Кислородная фурма для производства стали в конвертерах

 

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к устройствам для продувки стали в кислородных конвертерах. Цель изобретенияповышение тепловой эффективности кислородно-конвертерного процесса достигается тем, что сопла, предназначенные для зажигания отходящих газов, выполнены в виде плоских диффузоров, расположенных под углом 25-30 к оси формы и удаленных на расстояние (32- 38)dVn от ее торца с соотношением сторон на срезе, равном 2,5-3,0, при отношении толщины щели диффузора к критическому диаметру дутьевых сопел, равном 0,3-0,5, где d и п - крити- . ческий диаметр дутьевого сопла и количество дутьевых сопел. Пространственная ориентации сопел для дожигания СО в сочетании с аэродинамическими характеристиками плоских струй обеспечивает веерообразный характер взаимодействия струй с восходящим потоком СО, что повьшает эффективность перемешивания и дожигания СО до COj. 1 ил. (Л со 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„5U„„1330171 (5ц 4 С 21 С 5/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3918830/22-02 (22) 08.04.85 (46) 15.08.87. Бюл. - 30 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по очистке технологических газов, сточных вод и использованию вторичных энергоресурсов предприятий черной металлургии

"ВНИПИЧерметэнергоочистка" (72) С.И.Волгин, И.B.Êàáàíoâ, Е.А.Сутягин, В.С.Бобошко, Е.А.Семененко, P.Ñ.Àéçàòóëîâ и Л.N.Ó÷èòåëü (53) 669.183(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 337407, кл. С 21 С 5/48, 1971.

Заявка Франции У 2496699, кл. С 21 С 5/32, 1982. (54) КИСЛОРОДНАЯ ФУРМА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ В КОНВЕРТЕРАХ (57) Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к устройствам для продувки стали в кислородных конвертерах. Цель изобретения— повышение тепловой эффективности кислородно-конвертерного процесса достигается тем, что сопла, предназначенные для зажигания отходящих газов, выполнены в виде плоских диффузоров, расположенных под углом 25-30 к оси формы и удаленных на расстояние (3238)de от ее торца с соотношением сторон на срезе, равном 2,5-3,0, при отношении толщины щели диффузора к критическому диаметру дутьевых сопел, равном 0,3-0,5, где d u n — критический диаметр дутьевого сопла и ко личество дутьевых сопел. Пространственная ориентаций сопел для дожигания СО в сочетании с аэродннамически- Е ми характеристиками плоских струй обеспечивает веерообразный характер взаимодействия струй с восходящим по" током СО, что повышает эффективность перемешивания и дожигания СО до СО .

1 ил.

lan@

1330171

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к устройствам для продувки стали в кислородных конвертерах.

Цель изобретения — повышение тепловой эффективности кислородно-конвертерного процесса.

Площадь сечения сопел для дожигания СО составляет 0,2-0,25 площади сечений сопел для продувки расплава, а количество сопел для дожигания СО составляет n„ = n + (1 — 2), где п, — количество сопел для дожигания монооксида углерода;

n - количество сопел для продув2 ки расплава.

Такие параметры конструкции фурмы обеспечивают узкую специализацию сопел по функциональному назначению, 2р что позволяет обеспечить не только эффективное протекание реакции обезуглероживания, но также эффективное дожигание части выделяющегося иэ ванны СО и эффективную теплопередачу тепла из ванны.

Назначение плоских сопел для дожигания СО и функции вдуваемого через эти сопла кислорода — эффективное дожпгание образующегося СО с обеспече- 30 нием условий максимально возможной передачи тепла, выделяющегося от его сжигания к металлической ванне.

Выбранное соотношение между сторонами сечения плоских сопел, равное

2,5-3,0, позволяет сформировать плоские струи с определенными аэродинамическими характеристиками, что в сочетании с установкой плоских сопел под углом 25-30 к оси фурмы и заданной 4р ориентацией в пространстве каналов сопел обеспечивает в полости конвертера эффективное взаимодействие истекающих плоских струй кислорода с потоком выходящих из ванны газов, при 45 котором высокая степень перемешивания кислорода и СО достигается в области с достаточно узкой толщиной. За счет высокой степени перемешивания плоских стРуй кислорода с потоком СО именно в этой области формируется зона интенсивного сгорания СО до СО>.

Выбранное расстояние между соплами для продувки расплава и соплами для дожигания СО определяется тем, что при его величине, меньшей, чем 32d&n : вдуваемый кислород расходуется на реакцию обезуглероживания, что связано с распределением содержания металлических капель и распределением углерода в них по высоте газбметаллической эмульсии. При его величине, большей чем 38й й, все более падает, но нарастающей зависимости, эффективность теплопередачн от факела сжигания СО к металлической ванне.

Таким образом, укаэанное расстояние между соплами позволяет расположить зону дожигания CO до CO в опре2 деленной области по высоте конвертера над шлакометаллической ванной, эффективной с точки зрения передачи тепла от сжигания монооксида углерода металлической ванне.

Таким образом, указанное расстояние между соплами позволяет расположить зону дожигания СО до СО в определенной области по высоте конвертера над шлакометаллической ванной, эффективной с точки зрения передачи тепла от сжигания монооксида углерода ме таллической ванне.

Пространственная ориентация сопел

СО в сочетании с формируемыми аэродинамическими характеристиками плоских струй обеспечивает веерообразный характер взаимодействия струй с восходящим скоростным потоком.СО, что является существенным с точки зрения эффективности перемешивания и сжигания СО до СО> в рабочей полости конвертера за счет кислорода, подаваемого.через сопла для дожигания СО.

На фиг.1 показано устройство, разрез (разрез В-Б на фиг.2), на фйг.?— вид А на фиг.1.

Кислородная фурма- состоит из концентрически расположенных труб 1-5 для подвода кислорода, подвода и отвода воды, сопел 6 для продувки расплава, расположенных в торцовой головке 7 фурмы, сопел 8 для дожигания

СО, выполненных в виде плоских дыффуэоров с соотношением сторон в сечении

2,5-3,0 и установленных в кольцевом коллекторе 9, удаленном от торца головки фурмы на расстояние (32-38)йй, где d u n — диаметр и количество -сопел для продувки расплава.

Устройство работает следующим образом, Кислород по центральному цилиндри-. ческому каналу, образованному трубой

1, поступает в сопла 6, где формируется в струи, идущие в металлическую ванну.

1330171

Кислород, идущий по кольцевому каналу, образованному трубами 2 и 3, поступает в плоские сопла 8 для дожигания СО, где формируется в плоские

5 струи, истекающие в рабочую полость конвертера, встречаясь с потоком конвертерных газов. При этом подаваемый кислород участвует в процессах аэродинамического перемешивания и при ro- 0 рении СО до СО .

Охлаждающая вода циркулирует в каналах между трубами 1 и 2, 2 и 5, 3 и 4.и переточных отверстиях 10 кольцевого коллектора 9.

Предлагаемая кислородная фурма для производства стали в конвертерах позволяет расширить функции продувочного устройства для подачи кислорода при осуществлении кислородно-конвертерного процесса и обеспечивает высокую интенсивность тепломассообменных процессов и эффективность использования кислорода на реакцию обезуглероживания при одновременном повышении степени дожигания СО до С0 в рабочей полости конвертера. Применение предлагаемой фурмы позволяет увеличить степень дожигания СО до СО в рабочей полости конвертера до 30-35Х (вместо 30

10-12Х достигаемых в известных конструкциях кислородных фурм) и за счет этого без увеличения угара железа повысить тепловую эффективность кислородно-конвертерного процесса, что в свою очередь обеспечивает снижение удельного расхода жидкого чугуна в металлошихте на 30-50 кг/т.

Формула изобретения

Кислородная фурма для производства стали в конвертерах, содержащая концентрично расположенные трубы для подвода и отвода охлаждающей воды, подвода кислорода, торцовую головку с соплами для продувки ванны и дожигания СО, отличающаяся тем, что, с целью повышения тепловой эффективности кислородно-конвертерного процесса, сопла для подачи кислорода на дожигание СО выполнены в виде плоских диффузоров, расположенных под углом 25-30 к оси фурмы и удаленных на расстояние (32-38)de от ее торца, с соотношением сторон на срезе, равны 2,5-3,0, при отношении толщины щели диффузора к критическому диаметру дутьевых сопел, равном 0,3-0,5, где d u n — критический диаметр и количество дутьевых сопел.

1330171

Составитель А. Каханов

Техред Л.Сердюкова

Редактор Н. Киштулинец

Заказ 3541/27

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

Тираж 549

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Корректор С,Черни

Подписное