Фурма для глубинной продувки металла в ковше

Фурма для глубинной продувки металла в ковше

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ФУРМА ДЛЯ ГЛУБИННОЙ ПРОДУВКИ МЕТАЛЛА В КОВШЕ, содержащая футерованный цилиндрический корпус и размещенную внутри него с зазором трубу подвода газопорошковой смеси,отличающаяся тем, что, с целью повышения срока ее службы, она снабжена концентрично установленными относительно корпуса в зазор .е дополнительными трубами, причем отношение половины суммы площадей поперечного сечения стенок двух концентрично размещенных труб к площади поперечного сечения зазора между трубами составляет 1:1-0,2, а длина дополнительных труб равна 1/3-1/10 длины погружаемой части фурмы. 2. Фурма по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительные тру бы и труба подвода газопорошкпвой смеси установлены одна относительно другой со смещением по .вертикали, ранным 0,5-0,8 диаметра корпуса фурмы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Я«

РЕСПУБЛИК

691 (И) 4-1511 С 21 С 5/48; 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛМРЬПЪФ

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЪСТВУ (21) 3531942/22-02 (22) 06.01.83 (46) 07.01.85. Бкл. Р 1 (72) А.П. Объедков, А.Ф. Каблук овский, В.Г.Куклев, В.А. Вихлевщук, А.С. Стороженко, Д.Ю.Левин, О.В.Носоченко, В.С.Харахулах, В И.Ганошенко, А.С.Плискановский и С.Г.Мельник (71) Центральный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследователь ский институт черной металлургии им. И.П.Бардина и Институт черной металлургии (53) 669.184.142(088.8) (56) Каблуковский А.Ф., Салаутин В.А. и Мазуров Е.Ф. Электроплавка стали в крупных печах. М., "Металлургия", 1979, с. 198.

2. Авторское свидетельство СССР

У 922158. кл. С 21 С 5/48, 1980. .(54) (57) 1. ФУРМА ДЛЯ ГЛУБИННОЙ ПРОДУВКИ МЕТАЛЛА В КОВШЕ, содеРжащаЯ ФУтерованный цилиндрический корпус и размещенную внутри него с зазором трубу подвода газопорошковой смеси,. о т л и ч.а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения срока ее службы, она снабжена концентрично установленными относительно корпуса в зазоре дополнительными трубами, причем отношение половины суммы площадей поперечного сечения стенок двух концентрично размещенных труб к площади поперечного сечения зазора между трубами составляет 1:1-0,2, а длина дополнительных труб равна 1/3-1/10 длины погружаемой части фурмы.

2. Фурма по п. 1, о т л и ч а в- Е щ а я с я тем, что дополнительные тру бы и труба подвода газопорошковой смеси установлены одна относительно другой со смещением по вертикали, равным 0,5-0,8 диаметра корпуса

Фурмы.

113329.8

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к оборудова. нию для внепечного рафинирования металла в ковше порошками и инертными газами. 5

Известна фурма, выполненная в виде ложного стопора, в теле винтового хвостовика и огнеупорной пробке кото. рого выполнено отверстие, через которое пропущена труба," соединенная с трассой пыпегазопровода (1 .

Однако из-за различных термических напряжений, вызываемых нагревом металла с боковой части пробки и охлаждения газом в торце огнеупорная пробка разрушается и металл расплавляет тело винтового хвостовика стопора и трубку.

Известна фурма для продувки металла в ковше, содержащая футеро- 20 ванный цилиндрический корпус и размещенную внутри нее с зазором трубу подвода газопорошковой смеси, причем в корпусе выполнены отверстия, оси которых перпендикулярны оси фур- 25 мы (2) .

Нецостатком известной фурмы является неудовлетворительный срок служ. бы, особенно при продувке высокотемпературных расплавов. 30

Целью изобретения является повышение срока службы.

Поставленная цель достигается тем> что фурма для глубинной продувки металла в ковше, содержащая футерован- З ный цилиндрический корпус и размещенную внутри него с зазором трубу подвода газопорошковой смеси, снабжена концентрично установленными относительно корпуса в зазоре дополнитель- О ными трубами, причем отношение половины суммы площадей поперечного сечения стенок двух концентрично размещенных труб к площади поперечного сечения зазора между трубами составляет 45

1:1-0,2, а длина дополнительных труб равна 1/3-1/ 10 длины погружаемой части фурмы.

При этом, дополнительные трубы и труба подвода газопорошковой смеси установлены одна относительно другой со смещением по вертикали, равным О, 5-0, 8 диаметра корпуса фурмы.

На фиг. 1 изображена предлагаемая фурма, продольный разрез, на фиг. 2

55 и 3 — то же, варианты выполнения.

Фурма содержит корпус 1 с огнеупор ной футеровкой 2 и пылегаэопровод 3, между которыми установлены одна или несколько .труб 4 с зазором 5 одна относительно другой. Трубы 4 могут крепиться к корпусу 1 и пыпегазопроводу 3 посредством пластины 6 сваркой. Основания корпуса 1 фурмы, труб 4 и пылегазопровода 3 при погружении в металл контактируют с жидким металлом. Под действием ферростатического давления металл поступает в зазоры 5, охлаждается и затвердевает, в результате образуется монолитный металлический наконечник °

Для продувки легкоплавких порошкообразных реагентов (алюминий, кальцинированная сода, плавиковый шлат} можно применять фурму (фиг. 3), основания корпуса 1 которой, труб 4 и пылегазопровода 3 смещены по вертикали одни относительно других, образуя ступени, восходящие к оси фурмы, прщ этом смещение. основания пыпегазопровода 3 относительно основания корпуса

1 составляет 0,5-0,8 диаметра корпуса

1 фурмы. Количество труб, устанавливаемых между корпусом фуроры и пылегазопроводом, выбирается, исходя. из диаметра корпуса и диаметра пы. легазопровода, величина которых определяется экспериментально в зависимости от глубины погружения фурмы, времени и интенсивности продувки металла в ковше порошком и газом. Например, при продувке чугуна магнием с известью или карбидом кальция диаметр фурмы 200 мм, а диаметр пылегазопровода 33 мм. При продувке стали в 350 т ковше силикокальцием диаметр корпуса фурмы достигает

90 мм., а диаметр пылегазопровода

2 1 мм. Для продувки стали в ковше

180 т диаметр корпуса фурмы составляет 57 мм, а диаметр пылегазопровода 21 мм.

Длина концентрических труб определена экспериментально. При размере труб менее 1/ IO длины погружаемой части фурмы наблюдается проникновение жидкого металла в полость выше концентрических труб, что приводит к оплавлению пылегазопровода, нарушению режима продувки или ее остановке.

При размере труб в пределах 1/101/3 длины погружаемой части металл

"входит между концентрическими трубами, охлаждается и затвердевает, образуя надежно работающий наконечник, 1133298 защищающий пыпепровод и корпус от расплавления.

При размере трубы более 1/3 длины погружаемой части фурмы увеличивается вес конструкции, лимитирующим звеном стойкости фурмы при этом является огнеупорная футеровка, поэто му ставить трубы более 1/3 длины погружаемой части экономически неэффективно. !о

При отношении половины суммы площадей поперечного сечения стенок двух концентрично размещенных труб к площади поперечного зазора между трубами меньше, чем 1: 1, имеют место случаи поступления металла в полость выше установленных концентрических труб, что приводит к нагреву, оплавлению пылегазопровода, спеканию порошков и остановке продувки. 2п

При отношении этих величин в пределах 1:1-0,20 металл входит между концентрическими трубами, охлаждается и затвердевает, не выходя за концентрические трубы. Таким образом, полу" 25 чается надежно работающий наконечник, обеспечивающий стойкость фурмы, равной стойкости футеровки. IIpg отношениях указанных параметров больше, .чем 1:0,20. трудно собрать. фурму иэ- Зо за разнотолщинности, отклонения диа метра от номинального размера эллипсности устанавливаемых труб.

При продувке металла легкоплавкими порошкообразными материалами (алюминий, капьцинированная сода) важно, 35 чтобы торцовая часть пыпегазопровода не контактировала с жидким металлом, так как при этом происходит его нагрев до 700-900 С, что вызывает расО плавление порошка в пыле газопроводе и остановку продувки, Поэтому для продувки легкоплавких материалов используется фурма, в которой основания кор° пуса устанавливаемых концентрических . труб и .пылегазопровода фурмы смеще- . .,ны одни относительно других, образуя ступени, восходящие к оси фурмы, причем смещение основания пылегазопровода составляет 0-,5-0,8 диаметра корпуса. При отношении этих величин менее, чем 0,5, наблюдается контакт жид. кого металла с торцовой частью пыпегазопровода. При отношении О, 5-0,8 фурма обеспечивает надежную подачу легкоплавких порошкообразных материалов. При отношении большем, чем 0,8, наблюдается дискретная выдача порошка из фурмы, что приводит к снижению эффективности обработки.

Пример. Работа фурмы при продувке в ковые порошкообразными реагентами и безокислительными газами.

Металл продувается в 180 т ковше порошкообразным силикокальцием с расходом 35 м /ч агона и 30 кг/мин порошка, температура продуваемого металла o

1620 С. Продувку металла ведут в течение 11 мин с использованием фурмы (фиг. 1), состоящей из корпуса 1, футерованного огнеупорной массой 2.

Корпус 1 выполнен из трубы размером

57х10 и пыпегазопровода 3, выполненного из трубы 21х3. При сборке фурмы между корпусом 1 фурмы и пыпегазопроводом 3 со стороны сопла устанавливают концентрически трубу 4 размером

33,5х4, длиной 500 мм и приваривают через пластину 6 к торцу корпуса.

Собранную фурму подвешивают на фур. модержатель, соединяют пылегазовую, трассу с пыпегазопроводом 3 фурмы, устанавливают расходы газа и порошка.

Фурму при помощи подъемно-поворотного механизма погружают в металл на глу-. бину 2500 мм. Жидкий металл под действием ферростатического давления поступает между концентрическими трубами в зазоры 5, включая корпус 1 и лылегазопровод 3, охлаждается и затвердевает, образуя монолитный наконечник, который защищает пылегазопровод от расплавления. Такой наконечник обеспечивает стойкость фурмы и надеж.ную продувку плавок порошком.

Предлагаемая конструкция позволяет повысить стойкость фурмы до 8-10 плавок.

1133298

1133298

) °

° °

° °

° °

° ° а

° ° °

° °

° °

° °

° с

° °

° °

° ° а ) ) а °

° с °

° °

° ° а

° а °

Ф

\ °

° ° а с а °

° а

° ° °

° ° аа

° ° °

° °

° °

° а

% а ° а ° °

° °

° а ° а °

° °

\аа а

° °

° ° °

° °, ° °

° а а ° °

° °

4

° ° ° i ia

° } ° в °

° а °

° ° ° °

Р 1 °

° ° °

° 1 ° а °

° ° °

) Ъ аа 1 ° ° ° Ъ

) Ъ с ° °

° ° 1 ° а

° ° ° а °

° °

° ° ° с Ъа

° а °

r ° а 1

° а

° ° ° °

) ° °

Ъ ° а а а

° ° а ° Ъ 1

° °

° ° f

° ) ° °

° °

° ° °

° Ъ °

° а ° а ° ° °

°,, а

° °

1 ° ° °

\ ° ° а ° г

° °

Ф а а а ° ° г °

° ° ° а

° °

° а

° )

° ° ° а а

) а 11

° )

° °, \ ° °

° ° а °

° а

° \

) °

° ° а а у

° ° ° ф °

\ а

\ °

° а ° ° °

° а °

° а а

°

r а °

)а

° \

\ а

1 ° ° са ° с

° ° а 1

° ° °

° а ас ° °

° ° а ) ° ° с ° t

° °

1 ° )а Ъ °

° 1

° °

° ° с °

Ф

\ а

° са а а Ф °

° а ° °

Ю м

° а ) ° °

° а1

° ° ° °

1133298

Составитель Н.Асеева

Редактор Н.Джуган Техред Т.Маточка Корректор B.Гирняк

Заказ 9924/25 Тираж 552 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП"Патент", r. .Ужгород, ул. Проектная, 4