Фурма для продувки жидкого металла

 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к конструкциям устройств для продувки металла сверху в конвертерах. Цель изобретения - повышение степени дожигания СО, увеличение выхода годного и производительности конвертера - достигается тем, что в фурме для продувки жидкого металла выходные отверстия каждой пары сопел,расположенных на ее боковой поверхности , направлены навстречу друг другу . При соударении встречных струй кислорода одинаковые и противоположно направленные импульсы гасятся, а кислород равномерно рассеивается в области нахождения оксида углерода, за счет чего обеспечивается более полное дожигание СО в полости конвертера . Доля скрапа в металлошихте конвертера при использовании данной фурмы может быть увеличена на 11%, при этом экономический эффект составит О,1 руб/т стали. S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

Ч

РЕСПУБЛИК (ц 4 С 21 С 5/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :3,:

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4165745/31-02 (22) 23.12.86 (46) 30.06.88. Бюл. Ф 24 (71) Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе (72) К.М.Шакиров, P.С.Айзатулов, В.Н.Михайлец, Л.M.Ó÷èòåëü, М.В.Петрунин и E.М.Рыбалкин (53) 669. 184. 142(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 208735, кл. С 21 С 5/48, 1966.

Авторское свидетельство СССР

 345206, кл. С 21 С 5/48, 1962. (54) ФУРМА ДЛЯ ПРОДУВКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА (57) Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к конструкциям устройств для продувки металла сверху в конвертерах.

„„Я0„„3406178 А 1

Цель изобретения — повышение степени дожигания СО, увеличение выхода годного и производительности конвертера — достигается тем, что в фурме для продувки жидкого металла выходные отверстия каждой пары сопел,расположенных на ее боковой поверхности, направлены навстречу друг другу. При соударении встречных струй кислорода одинаковые и противоположно направленные импульсы гасятся, а кислород равномерно рассеивается в области нахождения оксида углерода, за счет чего обеспечивается более полное дожигание СО в полости конвертера. Доля скрала в металлошихте конвертера при использовании данной фурмы может быть увеличена на !1Ж, при этом экономический эффект составит О, 1 руб/т стали.

1406178

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкциям устройств для продувки металла сверху в конвертерах.

Целью изобретения является повы5 шение степени дожигания СО, увеличение выхода годного и производительности метаплургического агрегата.

При продувке металла кислородом водоохлаждаемой фурмой сверху оксид углерода образуется в зоне контакта струи кислорода с металлом. Поднимаясь вверх, CO частично сгорает. Область нахождения оксида углерода в 15 конвертере — это пространство вок-: руг фурмы.

Если в фурме выходные отверстия каждой пары сопел, расположенных на боковой поверхности, направлены на- 20 встречу друг другу, создаются оптимальные условия для дожигания СО.

Поскольку расход кислорода и геометрические размеры сопел одинаковы, струи вытекающего из сопел кислорода имеют одну скорость и, следовательно, обладают одной кинетической энергией. При соударении встречных струй кислорода одинаковые и противоположно направленные импульсы гасятся.Кис-З0 лород равномерно рассеивается во всех направлениях в околофурменном пространстве. Скорости таких раздробленных кислородных потоков невелики и резко уменьшаются по мере удаления от места соударения струй, благодаря чему создаются условия, исключающие удаление кислорода из области нахождения СО, за счет чего и обеспечивается более полное дожигание СО в 40 околофурменном пространстве, При использовании двухъярусных фурм для дожигания СО в конвертере процент СО в отходящих газах колеблется в пределах 8-12Х. При примене- 45 нии предлагаемой фурмы содержание в отходящих конвертерных газах СО увеличивается до 15-177..

Предложенная фурма может быть выполнена как с одноярусным расположением сопел на боковой поверхности фурмы, так и с двухъярусным. В пер- вом случае сопла для дожигания СО находятся в горизонтальной плоскости, перпендикулярной оси фурмы.

Кислород к соплам подается от трубы

55 для подачи О патрубками-вводами.

Каждое сопло может иметь собственный ввод кислорода. В: этом случае количество вводов (сопел) должно быть четным.

Может быть один ввод кислорода на два сопла. В этом случае количество вводов кислорода может быть любым.

Вводы кислорода расходятся от боковой поверхности фурмы веерообразно под углом 90 к оси фурмы.

В случае выполнения фурмы с многоярусным расположением сопел на боковой поверхности фурмы вводы расположены сдвоенными ярусами по высоте фурмы (один из сдвоенных ярусов сопел находится выше другого), Сопла в этом случае направлены вертикально навстречу друг другу и расположены вокруг фурмы на равных расстояниях друг от друга. Выходные отверстия сопел нижнего яруса направлены вверх параллельно оси фурмы, а выходные отверстия сопел второго, верхнего, яруса направлены вниз. Оси каждой пары сопел расположены на прямой, параллельной оси фурмы.

На фиг.1 представлена фурма с одноярусным расположением сопел на боковой поверхности, продольный разрез; на фиг.2 — сечение А-А на фиг. 1 (с патрубком для подвода кислорода на каждое сопло); на фиг.З вЂ” сечение

А-А на фиг.1 (с одним патрубком на два сопла).

Фурма содержит систему концентрично расположенных труб, образующих тракты 1-4 для подачи кислорода на продувку металла, для подачи кислорода на дожигание СО, для подвода и отвода охлаждающей воды соответственно.

В конце тракта 1 установлено сопло 5 Лаваля. Через тракт 2 посредством патрубков б осуществляется по дача кислорода к соплам 7, располо+ женным на боковой поверхности фурмы.

Выходные отверстия каждой пары сопел направлены навстречу друг другу.

Фурма работает следующим образом.

По внутреннему центральному тракту 1 кислород поступает к соплу 5 фурмы, расположенному в головке фурмы, и истекает через сопло 5, взаимодействуя с расплавленным металлом.

Вместе со струей кислорода по внутреннему центральному тракту 1 могут подаваться измельченные материалы пневмотранспортными пнтателями, через которые проходит трасса кислоро1406178 да. Вода для охлаждения фурмы поступает в тракт 3, омывает головку фурмы, вводы кислорода и отводится по тракту 4. Кислород для дожигания СО подается по тракту 2 через радиально

5 расположенные патрубки-вводы 6 кислорода в сопла . 7. Выходные отверстия каждой пары сопел направлены навстречу. друг другу. 10

Поскольку расход кислорода и геометрические размеры сопел одинаковы, струи вытекающего из сопел кислорода имеют одинаковую сокрость и, следовательно, обладают одинаковой кинетической энергией. При соударении одинаковых встречных струй кислорода происходит полное гашение их кинетических энергий. Кислород равномерно рассеивается в околофурменное про- >0 странство, полностью взаимодействуя с СО, который получается ниже головки фурмы в зоне контакта струи кислорода, вытекающего из сопла 5, с металлом, и поднимается, образуя в око- 2В лофурменном пространстве сплошной канал.

Поскольку поступающий в боковые сопла кислород более полно расходуется на взаимодействие в околофур- 30 менном пространстве с выделяющимся СО, более эффективно дожигается СО, исключается контакт футеровки конвертера с высокотемпературным высокоскоростным окислительным потоком газа, снижается окисленность шлака и выделяется дополнительное количество тепла.

По сравнению с прототипом предлагаемая фурма позволяет повысить сте- 40 пень дожигания оксида углерода в рабочем пространстве конвертера на

5 и улучшить тепловой баланс, повысить долю скрапа в металлошихте и ускорить процессы шлакообразования в 4> результате более эффективного нагрева ванны, а также повысить стойкость футеровки конвертера.

Выход жидкой стали при использовании предлагаемой фурмы увеличивается примерно на 0,1Х за счет уменьшения угара железа в результате более раннего шлакообразования, уменьшения химического угара металла за счет увеличения доли скрала в металлошихте и уменьшения потерь железа с конечным шлаком эа счет снижения его окисленности.

Увеличение производительности достигается эа счет уменьшения времени продувки примерно на 3Х в результате ускорения окислительных реакций в шлакометаллической эмульсии при повышении средней температуры и за счет уменьшения общего количества окисляющихся примесей в результате снижения доли чугуна в металлошихте.

Фурма по сравнению с прототипом более экономична в эксплуатации. Доля скрапа в металлошихте конвертера при использовании фурмы может быть увеличена на 11X а расход кислорода на дожигание СО снижен íà - 1X.

За счет замены части жидкого чугуна на скрап экономический эффект составит - 0,1 руб/т стали.

Формула изобретения

Фурма для продувки жидкого металла, содержащая коаксиально установленные трубы, образующие тракты подачи окислителя, подвода и отвода охладителя, и сопла с выходными отверстиями, размещенными на боковой и торцовой поверхностях, о т л и— чающая с я тем, что, с целью повышения степени дожигания СО, увеличения выхода годного и производительности металлургического агрегата, выходные отверстия каждой пары сопел, расположенных на боковой по-, верхности, направлены навстречу друг другу.

1406178

1406! 78

Составитель B.Êðàñèíà

Редактор Т.Лазаренко Техред Л.Сердюкова Корректор И.Иуска

Заказ 3160/24

Тираж 545

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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