Фурма для продувки металла инертным газом

 

<в) RU (1ц (5Ц 5 С 21 С 5 48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4946696/02 (22) 17,06.91 (46) 30.11.93 Бюа Иа 43-44 (71) Орекс-Халиловский металлургический комбинат (72) Камышев Г.Н.; Дробышевский О.В.; Востриков

В.Г; Лузгин В.П„Зинковский И.В.; Борисов АМ. (73) Акционерное общество "НОСТА" (54) ФУРМА ДЛЯ ПРОДУВКИ МЕТАЛЛА

ИНЕРТНЫМ ГАЗОМ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для обработки металла инертными газами. Фурма содержит металличес— кую футерованную трубу, образующую тракт подачи газа, и наконечник с выходным каналом в виде щели. Новым в фурме является то, что щель в продольном сечении имеет форму типа сопла Лаваля, а в поперечном критическом сечении соотношение ее осей составляет 1: (1 0 — 15). 1 ил„2 табл.

2003697

35

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для обработки металла инертными газами.

Известна фурма, предназначенная для продувки стали нейтральным газом, состоящая из футерованной огнеупорными катушками металлической трубы с пористым наконечником (1).

Недостатком этой фурмы является сложность изготовления, плохие эксплуатационные характеристики (обычно пористый наконечник быстро сгорает); необходимость в больших расходах и давлениях нейтрального газа для рафинирования.

Известна также фурма, содержащая металлическую трубу, образующую тракт подачи газа, и наконечник с выходным каналом в виде щели.

Эта фурма позволяет снизить потери давления в подводящих каналах и повысить скорость истечения газа на выходе из сопла фурмы. Однако, при использовании. этой фурмы сложно получить газовый поток заданной характеристики, что ограничивает рафинирующую способность продувки

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой фурме является фурма, содержащая металлическую трубу, образующую тракт подачи газа, и наконечник с выходным каналом, выполненным в виде щели с конусностью 5-30, шириной на срезе 0,0025-0,05 внутреннего диаметра тракта подачи газа.

Недостаток этой фурмы - ограниченная скорость подачи газа через фурму, что приводит к низкой эффективности обработки металла, низкому качеству получаемой стали.

Цель изобретения - повышение эффективности продувки металла инертным газом за счет улучшения перемвшивания расплава и улучшение качества металла, Поставленная цель достигается тем, что в фурме для продувки стали нейтральными газами, содержащей металлическую футерованную трубу. образующую тракт подачи газа, и наконечник с выходным каналом в виде щели; согласно изобретению щель в продольном сечении имеет форму типа сопла Лаваля, а в поперечном критическом сечении соотношение ее осей составляет

1:(10-15).

Эти отличительные от прототипа признаки обеспечивают заявляемой фурме соответствие критерию изобретения

"Новизна".

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежной областей техни5

20 ки, и следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию "Существенные отличия".

При использовании фурмы с соотношением осей меньше, чем 1:10, не наблюдается интенсивного дробления струи, что приводит к образованию крупных пузырей инертного газа. При этом уменьшается (по сравнению с оптимальной) поверхность раздела газ-металл, что снижает переход растворенных газов в пузыри.

Качество металла при этом хуже. Увеличение размера пузырей уменьшает количество вовлеченного вциркуляцию металла,,что приводит к плохому перемешиванию расплава.

При использовании фурми с отношением осей более чем 1:15 наблюдается значительное снижение динамического напора струи на выходе иэ сопла. Уменьшение скорости истечения газа приводит к снижению дальнобойности струи и образованию крупных пузырей.

На чертеже изображена предлагаемая фурма, Фурма состоит из металлической трубы

1, расположенной в футерованном корпусе

2, наконечника 3 с выходным каналом в виде щели 4.

Фурма работает следующим образом.

При переходе потока газа из несущей трубы в наконечник происходит снижение давления газа в результате гидродинамического удара о боковую поверхность щелевой насадки наконечника. При истечении газа в жидкую сталь через щелевое отверстие обеспечивается появление тонкой газовой пелены у наконечника мелкодисперсной газовой фазы. Большая поверхность раздела газ-металл обеспечивает переход растворенных в металле газов и захват неметаллических включений пузырьками газа, что повышает качество металла. При этом большая поверхность контакта газа с металлом обеспечивает вовлечение значительного количества расплава в циркуляцию, что улучшает усреднение стали по химическому составу и температуре.

Фурма опробована в мартеновском цехе OXMK. Металл изагрегата сливали в ковш емкостью 250 т, после чего подавали на стенд внепечной обработки металла. Продувку металла производили через футерованную фурму, погружаемую на 2,5 м в металл. Для продувки использовали аргон.

Давление газа в магистрали составляло 6 этм. Результаты промышленного опробования приведены в табл,t. 2. (56) 1, Авторское свидетельство СССР

М 1216215, кл. С 21 С 5/48, 1984.

2003697

Таблица 1

Отсортировка листов из стали 17Г1С-У по поверхностным дефектам в листопрокатном цехе,$

Таблица 2

Среднеквадратичные отклонения массовой доли химических элементов по объему ковша

Формула изобретения

ФУРМА ДЛЯ ПРОДУВКИ МЕТАЛЛА

ИНЕРТНЫМ ГАЗОМ, содержащая металлическую футерованную трубу, образующую тракт подачи газа, и наконечник с выходным каналом в виде щели, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности процесса внепечной обработки и улучшения качества металла,. щель в продольном сечении выполнена в форме сопла Лаваля, а в поперечном критическом сечении соотношение ее осей составляет 1

: 10 - 15.