Способ эксплуатации донных фурм конвертера

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к конвертерному производству с донной или комбинированной продувкой металла. Целью изобретения является повышение стойкости донных фурм за счет перемещения зоны взаимодействия газа с металлом вглубь ванны. Вблизи выходного сечения фурменных труб с тугоплавким абразивоустойчивым покрытием формируется внутренний конфузорно-диффузорный профиль. Это ускоряет поток газа из фурмы до сверхзвуковой скорости и перемещает зону его взаимодействия с металлом вглубь ванны, что, уменьшая эрозию околофурменного огнеупора, обеспечивает повышение стойкости фурмы. Способ предусматривает проведение в межплавочный период трехстадийного регулирования расхода газа по фурмам: после опорожнения конвертера расход уменьшают до 0,1-0,3 от рабочего значения, затем устанавливают конвертер вертикально вниз дном и подачу дутья прекращают на 0,2-0,5 мин, после чего подачу газа возобновляют, увеличивая интенсивность дутья до рабочего значения в течение 0,1-0,3 мин, 9 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5 )5 С 21 С 5/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4640033/02 (22) 19.0 .89 (46) 07.03.92. Бюл. ¹ 9 (71) Уральский научно-исследовательский институт черных металлов и Нижнетагильский металлургический комбинат им.

В.И.Ленина (72) В.А..Самсонов, Г.И. Фугман, А.М, Сизов;

С.И. Жигач, К.О. Солин, M.À. Третьяков, В.Я.

Литовский, Ю.Д, Исупов и В,г. Борисов (53) 669.184(088.8) (56) Заявка Японии ¹ 60-165312, кл, С 21 С 5/48, опублик. 1985.

Заявка Японии ¹ 61-288005, кл. С 21 С 5/32, С 21 С 5/34, опублик. 1986, Заявка Японии ¹ 59-85814, кл. С 21 С 5/48, опублик. 1984.

Заявка Японии ¹ 58-11717, кл, С.21 С 5/48, опублик. 1983. (54) СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДОННЫХ

ФУРИЯ КОНВЕРТЕРА (57) Изобретение относится к металлургии, s частности к конвертерному производству

Изобретение относится к черной металлургии. в частности к производству стали в конвертерах с комбинированной продувк,ой.

Целью изобретения является повышение стойкости фурм.

Сущность способа заключается в том, что, осуществляя регулирование расхода пропускаемого по донным фурмам газа в определенной последовательности, можно создать вблизи выходного сечения фурмен„„„ Ж„„1717643 А1 с донной или комбинированной продувкой металла, Целью изобретения является повышение стойкости донных фурм за счет перемещения зоны взаимодействия газа с металлом вглубь ванны. Вблизи выходного сечения фурменных труб с тугоплавким абразивоустойчивым покрытием формируется внутренний конфузорно-диффузорный профиль. Это.ускоряет поток газа из фурмы до сверхзвуковой скорости и перемещает зону его взаимодействия с металлом вглубь ванны, что, уменьшая эрозию околофурменного огнеупора, обеспечивает повышение стойкости фурмы. Способ предусматривает проведение в межплавочный период трехстэдийного регулирования расхода газа по фурмам: после опорожнвния конвертера расход уменьшают до 0,1-0 3 от рабочего значения, затем устанавливают конвертер вертикально вниз дном и подачу дутья прекращают на 0,2 — 0,5 мин, после чего подачу газа возобновляют, увеличивая интенсивность дутья до рабочего значения в течение

0,1 — 0,3 мин. 9 ил., 1 табл. ных труб (например, с тугоплавким и абразивоустойчивым покрытием) внутренний конфузурно-диффузорный профиль. Наличие внутри фурменной трубы участка с конфузорно-диффузорным профилем обеспечивает ускорение газового потока и перемещение зоны взаимодействия металла и газа вглубь ванны, что уменьшает зрозионное воздействие расплава на фурму и околофурменные огнеупоры и.увеличивает ее стойкость.

1717643

На первом этапе после опорожнения конвертера расход газа уменьшают до 0,10,3 от рабочего значения, свойственного конкретному типу конвертера и применяемой технологии комбинированной или донной продувки металла. Сразу после снижения расхода газа по фурмам начинается их торцовый нагрев излучением от горячей футеровки и боковой прогрев от соседних более горячих околофурменных эон. Температура фурменных труб с тугоплавкими коррозионно-стойким покрытием увеличивается до значений, при которых происходит размягчение материала покрытия, На втором этапе регулирования расхода газа конвертер устанавливают вертикально вниз дном и подачу дутья прекращают, Температура материала внутреннего покрытия на фурменных трубах превышает температуру его плавления и .капли расплавленного тугоплавкого материала смещаются от перегретого торца фурмы вниз по грубе. Поскольку конвертер стоит вертикально, то с учетом влияния ".ил поверхностного натяжения материала покрытия и симметрии конструкции фурмы (труба, труба в трубе, труба с центральным огнеупорным стержнем) капли расплава настыва1от на более холодных участках фурменных труб в виде конфузорно-диффуэорного профиля..

Третий этап — возобновление подачи газа с увеличением интенсивности дутья до рабочего значения в течение 0,,1-0,3 мин— служит для-прекращения процесса оплавления тугоплавкого покрытия на фурменных трубах, поскольку иначе может произойти закупоривание сечения труб расплавом, а также для эффективного охлаждения сформированного внутри труб конфузорно-диффуэорного профиля.

На фиг. 1-9 изображены наиболее часто встречающиеся конструкции донных фурм и последовательность формирования в них конфузорно-диффузорного профиля.

Фурменная труба 1 с внутренним тугоплавким покрытием 2 замурована в футеровкуднища конвертера 3(фиг. 1). Приэтом, в центре подобной трубы дополнительно, с целью пблучения кольцевой фурмы, может быть Размещен стержень 4 из огнеупорного материала 4 (фиг. 4). 8 фурме типа труба в трубе внутренняя (как правило кислородная), труба 5 изнутри и снаружи покрыта слоем тугоплавкого материала (фиг. 7).

При эксплуатации донных фурм конверTåðà в соответствии с предлагаемым способом на протяжении первого периода с уменьшенным до 0,1-0,3 от рабочего значения расходом торцовый и боковой прогрев фурм не вызывает формоизменения материала покрытия (фиг„1, 4 и 7). Во втором периоде после прекращения дутья тепловые потоки торцового Qt и бокового нагрева Qz вызывают оплавление материала покрытия фурменных труб (фиг. 2, 5 и 8) и натекание расплава на холодные нижележащие участки фурменных труб. Внутри труб происходит образование конфузорнодиффузорного профиля 6 (фиг, 3, 6 и 9), причем, в случае конструкции фурми типа труба в трубе, тепловые потоки на торец фурмы Q > и О2 вызывают образование наружного -6Н и внутреннего — 6a конфузорно-диффузорного профиля (фиг. 8 и 9).

Отличительным признаком способа эксплуатации донных фурм конвертера является регулирование расхода газа по донным фурмам в межплавочный период в три этапа: после опорожнения конвертера расход газа уменьшают до 0,1-0,3 от рабочего значения, затем устанавливают конвертер вертикально вниз дном и подачу дутья прекращают на 0,2 — 0 5 мин, после чего подачу газа возобновляют, увеличивая интенсивность дутья до рабочего значения в течение 0,1 — 0,3 мин.

В случае, если сразу после слива металла и шлака из конвертера расход газа по донным фурмам уменьшить менее 0,1 от рабочего значения, то начинается оплавление покрытия на фурменных трубах и происходит закупоривание фурм. Если расход снижают более, чем на 0,3 от рабочего значения, то не происходит размягчЕния покрывающего трубы слоя, чтo соответственно увеличивает продолжительность второго этапа, Вертикальность положения конвертера на протяжении второго периода необходима для получения кольцевого конфузерно-диффузорного профиля внутри фурменных труб. Прекращение подачи дутья по донным фурмам менее, чем на 0,2 мин, не обеспечивает оплавления тугоплавкого материала покрытия фурменных труб в количестве, достаточном для придания конфуэорно-диффузорного профиля кольцеобразному натеку на внутренних поверхностях труб, Прекращение подачи газа более, чем 0,5 мин, приводит к завариванию труб, особенно зазоров между наружной трубкой и центральным огнеупорным стержнем или между трубами, избыточным количеством тугоплавкого расплава.

8 случае. если после формирования внутри труб конфузорно-диффузорного профиля увеличивать интенсивность дутья до рабочего значения быстрее, чем эа 0,1 мин, то слишком быстрое охлаждение силикатно1717643 го (как правило) покрытия вызывает его растрескивание и разрушение. При увеличении интенсивности медленее, чем за 0,3 мин, происходит нерациональная потеря рабочего времени конвертера. 5

Формирование .конфуэорно-диффузорного профиля внутри фурменных труб целесообразно осуществлять периодически, через 40-50 плавок в конвертере, поскольку длина. образующегося профиля 10 находится в пределах 25-40 мм, а поплавочная эрозия околофурменных огнеупоров в днище конвертера составляет до . 1,0-2,0 мм. Показанием к проведению способа является скачкообразное изменение 15 давления в коллекторе перед конвертером, регистрируемое самописцами на пульте управления.

При сравнительных испытаниях предлагаемого и известного способов в 160-тои- 20 ных конвертерах установлено, что реализация способа защиты донных фурм может быть осуществлена только при усло- . вии футеравания днища конвертера смолодоломитовыми огнеупорами, к которым 25 слой шлакового гарнисэжа приваривается поСле зэгущения шлака доломитом.

Полученный в ре ультате процесс относится не к комбинированной продувке. представляющей подачу кислорода сверху-30 и газа по донным фурмам, à процесс с подачей газов через пористую подину конвертера, при котором донные фурмы выполняют роль транспортирующих газ труб.

К периклазохромитовым огнеупорам 35 днища и периклазоуглеродистым фурменным блокам шлаковый гэрнисаж не приваривается даже после переокисления оставленного шлака, введения в него извести или доломита и выдержки в течение 40 40. мин. При заливке чугуна на очередную плэвку шлак всплывает и донные фурмы оголяются. Технико-экономические преимущества предлагаемого способа определяют в сравнении с технологией, при которой продувку металла в конвертере осуществляют нейтральным газом через донные одноканальные блоки с эмалированными фурменными трубами. Трубы подбирают так, что

"живые" сечения канала(фиг. 1), кольцевого зазора (фиг. 4) и фурмы типа труба в трубе (фиг. 7) равны. При всех испытаниях по донным фурмам подают только азот с давлением 0,8 МПа и расходом на фурму порядка 1 м /мин. По фурме типа труба в трубе через центральную трубу продувают 0 85 м /мин, по кольцевому з зазору 0,15 м /мин, Результаты сравнительных испытаний представлены в таблице (в опытах 10-18 использованы неоптимальные параметры).

Технико-экономические преимущества способа заключаются в увеличении более чем íà 40, стойкости донных фурм конвертеров, Формула изобретения

Способ эксплуатации донных фурм конвертера, включающий регулирование расхода газа, подаваемого по фурменным трубам в межплавочный период, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения. стойкости фурм, регулирование расхода газа осуществляют в три этапа: после опорожнения конвертера расход газа уменьшают до 0,1-0,3 от рабочего значения, затем устанавливают конвертер вертикально вниз дном и подачу дутья прекращают на 0,2 — 0,5 мин, после чего подачу газа возобновляют, увеличивая интенсивность дутья до рабочего значения в течение 0,1-0,3 мин.

171 7б43

1717643

1717643

Составитель В.Красина

Техред M,Moðãåíòàë Корректор H.Kîðîëü

Редактор И,Дербак

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

Заказ 853 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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