Амбразура конвертера

 

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к конструкции сталеплавильных конвертеров. Цель изобретения - повышение надежности. Амбразура снабжена дополнительной подвижной трубой 8 с кольцевым поршнем 9, размещаемой во внешней полости 4. Патрубок, сообщающийся с внешней полостью 4, снабжен трехходовым краном 15, перекрывающий элемент которого соединен с центральной подвижной трубой 3 при помощи шарнирно-рычажной системы 16. Внутренняя труба 2 снабжена насадкой 10 с конусной полостью, размещенной в полости дополнительной подвижной трубы 8. Нижний конец центральной подвижной трубы 3 размещен в конусной полости насадки 10 и снабжен конусным клапанным кольцом 12 с отверстиями 13. За счет управляемых перемещений трубы 8 предотвращается образование настылей на амбразуре и обеспечивается повышение надежности ее в работе. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (gg)g С 21 С 5/30, 5/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

19

29

78

@us,7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯЫ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4407949/27-02 (22) 11.04.88 (46) 23.10.90. Бюл. У 39 (71) Институт черной металлургии (72) А.E.Ðàñêèäêèí, В.Ф.Поляков

P.Â.Ñòàðoâ (53) 669.184.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !!." 453431, кл. С 2! С 5/46, 197!.

Непрерывный контроль температуры металла в лабораторном конвертере /

Сб. Сталеплавильное производство.—

M.: Металлургия, 1976, .- 4, с. 97101.

2 (54) АМБРАЗУРА КОНВЕРТЕРА (57) Изобретение относится к металлургии, конкретнее к конструкции сталеплавильных конвертеров. Цель изобретения - повышение надежности. Амбразура снабжена дополнительной подвижной трубой 8 с кольцевым поршнем 9, размещаемой во внешней полости 4.

Патрубок, сообщающийся с внешней полостью 4, снабжен трехходовым краном

15, перекрывающий элемент которого соединен с центральной подвижной трубой 3 при помощи шарнирно-рычажной системы 16. Внутренняя труба 2

3 16011

| снабжена насадкой 10 с нонусной по, лостью, размещенной в полости допол нитапьной подвижной трубы 8. Нижний конец центральной подвижной трубы

3 размещен в канусной полости насадки 5

10 и снабжен конусным клапанным коль33

4 цом 12 с отверстиями 13. За счет управляеммх перемещений трубы 8 предотвращается образование наетыпей на амбразуре и обеспечивается повышение надежности ее в работе. 1 з.п. флы 3 ил

Изобретение относится к металлургии, а конкретно к конструкции сталеплавильных конвертеров.

Цель изобретения - повышение надежности.

На фиг.l изображено устройство, разрез; на фиг.2 - узел Х на фиг.l; на фиг.3 " узел II на фиг.2.

Устройство содержит коаксиально расположенные трубы наружную 1,„ внутреннюю 2 и центральную подвижную 3, образующие внешнюю и внутреннюн» кольцевые полости 4 и 5 с герметично закрытыми верхними концами и имеющие патрубки 6 и 7 для подвода газовых энергоносителей.

Амбразура снабжена дополнительной подвижной трубой 8 с кольцевым поршнем 9, размещенной во, внешней по лости 4, при этом поршень 9 установлен на верхнем конце трубы, внутренняя труба,.2 снабжена кольцевой ци|линдрической насадкой 10:.с конусной полостью, установленной на наружном нижнем конце внутренней трубы и раз мещенной в полости дополнительной подвижной трубы 8, при этом в боковой стенке трубы 2 имеются отверстия ll, х0 размещенные выше насадки и ниже нижнего положения поршня, нижний конец центральной подвижной трубы 3 размещен в конусной полости насадки и снабжен конусным клапанным кольцом 12 с наружной конусностью, конгруэнтной конусности насадки 10, причем на ко нусном клапанном кольце 12 выполнены .отверстия 13, осевые линии которых перпендикулярны конусной поверхности, а верхний конец центральной подвижной трубы 3 снабжен ограничительнорегулирующей гайкой 14, кроме того, патрубок, сообщающийся с внешней кольцевой полостью 4, снабжен трех55 ходовым краном 15, перекрыв ающии элемент которого .соединен с центральной подвижной трубой 3 при помощи шарнирно-рычажной системы 16, Наружная труба l выполнена по длине из двух частей: из трубы 1 и трубы 17, разъемный стык которых обеспечивается при помощи кольца-муфты

18, расположенной на уровне торца насадки 10. Амбразура размещена в трубе

19 с холодильником 20. Труба 19 является неотьемлемой деталью корпуса конвертера и установлена в нем под углом к вертикали, равным углу траектории движения зонда (15-25 ), и, таким образом, предназначена для быстрой и точной постановки амбразуры в конвертер, а также для обеспечения гарантированной стойкости футеровки в районе амбразуры. На конвертере амбразура крепится при помощи лап 21 и болтов и защищена со стороны горловины от выбросов из конвертера экраном 22. Для управления режимом работы амбразуры имеется электропри-. вод 23 (например, соленоид), управление которого, в свою очередь, осуществляется блоком управления с реле времени (не показаны).

Амбразура конвертера работает следующим образом.

Амбразура устанавливается в футеровку конвертера при ее кладке. В исходном положении центральная подвихсная труба 3 находится в нижнем положении и зависает на гайке 14. Дополнительная подвижная труба 8 с кольцевым поршнем 9 также находится в нижнем положении, опираясь на амортизационную пружину 24, при этом нижний торец дополнительной подвижной трубы находится несколько ниже торца трубы 17, который расположен на выходе канала в кладке конвертера.

Кран 15 находится в открытом положении.

Перед началом продувки в патрубок

6 и в перекрывающее устройство 15 подают азот под давлением 0,4 0,6 ИПа.

Сжатый воздух для этого не годится, так как его кислород дожигает оксид

1601133 6

20 углерода, что вызывает разогрев амбразуры и сгорание трубы !7, а ке охлаждение ее, как это требуется.

Возвратно-поступательное движение

5 дополнительной трубы 8 с поршнем 9 осуществляется сжатым газом при распределении его согласованными перемещениями центральной трубы 3 и подвижного элемента, перекрывающего 10 газ, в кране 15. Дпя согласованного перемещения они соединены шарнирнорычажной системой 16, воздействие на которую можно осуществлять различными силовыми механизмами, например, электроприводом в виде соленоида 23, электросигнал на который подается от блока управления, содержащего реле времени, при помощи которого задают частоту поступлення электросигнала ка соленоид, т,p. частоту возвратно-поступательного движения трубы 8.

Однако, пока не начата продувка и не включен блок управления, подан- 25 ный в амбразуру азот работает только как охладитель, проходя по кольцевым каналам 4 и 5, по трубе 8 и по. зазору между трубами 8 и 17, величину которого при одностороннем сме- 30 щении трубы 8 целесообразно иметь около 1,5 мм. Такие же зазоры могут быть по поршню 9 и по насадке 10.

На выходе из амбразуры газ отдувает

-разогретую газовую среду рабочего пространства конвертора от амбразуры, препятствуя тем самым ее разогреву. Как только начинается продув.ка, включают блок управлeíèÿ. При поступлении электросигнала в соле- 40 ноид 23, последний через шарнирнорычажную систему 16, приподнимает центральную подвижную трубу 3 вверх до плотного прижатия клапанного кольца 12 к конусной поверхности насад- 4.ки 10, перекрывая тем самым выход газу в полость дополнительной подвижной трубы 8, но при этом небольшое количество (примерно, 1!5 от всего расхода) азота проходит через отвер- 50 отверстия 13, создавая газовую завесу для мелких частиц. Основное же количество газа через отверстия 11 трубы 2 попадает под горшень 9 и начинает перемещать его с трубой 8 вверх. Одновременно при перемещении центральной трубы 3 шарнирно-рычажная система 16 воздействует на кран 15, перекрывающий элемент которого отключает кольцевую полость 4 над поршнем от магистрали азота и соединяет ее с атмосферой для сброса газа, ко при этом можно сделать так, что одновременно заметное количество будет уходить по зазору между трубами вниз к выходу из амбразуры, усиливая охлаждение последней. Достигнув верхнего положения, поршень наталкивается на амортизационную пружину и задерживается, соверш".ÿ здесь колебания эа счет отдачи пружины до момента прекращения электросигнала, и в этот,же момент центральная подвижная труба

3 смещается вниз, а перекрывающее устройство 15 переключается на подачу азота н полость 4 в пространство пад поршне, и последний с подвижной трубой 8 ускоренно перемещают нниз до сжатия амортизационной пружины 24 и, так же, как в верхнем положении, за счет отдачи от нее поршень с трубой совершает колебания.

Далее при поступлении каждого следующего электросигнала поршень 9 с трубой 8 повторяют свой цикл возвраткопоступательного движения. 3а счет постоянной подвижности трубы 8 обеспечивается работоспособкость амбразуры в постоянно открытом состоянии во время продувки конвертерной ванны.

В начальный момент цикл;. движения трубы 8, когда она находится в нижнем положении и совершает продольные колебания, на ее внутре««нюю поверхность стенки из конвертера попадает шлако-металлический выброс и закрепляется на ней, а труба уже движется вверх, так как после нескольких колебаний труба 8 начинает движение вверх.

Закрепившаяся настыпь на движущейся трубе 8 очищается с ее поверхности, натолкнувшись «-а торец насадки 10, I так как прочная приварка настыли к трубе маловероятна, а если и будет, то только локально-точечной, ввиду того, что эа краткое пребывание (примерко около 1 с) подвижной трубы 8 в нижнем положении на нее попадает мало шпакометаллической эмульсии (или шлака) и соотношения горячей массы к более массивной, подвижной и холодной трубе весьма неблагоприятно дпя адгезии, Как только подвижная труба 8 уходит из своего нижнего положения, труба 17 оказывается открытой для выбросов. Однако для закрепления и нарас16011 33

15

25

35

45

55 тания настыли на поверхности трубы

17 также, нет условий из-за наличия тех же факторон, и в первую очередь, по времени, так как сразу же, при ( обратном движении трубы 8 вниз настыль очищается с поверхности трубы

17 надвигающимся торцом трубы 8. Таким образом, постоянная подвижность трубы 8 не позволяет нарастать настыли. поэтому она остается на протяжении всей продувки чистой от выбросов и постоянно открытой для выполнения через нее необходимых по технологии плавки технологических операций и, в первую очередь, при омощи зонда осуществлять контроль текущих технологических параметров конвертерной плавки с последующим равлением ее процессом.

Для обеспечения работоспособности амбразуры технологической-для конвертера на протяжении многих кампаний перефутеровки конвертера, без замены ее на новую наружная . труба амбразуры выполнена по дпине з двух труб I и 17, соединенных разъемно встык при помощи кольцамуфты 18, так как предполагается, ( то труба 17 будет меняться на новую при каждой перефутеровке конвертера лз-за частичного сгорания нижней ее части вместе с футеровкой конвертора. (Кроме того, для исключения резких ударов поршня при наталкивании его на амортизационные. пружины и для спользования с максимально.возможной пользой азота цля охлаждения технологической амбразуры после вы- . полнения им механической работы необходимо при наладке работы амбра зуры одновременно отрегулировать перераспределение азота, поступаюего в технологическую амбразуру. я этого в конструкции амбразуры предусмотрены ограничительно-регулирующая гайка 14, отверстия 13 в клапа ном кольце 12, оптимальная величина зазоров между движущимися и неподвижными узлами технологической амбразуры. Перекрывающее устройство

15 в своем корпусе у выхода газа в атмосферу должно иметь пробку с резьбой, поворотом которой регулируют расход газа в атмосферу. Перераспределяя расходы газа в технологической амбразуре при помощи только гайки 14 и пробки в корпусе крана

15, можно уже при отлаженном режиме работы амбразуры дополнительно осуществлять управление величиной хода дополнительной подвижной трубы 8.

Например, такая необходимость может возникнуть при частичном сгорании нижней части трубы 17 во время план" ки при аварийной ситуации на азотной магистрали.

Наличие на конвертере работоспособной технологической амбразуры позволяет, в первую очередь, надежно контролировать температурный режим конвертерной планки и отбирать пробы металла и шлака по ходу плавки продувки при помощи зондовой установки нового типа, а имея информацию об основных текущих технологических параметрах жидкого металла конвертерной плавки, можно управлять ее процессом.

Применение на конвертере технологической амбразуры, например только для ввода через нее зонда нового типа с целью контроля основных текущих технологи:еских параметров жидкого металла в конвертере, позволяет сократить цикл плавки как минимум на 2 мин, исключить практически плавки с додувками и повысить выход жидкой стали.

Формула изобретения!. Амбразура конвертера, содержащая коаксиально расположенные наружные, внутреннюю и центральную подвижную трубы, образующие внешнюю и внутреннюю кольцевые полости с герметично закрытыми верхними концами и имеющими патрубки для подвода газообразных энергоносителей, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности, она снабжена дополнительной подвижной трубой с кольцевым поршнем, размещенной во внешней полости амбразуры, при этом патрубок, соединенный с внешней по- лостью, снабжен трехходовым краном, связанным посредством управляющего устройства с верхним концом центральной подвижной трубы, внутренняя труба содержит установленную на нижнем конце трубы и размещенную в полости дополнительной поцвижной трубы кольцевую насадку с конусной полостью, а в боковой стенке внутренней трубы выше насадки и ниже нижнего положения поршня выполнены отверстия, 1601133

1О при этом нижний конец центральной подвижной трубы размещен в конусной . полости насадки и снабжен конусным клапанным кольцом.

2. Амбразура по п.1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что в клапанном кольце выполнены сквозные отверстия.

1601133 феру

Составитель А.Протасов

Редактор Н,Яцола .Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Малец

° йа ÎÀÎàåå ° ЮЮ М

Заказ 3247 Тираж 500 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям лри ГКНТ СССР

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

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