Водоохлаждаемый многосопловый наконечник фурмы

 

Изобретение относится к черной металлургии . Цель - снижение расхода жидкого чугуна за счет повышения степени дожигания СО до COs. Наконечник содержит попарно установленные радиально и тангенциально расположенные сопла, оси которых пересекаются вне наконечника в плоскости, перпендикулярной его вертикальной оси. При этом отношение проходных сечений радиальных сопл к тангенциальным соплам составляет 0,15- 0,25, что приводит к повышению степени дожигания. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (g>)g С 21 С 5/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

3%,"О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4497687/02 (22) 24.10,88 (46) 23,05,91. Бюл. N 19 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) А.M,Ïoæèâàíîa, В,Б.Охотский, А,Д.Зражевский, Л.M.Ó÷èòeëь, 1О.Н.Борисов, С.С.Бродский и А.В.Шибко (53) 669.184.244.66(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР, ¹ 643538, кл, С 21 С 5/48, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N 810831, кл, С 21 С 5/48, 1981, (54) ВОДООХЛАЖДАЕМЫЙ МНОГОСОПЛОВЫЙ НАКОНЕЧНИК ФУРМЫ

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к конструкциям устройств для продувки жидкого металла в кислородных конвертерах верхнего дутья.

Целью изобретения является повышение эффективности продувки за счет повышения степени дожигания СО, Размещение сопл указанным образом обеспечивает подачу дополнительного кислорода из радиальных сопл с меньшим сечением в потоки СО, которые выходят на поверхность ванны в зонах взаимодействия с металлом кислородных струй, истекающих из тангенциальных сопл с большими сечением. Это наиболее эффективно тогда, когда плоскость, в которой лежат точки пересечения осей смежных тангенциально и радиально расположенных сопл, совпадает с поверхностью ванны. При этом кислородные струи, истекающие из тангенциальных сопл, внедряются в жидкий металл с образованием первичных реакционных зон, в Ы,, 1650712 А1 (57) Изобретение относится к черной металлургии. Цель — снижение расхода жидкого чугуна за счет повышения степени дожигания СО до СО . Наконечник содержит попарно установленные радиально и тангенциально расположенные сопла, оси которых пересекаются вне наконечника в плоскости, перпендикулярной его вертикальной оси. При этом отношение проходных сечений радиальных сопл к тангенциальным соплам составляет 0,15—

0,25, что приводит к повышению степени дожигания. 2 ил. пределах которых происходит преимущественно сжигание железа, Образовавшиеся окислы железа смешиваются с металлом основного объема ванны и взаимодействуют с ним в пределах вторичных реакционных д зон, Здесь происходит интенсивное образо- 0 вание и выделение СО, в потоки которой у внедряются кислородные струи, истекающие из радиальных сопл, и обеспечивают дожигание СО до СОг с выделением значи° ю Ь тельного количества тепла.

В связи с тем, что в ходе продувки поло- Ь) жение фурмы относительно поверхности ванны может изменяться, каждую пару сопл размещают так, что плоскость, в которой лежат точки пересечения их осей, отстоит от наконечника на Ьф = 30 — 35 калибров в пересчете на выходной диаметр тангенциального сопла. Под Ьф следует понимать расстояние от торца наконечника до плоскости пересечения осей попарно установленных сопл, которое имеет место после

1650712 истечения 25 — 30 продолжительности продувки, так как в начале продувки фурму обычно держат выше с целью ранней наводки железистого шлака и оплавления металлолома. В этот период в связи с низкой 5 скоростью окисления углерода выбросы металла отсутствуют.

При Ьф < 30 dT "" наблюдается усиленный вынос металла из конвертера и резко повышается вероятность прогара наконеч- 10 ника фурмы.

При пф > 35 бт "" наблюдается черезмернОе вспенивание шлака, увеличиваются потери металла с выбросами, ухудшается теплопередача от факела дожигания к жид- 15 кому металлу, что приводит к снижению доли металлолома в шихте, Опытным путем установлено, что отношение расходов кислорода через радиальные Qp и тангенциальные QT сопла должно 20 составлять 0,15-0,25.

При отношении — - < 0,15 не обеспеQ

От чивается дожигание выходящей из вторичных реакционных зон СО до COz из-за 25 недостатка кислорода на дожигание.

При отношении — - > 0,25 кислородQ

От ные струи, истекающие из радиальных сопл, "простреливают" потоки СО, слабо смеши- 30 ваясь с ними, что снижает тепловой эффект дожигания. Кроме этого, при повышенной (> 35 калибров) высоте фурмы над ванной указанные струи могут достигать поверхности футеровки, вызывая ее локальный из- 35 нос.

На фиг.1 показан наконечник; на фиг.2— вид А на фиг.1.

Наконечник состоит из верхней 1 и нижней 2 тарелок, между которыми попарно 40 размещены тангенциальные 3 и радиальные 4 сопла. Верхняя 1 и нижняя 2 тарелки соединяются с трубами 5 и 6. между которыми установлена разделительная труба 7.

Трубы образуют тракты подачи кислорода, подвода и отвода охлаждающей воды.

Наконечник работает следующим образом.

Кислород падается по трубе 5 к соплам

3 и 4, критические диаметры которых рассчитываются так, что расход кислорода через радиальные сопла составляет 0,15-0,25 общего расхода кислорода на фурму. Истекая иэ сопл, кислородные струи распространяются вдоль их осей, которые пересекаются вне наконечника в плоскости, перпендикулярной вертикали, совпадающей с поверхностью ванны и отстоящей от наконечника на 30 — 35 калибров, считая по выходному диаметру тангенциального со-. пла. Кислородные струи из тангенциальных сопл обладают достаточной кинетической энергией и дожигают поток выделяющейся

СО до СО2. При этом увеличивается привод тепла в ванну..

Применение предлагаемого наконечника за счет рациональной организации подачи дутья позволит увеличить долю металлолома 8 шихте конвертеров и снизить удельный расход жидкого чугуна ориентировочно на 20 кг/т стали.

Формула изобретения

Водоохлаждаемый многосопловый наконечник фурмы, содержащий радиально и тангенциально расположенные сопла, о тл и ч э ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности продувки эа счет повышения степени дожигания СО, радиальные сопла установлены попарно с тангенциальными, точки пересечения осей попарно установленных сопл лежат вне наконечника в плоскости, перпендикулярной его вертикальной оси и расположенной на расстоянии 30-35 диаметров выходного сечения тангенциального сопла, при этом отношение проходных сечений радиальных и тангенциэльных сопл составляет 0,15-0,25, и а и о

Фиг.1 а

Составитель В.Красина .

Техред M.Ìoðãåíòàë

Редактор Н.Гунько

Корректор Т,Малец

Заказ 1584 Тираж 401 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета ио изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 f3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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

1650712 А

7