Сталеплавильная печь

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5))g С 21 С 5/48 g< i:j „i с,.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4606772/02 (22) 21 ° 1 1.33 (46) 30.03.91. Вюл. II - 12 (7I) Иариупольский металлургический комбинат "Азовсталь" (72) А.А.Курдюков, В.В.Кисиленко, С.П.Терзиян, В.Е.Купершток, В.А.Дворянинов, В.С.Новиков и A.Х.Сараев (53) 669.041 (088 ° 8) (56) Заявка Франции И- 2176656, кл. С 21 С 5/00, опублик. 1973.

Заявка Франции Р 2228845, кл, С 21 С 5/48, опублик. 1975.. (54) СТАЛЕ ПЛАВИЛЬНАЯ ПЕЧЬ (57) Изобретение относится к металлургии и решает задачу повышения

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для глубинной продувки сталеплавильной ванны, Целью изобретения является повышение срока службы сталеплавильных печей.

На чертеже представлена конструкция устройства.

Устройство состоит иэ корпуса 1, в который установлен подвижный цилиндрический огнеупорный блок 2. В огнеупорный блок 2, который имеет диаметр о, вставлены концентрические трубы 3 для подвода кислорода и защитной среды. Отношение диаметра блока к

ÄÄSUÄÄ 1638175 А 1

2 срока службы сталеплавильных печей при глубинной продувке расплавленного металла. В фурме для введения окислительного газа через огнеупорные стенки под поверхность расплава концентрические трубки для подвода кислорода и защитной среды установлены в перемещающийся одновременно с ними цилиндрический огнеупорный блок при отношении диаметра блока к диаметру кислородного сопла (20 — 50) : 1. Диаметр блока определяется ур.;внением D = (50-30 к e+x Э где D — диаметр блока; D — диаметр кислородного сопла; е — основание натурального логарифма. I ил., 2 табл. диаметру кислородного сопла составляет (20 — 50) :1. Cb

Корпус I вместе с огнеупорным блоком 2 и концентрическими трубами 3 помещается в металлический трубчатый

О Й. кожух 4, зазор между ним и корпусом предназначен для подачи нейтрального газа.

С

-Устройство работает следующим образом.

Фурму устанавливают в огнеупорной

Г стенке сталеплавильной, например мартеновской, печи ниже поверхности жидкого металлического расплава. Через концентрические трубы, расположенные . в огнеупорном блоке, подают кислород с расходом, необходимым для полного и заданного окисления примесей, и природный газ с расходом, достаточ1638175 ным для эффективного охлаждения выходящеro потока кислорода. По зазору между корпусом и наружной обоймой подают нейтральный газ с необходимым расходом, предотвращающим зарастание кольцевой щели, а также разгар блока и футеровки вследствие интенсивного барботажа выходящего газа.

По ходу продувки вследствие высокоинтенсивных циркуляционных потоков горячего металла, барботажа ванны, пульсации зоны продувки и химических процессов разрушения огнеупоров происходит разгар огнеупорного блока. По мере износа и разгара блока его выдвигают в печь и устанавливают заподлицо с поверхностью кладки задней стенки. При этом печь не останавливается на досрочный ремонт, 20 а продолжает работать, Использование подвижного огнеупорного блока с указанными параметрами позволяет значительно продлить срок службы сталеплавильной печи при подаче кислорода 25 под поверхность расплава.

Для установления зоны разгара огнеупорной футеровки при продувке металла через загубленное кислородное сопло были проведены опытные

30 плавки в 3-тонном лабораторном конвертере. Кислородное сопла различного диаметра (0,1; 0,5; 1; 1,5, 2 5; 10 мм) устанавливали в периклазовый блок, который в свою очередь, вставляли в боковую стенку конверте35 ра и зафутеровывали заподлицо с огнеупорной футеровкой . Б конвертер заливали расплавленный в 400 килограммовой индукционной печи чугун и произ40 водили. продувку в течение 1-3 ч с максимально возможным расходом кислорода (при Рд = 10 атм) для данноg го вида сопла. После окончания продувки и слива металла замеряли диа- 45 метр разгара околофурменной зоны.

В табл.1 приведены полученные в результате экспериментов данные.

Как видно из представленных в

50 табл.! данных, при малых значениях диаметра сопла зона разгара огнеупорной футеровки составляет порядка

20 калибров Пс, следовательно, при отношении диаметра подвижного блока к диаметру сопла менее чем 1:20 (0,05) не будет обеспечиваться заши-j та всей зоны огнеупорной футеровки по мере выдвижения блока.

По мере увеличения 0- до 5 — 10 мм

С диаметр разгара приближается к 50 калибрам D и Долее не поднимается, следовательно увеличивать диаметр подвижного блока более чем на 50 калибров диаметра нецелесообразно, так как это приводит к неопределенному расходу огнеупоров и громоздкости конструкции выдвижения без повышения стойкости футеровки °

После обработки полученных данных выявили следующую зависимость зоны разгара огнеупорной футеровки следовательно, необходимого диаметра подвижного огнеупорного блока Dg от диаметра кислородного сопла:

D = (50-30 с ° -D ) D

При известном диаметре кислородного сопла зависимость дает возможность установить необходимый диаметр выдвижного огнеупорного блока, что позволяет защищать всю разгораемую зону с минимальным расходом огнеупоров.

Для установления эффективности работы предлагаемого устройства в лабораторном конвертере проведены исследования трех видов фурм (аналог,ripoтотип и предлагаемое).

Диаметр кислородного сопла фурмы каждого вида 1 мм. хурмы вставлялись в периклазовый блок ф40. мм и длиной 50 мм (в аналоге и прототипе).

Вес блока 0,5 кг. Б прототипе выдвигалось кислородное сопло (запас

200 мм), в предлагаемом устройстве—

IIo мере износа выдвигался блок (за пас 200 мм), Допустимая величина износа конвертера ЗЗ мм, после чего необходима остановка на ремонт.

Продувку вели как и в предыдущем случае (время продувки 1,5 ч),после чего определяли скорость износа футеровки и по ней условное время работы конвертера (частное от деления допустимой величины износа конвертера на скорость износа футеровки). В прототипе сопло перед продувкой выдвигалось вперед, какое-то время реакционная зона была отодвинута от футеровки и это позволяло получить скорость износа футеровки ниже, чем в аналоге и предлагаемой фурме. В предлагаемой фурме по мере износа футеровки до допускаемой величины происходило выдвижение огнеупорного блока заподлицо с огнеупорной стенкой (б раз).

16381

Результаты экспериментов приведены в табл.2.

Фо р мул а из о б р е т е н ия

Стапеплавильная печь, содержащая корпус с огнеупорной футеровкой и не менее одной фурмы, размещенной в огнеупорной футеровке ниже уровня жидкого металла и состоящей из концентрично установленных в трубчатом кожухе труб, образующих тракты подачи кислорода, защитной среды и нейтрального газа, отличающаяся тем, что, с целью увеличения срока

Таблица1

1 T f 1

Показ ат ели (7

2 3 4 5

Диаметр сопла, мм

Зона разгара огнеупорной футеровки,мм

1,5 2

0,1

0,5

38,9 65,0 91,9 249,0 500,0

15,9

Таблица2

Скорость износа футеровки, мм i 10 /ч

Условное

Скорость износа футеровки печи мм.10 /ч

-1 время работы до остановки конвертера

Аналог

Прототип

Предлагаемая

5,1

4,8

64,7

68,8

5,1

4,8 (ф39 мм) 5,1

388,2

0,85

2,0

Вид фурмы

75 6 службы печи, концентрично установленные трубы размещены в цилиндри ческом огнеупорном блоке, который установлен с возможностью продольного перемещения в трубчатом кожухе, причем диаметр Dg цилиндрического огнеупорного блока определяют as соотношения

D - (50-30.е )DÄ где D — диаметр вну

С тренней трубы, образующей тракт подачи кислорода; е — основание натурального логарифма.

l638175

Составитель B.Êðàñèíà

Техред Л.Сердюкова Корректор П. Осауленко

Редактор Л.Веселовская

Заказ 902 Тираж 396 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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