Устройство для донной продувки металла

 

Изобретение относится к области черной металлургии и касается конструкции устройства для продувки металла в сталеплавильных агрегатах. Устройство содержит установленный в кладке подины металлургического агрегата фурменный узел, состоящий из газового коллектора и установленного в нем фурменного блока с каналами направленной пористости. Для повышения стойкости фурменного блока и зоны вокруг него, а также снижения расхода продувочного газа головка фурменного блока установлена ниже верхнего уровня набивного слоя подины, при этом на выходной торец головки фурменного блока уложен газопроницаемый набивной слой магнезитового порошка. Каналы направленной пористости фурменного блока выполнены из капиллярных нержавеющих металлических трубок, заформованных равномерно в сечении фурменного блока. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области черной металлургии и касается конструкции устройства для продувки металла в сталеплавильных агрегатах.

Известно устройство для продувки расплавов, предназначенное для интенсификации процесса газовой обработки расплавов (см. а.с. 387590, кл. С 21 С 5/48, 1980). В фурме, состоящей из металлической обоймы и головки (сердечника) из тугоплавких металлов, например, молибдена или вольфрама, и газопровода, головка выполнена из цилиндрических плотно упакованных по длине в обойме и соединенных между собой по образующей элементов тугоплавких металлов. Зазоры между цилиндрическими элементами, из которых набран сердечник, образуют в нем отдельные сквозные по всей длине фурмы каналы. Сечение этих каналов зависит от диаметра тугоплавких металлов сердечника.

Недостатком известного устройства является низкая степень диспергации газа в расплаве. Хотя в расплав и истекает газ в виде нескольких струй, однако за срезом каждого сопла фурмы в вязком расплаве формируются большие газовые пузыри, которые, отрываясь от сопла, всплывают. При всплывании часть пузырей сливается в большие газовые массивы, которые не способствуют ускорению рафинирования металла. Кроме того, для изготовления такой фурмы требуется большое количество тугоплавких и дорогостоящих материалов.

Известен также сталеплавильный конвертер (см. а.с. 467110, кл. С 21 С 5/42, 1975, прототип), содержащий корпус, огнеупорную футеровку, герметично вмонтированные в нее газопроницаемые огнеупорные блоки, в которые встроены фурмы, состоящие из двух коаксиальных труб с независимым подводом реагентов. Газопроницаемые огнеупорные блоки встроены в газоподводящую коробку и снабжены патрубками для подвода защитной среды, которая охлаждает тела блоков и на их рабочей поверхности при продувке намораживается слой металла, который уменьшает износ блоков.

Недостатком известного устройства является то, что для создания надежного металлического гарнисажа на поверхности блока требуется большой расход защитной среды. Выходящий из фурмы кислород и природный газ создают мощные циркуляционные потоки металла в ванне конвертера и особенно в зоне футеровки, прилегающей непосредственно к соплам фурм, что приводит к быстрому размыву этой зоны, образованию ям и преждевременному выходу из строя фурменного блока, и как следствие, снижению его стойкости.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в существенном повышении стойкости как самого фурменного блока, так и зоны вокруг него, а также снижении расхода промежуточного газа.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в том, что благодаря защите выходного торца головки фурменного блока газопроницаемым набивным слоем магнезитового порошка, выходящий из фурмы газ проникает через поры порошка, предохраняя головку фурмы от оплавления и попадания расплава в каналы фурменного блока и застывания его там.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для донной продувки металла, содержащем установленный в кладке подины металлургического агрегата фурменный узел, состоящий из газоподводящего коллектора и установленного в нем фурменного блока с направленной пористостью, головка фурменного блока установлена ниже верхнего уровня набивного слоя подины, при этом на выходной торец головки фурменного блока уложен газопроницаемый набивной слой магнезитового порошка.

Кроме того, каналы направленности пористости фурменного блока выполнены из капиллярных нержавеющих металлических трубок, заформованных равномерно в сечении фурменного блока.

На чертеже представлена конструкция устройства для донной продувки металла.

Устройство состоит из брони подины печи 1, футеровки 2 с газонепроницаемым набивным слоем магнезитового порошка 3, фурменного блока 4 с направленной пористостью, установленного в газовый коллектор 5, и патрубка 6 для подвода газа. На выходной торец головки фурменного блока 4 уложен газопроницаемый набивной слой магнезитового порошка 7. Продувочные каналы 8 равномерно заформованы в сечении фурменного блока 4 и выполнены из капиллярных нержавеющих металлических трубок. Количество продувочных каналов 8 определяется в зависимости от требуемой интенсивности продувки.

Сопрягаемые поверхности элементов фурменного узла обмазаны газонепроницаемой огнеупорной массой (мертелем).

Устройство для донной продувки работает следующим образом.

Через патрубок 6 продувочный газ под давлением 6-12 ати подается в газовый коллектор 5 и по продувочным каналам 8 (диаметром 1,2 мм) фурменного блока 4, а затем по порам газопроницаемого набивного слоя магнезитового порошка 7 внедряется в расплав металла (со скоростью 300-600 м/с).

Нанесенный на головку фурменного блока 4 газопроницаемый набивной слой магнезитового порошка 7 предохраняет фурменный блок 4 и околоблочную зону футеровки печи от физического и химического разрушения металлом.

Использование предлагаемого изобретения позволяет значительно повысить срок службы фурменного блока (он становится сопоставим со сроком службы футеровки подины печи или ковша) за счет восстановления газопроницаемого набивного слоя магнезитового порошка перед плавкой, если он разрушился в процессе предыдущей плавки.

Формула изобретения

1. Устройство для донной продувки металла, содержащее фурменный узел, установленный в кладке подины металлургического агрегата, и газовый коллектор, установленный в нем фурменный блок с каналами направленной пористости, газопроницаемую порошкообразную засыпку, отличающееся тем, что засыпка выполнена из магнезитового порошка и уложена на выходной торец головки фурменного блока.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каналы направленной пористости фурменного блока выполнены из капиллярных нержавеющих металлических трубок, равномерно заформованных по сечению фурменного блока.

РИСУНКИ

Рисунок 1