которую сливают расплав. Горловина больше нагревается, что понижает надежность ее в работе. Чем меньше высота Д, тем меньше нагревается горловина при сливе расплава и повышается надежность ее в работе за счет того, что поток контактирует с меньшей площадью лобовой стены (т.е.он контактирует с внутренней стенкой, с высотой Д, по ней сливаются в ковш).

Ширина С должна быть такой, чтобы площадь сечения С Д была больше 11320 4 н 2,5-3,5 раза площади сечения А В.

Это необходимо для более быстрого выравнивания температуры по всему периметру верхней части горловины за счет теплопроводности.

На фиг.1 схематически изображена предлагаемая горловина, общий вид; на фиг.2 — вид А на фиг.1; на фиг.3сечение Б-Б на фиг.2.

Горловина конвертера содержит бо5

10 ковые стены 1, лобовую стену 2,заднюю стену 3, закрепленные на основании 4. Верхняя часть 5 горловины содержит залитый в ее теле охлаждаемый элемент (змеевик) 6. боковые 1, лобовая 2 и задняя 3 стены выполнены двойными и соединены жестко между собой и с основанием 4, образуя кольцеобразный открытый желоб. В последнем размещено (в данном случае

2 залита медь) тело верхней части 5 горловины с охлаждаемым элементом 6, повторяя форму желоба. Лобовая стена 2,начиная от боковых стен 1, к оси симметрии горловины плавно в плане увеличена, а по высоте лобовая стена 2 уменьшена (фиг.1 и 2). Ширина задней стены 3 и боковых стен 1 горловины(ширина А)одинаковая, высота задней стены 3 и боковых стен 1

30 ! высота В) также одинаковая. У лобовой стены 2 от боковых стен 1 к оси симметрии горловины ширина А увеличивается до ширины С, а высота В задней стены 3 и боковых стен 1 уменьшена до высоты Д. Основание 4 горловины закреплено на корпусе 7 конвертера болтами и гайками 8 и 9.

Устройство работает следующим .образом.

Когда конвертер находится в рабочем положении, происходит подача охладителя по охлаждаемому элементу 6.

Охладитель, проходя по всему периметру горловины, т.е. по. всей длине охлаждаемого элемента 6, нагревается и отводит тепло от стен охлаждаемого элемента 6 и тела верхней части 5 горловины, охлаждая горловину. Когда конвертер наклоняют, сливая расплав

50 в ковш, расплав контактирует с лобовой стеной 2 в самом низком ее месте (высота Д). При этом охладитель, проходящий по охлаждаемому .элементу 6, отводит тепло, причем в

55 основном от лобовой стены 2. В рабочем положении и при сливе расплава из конвертера постоянно происходит конвективный теплообмен с окру1211320

АР А

Nese 2 жающим воздухом и выравнивание темтератур стен 1 — 3 теплопередачей.

Преимущества предлагаемой горловины конвертера . — по сравнению с прототипом заключаются в том, что она конструктивно упрощена и содержит в три раза меньше деталей благодаря ее литосварной конструкции, что сокращает время ее изготовления и ремонта; трудоемкость удаления настылей намного снижена вследствие охлаждения горловины по всему периметру. Кроме того, конструкция горлови" ны создает удобство при ее обслуживании, например при производстве мелких ремонтов, так как позволяет производить подзаливку отдельных участков непосредственно на конвер1О тере, что сокращает время на ремонт в 1,7 раза.

121 t 320

Тираж 567 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 613/33

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Составитель В.Красина

Редактор С.Лисина Техред О.Неце Корректор А. Тяско