Фурма

 

Изобретение относится к черной металлургии , в частности к сталеплавильному производству, и может быть использовано в подовых печах в конвертерах. Сущность: в фурме, содержащей концентрично расположенные трубы, образующие тракты для подачи топлива и окислителя, а также подвода и отвода охладителя, и головку с центральным соплом и периферийными тангенциально направленными соплами, центральное сопло выполнено в виде звездочки, а периферийные сопла расположены между ее вершинами.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 21 С 5/48

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

00 ,iC), (л)

Ф (л)

C) (21) 4872994/02 (22) 20,08.90 (46) 23,03,93. Бюл, ¹ 11 (71) Институт черной металлургии (72) А,А.Карпенко, B.ß.ÁîòBèíñêèé, В.Ф.Поляков, В.И.Шведченко, А.И. Багрий, С, С, Бродский, Б.Л.Кузьминых, В,В.Несвет, А,A.Ñèòàëî и А.Н,Зайвый (56) Авторское свидетельство СССР

N 1328387, кл, С 21 С 5/48, 1985, Авторское свидетельство СССР

¹ 779402, кл. С 21 С 5/48, 1980, Изобретение относится к черной металлургии, в частности к сталеплавильному производству, и может быть использовано в подовых печах и конвертерах, Цель изобретения — интенсификация нагрева шихты, снижение расхода топлива и увеличение стойкости фурмы, Цель достигается тем, что центральное сопло выполнено в виде звездочки, а периферийные расположены между ее вершинами, На фиг, 1 изображен продольный разрез предлагаемой фурмы; на фиг, 2 — разрез по А — А на фиг. 1.

Фурма состоит из четырех концентрически расположенных труб, одна из которых, центральная 1, служит для подачи окислителя, две другие 2 и 3 образуют тракт для подачи топлива, труба 4 является корпусом фурмы. Трубы соединены с головкой 5, которая имеет центральное сопло 6, выходное отверстие которого выполнено в виде четы„„Я „„1803430 А1 (54) ФУРМА (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к сталеплавильному производству, и может быть использовано в подовых печах в конвертерах. Сущность: в фурме, содержащей концентрично расположенные трубы, образующие тракты для подачи топлива и окислителя, а также подвода и отвода охладителя, и головку с центральным соплом и периферийными тангенциально направленными соплами, центральное сопло выполнено в виде звездочки, а периферийные сопла расположены между ее вершинами, рехлучевой звездочки, и несколько, например четыре, цилиндрических сопла 7 для подачи топлива, расположенных между вершинами звездочки. Сопла 7 направлены тангенциально относительно вертикальной оси фурмы, а их оси составляют с вертикальной диаметральной плоскостью фурмы угол

10-60, Фурма работает следующим образом, B центральное сопло 6, отверстие которого выполнено в виде звездочки, подают окислитель, поток которого увеличивает свою поверхность путем образования дополнительных поверхностей в виде расходящихся лучей, В цилиндрические сопла 7, которые расположены между вершинами звездочки и тангенциально направлены относительно оси фурмы и основного потока кислорода, подают топливо. На выходе из фурмы истекающие струи приобретают движение, направленное перпендикулярно расходящимся лучам кислородного потока. и тангенциэльное дви1803430 жение относительно основного потока окислителя. Наличие центрального сопла, выполненного в виде звездочки,и расположение газовых сопел между вершинами звездочки, позволяет интенсифицировать процессы перемешивания тангенциальных струй топлива со струей окислителя путем внедрения струй топлива как в основной поток окислителя, так и лучеобразные его потоки, а также за счет увеличения поверхности контакта окислителя с топливом, В результате лучшего перемешивания топлива с окислителем интенсифицируются процессы горения топли ва и снижается его расход.

В период рафинирования расплава окислителем продувку ведут без погружения головки фурмы в металл, так как глубина внедрения струи, истекающей из сопла, имеющего форму звездочки, значительно больше, чем для эквивалентного по расходу круглого сопла, При этом снижаются тепловые потери с охлаждающей фурму водой и возрастает ее стойкость за счет увеличения объема реакционной зоны и снижения окислительного потенциала газовой фазы путем увеличения глубины внедрения струи в металл и лучшего перемешивания топлива с окислителем, снижается теплонапряженность в очаге продувки и увеличивается выход жидкой стали.

Таким образом, использование изобретения позволяет интенсифицировать нагрев металлошихты, увеличить выход жидкой стали, снизить расход топлива и увеличить стойкость фурмы.

Пример, Исследование эффективности работы фурменных устройств предлагаемой конструкции и принятой за прототип были проведены на 500-тонной мартеновской печи. Испытывались три конструкции фурм: вариант А — предлагаемая конструкция фурмы; вариант Б — конструкция фурмы, у которой центральное сопло выполнено в виде звездочки, а периферийные сопла расположены против вершины звездочки; вариант  — конструкция фурмы отвечала конструкции, принятой за прототип.

Основные технико-экономические показатели плавок, проведенных с использованием трех типов фурм, приведены в таблице.

Лучшие технико-зкономические показатели относятся к предлагаемой конструкции фурм (вариант А), Длительность плавки уменьшилась по сравнению с прототипом на 5,4, в том числе период прогрева на

18, а плавления и доводки на 4,9, при этом сократились удельные расходы топлива и кислорода соответственно на 6,4;

16,3, запыленность дымовых газов на

50, содержание железа в шлаке на 6 абс. или 43,4 отн., выход жидкой стали увеличился на 1.0 абс. или 1,1 отн. . Стойкость фурм увеличилась в 15 раз, "0 Ухудшение технико-экономических показателей при использовании фурм с расположением сопел для подачи топлива против вершины звездочки (вариант Б) по сравнению с предлагаемой конструкцией (вариант

15 А) объясняется некоторым ухудшением перемешивания потоков топлива с окислителем, так как при расположении газовых сопел против вершин лучей звездочки струи топлива, истекающие из тангенциальных 0 сопел, не внедряются в боковую поверхность потоков окислителя, образуемых лучами звездочки на поверхность основного потока.

Значительное сокращение длительно25 сти плавки при применении фурм предлагаемой конструкции (вариант А) по сравнению с конструкцией, принятой за прототип, произошло в основном за счет сокращения периода прогрева и обусловлено лучшим

30 перемешиванием топлива с воздухом и увеличением скоростей истечения топливнокислородной смеси, Увеличение выхода годного обусловлено снижением потерь металла со шлаком и

35 снижением уровня пылеобразования в рабочем пространстве печи.

Увеличение стойкости фурмы связано тем, что процесс продувки металла кислородом проводится без погружения в металл, 40 что позволяет сократить безвозвратные тепловые потери с охлаждающей фурму водой и расход топлива.

Формула изобретения

Фурма, содержащая концентрично рас45 положенные трубы, образующие тракты для подачи топлива и окислителя, а также подвода и отвода охладителя, и головку с центральным и периферийными тангенциально направленными соплами, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения интенсивности нагрева шихты, увеличения выхода жидкой стали, снижения расхода топлива и увеличения стойкости фурмы, центральное сопло выполнено в виде звездочки, а периферийные расположены между ее вершинами, 1803430

Варианты конструкций м

Показатели

9,71

1,64

4,1

91,0

9,34

1,47

4,0

91,8

9,20

1,33

3,9

92,0

Длительность плавки, час в том числе прогрев плавление + доводка

Выход жидкой стали, Удельные расходы, кг/т топлива кислорода

Содержание железа в шлаке, Запыленность дымовых газов в вертикальном канале, г/м з

Стойкость фурмы, количество плавок

110,0

48

106,0

42,0

103,0

40,2

14

232

220

Составитель А.Карпенко

Редактор А Полионова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M,Ïåòðoâà

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

Заказ 1033 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР.

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