Фурма для нагрева лома и факельного торкетирования конвертера

Фурма для нагрева лома и факельного торкетирования конвертера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству стали в кислородных конвертерах. Целью изобретения является повышение доли лома в металлошихте и производительности конвертера путем увеличения эффективности нагрева лома и качества торкетирования футеровки. Фурма для нагрева лома и факельного торкетирования конвертера, содержащая концентрично расположенные трубы 1, 2, 3 и 6, образующие тракты подвода 11 и отвода 12 охлаждающей воды, тракты для подачи торкрет-массы 7 и кислорода 8 и 9 к соплам 14, расположенным в несколько рядов по высоте на боковой поверхности фурмы, и соплам 19, 20, расположенным в ее торцовой части, дополнительно снабжена трубами 4, 5, образующими тракт 10 для подачи топлива. Эти трубы концентрично установлены между трубами, образующими тракты 11, 12 подвода и отвода воды. Тракт 10 подачи топлива заканчивается соплами 20, размещенными по его окружности и отклоненными от вертикальной оси во внешнюю сторону на угол до 15°. Угол наклона сопел 14 для подачи торкрет-массы относительно вертикальной оси фурмы выполнен для каждого последующего по ходу подачи торкрет-массы ряда сопел 14 с уменьшением на 5 - 15° относительно предыдущего, причем сопла 14 первого ряда направлены перпендикулярно оси фурмы, а их проходные сечения увеличены на 10 - 20% для каждого последующего ряда. Снабжение фурмы дополнительным трактом 10 для топлива с соплами 20 обеспечивает получение рассосредоточенного топливокислородного факела, покрывающего большую часть поверхности лома, а указанное расположение сопел 14 для подачи торкрет-массы с увеличением их проходного сечения позволяет торкетировать футеровку конвертера без вращения фурмы, получая одинаковую толщину торкет-слоя. 5 ил., табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3Ж8@гн,,р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

w ю л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬ!ТИЯЮ

ПРИ VHHT СССР

1 (2! ) 4283! 16/23-02 (22) 13.07.87 (46) 30.!2.89. Бюл. h 48 (») Научно-исследовательский институт металлургии и Челябинский металлургический комбинат (72) Е.N. Слободкин, А.В. Сатин, А.П. Литовченко, Г.А. Ефимов, В.Г. Мизин, И.Х. Ромазан, Н.Ф. Кравцов, А.И. Агарьппев, В.И. Лубенец и 10.В. Волчематьев (53) 669,!84,142 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 755851, кл. F 27 D 1/16, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Р 1305177, кл. F 27 D 1/16, 1985, „„Я0„„1532592 А 1 (51)4 21 С 5 48 Р 27 D 1/16

2 (54) ФУРМА ДЛЯ НАГРЕВА ЛОМА И ФАКЕЛЬНОГО ТОРКРЕТИРОВАНИЯ КОНВЕРТЕРА (57) Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству стали в кислородных конвертерах.

Целью изобретения является повышение доли лома в металлошихте и производительности конвертера путем увеличения .эффективности нагрева лома и качества торкретирования футеровки.

Фурма для нагрева лома и факельного торкретирования конвертера, содержащая .концентрично расположенные трубы

1,2,3 и б,образующие тракты подвода !!и отвода 12 охлаждающей воды, тракты для подачи торкрет-массы 7 и кислорода 8 а и 9 к соплам 14, расположенным в несВ

1532592 п

:1 л т

Т к

У д т

40 лько рядов по высоте на боковой верхности фурмы, и соплам 19,20, сположенным в ее торцовой части, полнительно снабжена трубами 4,5, разующими тракт 10 для подачи топва. Эти трубы концентрично установны между трубами, образующими трай11,12 подвода и отвода воды. акт 10 подачи топлива заканчивает- 10 соплами 20, размещенными по его ружности и отклоненными от вертиьной оси во внешнюю сторону на ол до 15О. Угол наклона сопл 14 для дачи торкрет-массы относительно вер-15 кальной оси фурмы выполнен для кажго последующего по ходу подачи ркрет-массы ряда сопл 14 с уменьИзобретение относится к черной м таллургии, а именно к производству с али в кислородных конвертерах.

Цель изобретения — повышение дол лома в металлошихте и производит льности конвертера путем увеличен я эффективности нагрева лома и кач ства торкретирования футеровки.

На фиг.1 изображена предложенная рма, общий вид, продольный разрез сопла 1-го и 2-ro рядов показаны словно s одной плоскости с соплами

-го ряда ; на фиг.2 . — вид A на

r.l; на фиг.3 - сечение Б-Б на

r.1; на фиг.4 — сечение В-В на иг,l; на фиг.5 — сечение Г-Г на г.l.

Фурма для нагрева лома и факельного торкретирования состоит из кон1 ентрично.расположенных труб 1-6, сообразующих тракт 7 для подачи торк1 ет-массы, тракты 8 и 9 кислорода я нагрева и торкретирования соотетственно, тракт 10 подачи топлива, барахты 11,12 подвода и отвода охлаждафцей воды, На боковой поверхности наконечника 13 в нижней части фурмы располагаются в три ряда торкрет-соп50 ла 14, состоящие из корпуса 15, втул» йи 16 и сменного мундштука 17. В фяду .сопла размещены равномерно по периметру, угол между осями сопл

360 55 где n - количество сопл в и яду. Сопла следующего ряда смещены

1 о периметру предыдущего на угол шением на 5-15 относительно предыдущего, причем сопла 14 первого ряда направлены перпендикулярно оси фурмы, а их проходные сечения увеличены на

10-20% для каждого последующего ряда..

Снабжение фурмыдополнительным трактом

10 для топлива с соплами 20 обеспечивает получение рассосредоточенного топливокнслородного факела, покрывающего большую часть поверхности лома, а указанное расположение сопл 14 для подачи торкрет-массы с увеличением их проходного сечения позволяет торкретировать футеровку конвертера без вращения фурмы, получая одинаковую толщину торкрет-слоя. 5 ил., 1 табл, Ы где m — количество рядов. Сопла первого ряда по ходу подачи торкретмассы направлены перпендикулярно оси фурмы; сопла последующих рядов— с уменьшением угла наклона () на 515 относительно предыдущего. Проходные сечения сопл увеличены на 1020% для каждого последующего ряда по ходу подачи торкрет-массы.

С торца фурми тракты 8,10,11 и

12 ограничены медным корпусом 18, в котором выполнены сопла Лаваля 19, соединенные с кислородным трактом 8 и расходящиеся от оси фурмы под углом целенидяые сопла 20, соединенные с трактом 10 подачи топлива и расходящиеся от оси фурмы под углом, .а также каналы 21, соединяющие тракты ll и 12, Фурма работает следующим образом.

После загрузки э конвертер металлолома, массу которого увеличивают на 10-25% по сравнению с обычной практикой, опускают в конвертер фурму для нагрева лома и торкретирования футеровки и, установив ее на расстоянии 1,0-1,5 м от поверхности лома, включают подачу топлива и кислорода через сопла 19 и 20. Через 1-2 мин фурме сообщают возвратнопоступательное движение с амплитудой до 3 м от установленного минимального расстояния от поверхности лома и включают подачу торкрет-массы и кис лорода через сопла 14. ilo окончании

1532592 нагрева лома и торкретирования футеровки подачу топлива, торкрет-массы и кислорода прекращают, фурму поднимают, заливают в конвертер чугун и

5 производят продувку ванны кислородом с помощью продувочной фурмы.

Описываемое расположение сопел 19 и 20 обеспечивает получение рассредоточенного топливокислородного 10 факела, покрывающего большую часть поверхности лома. Лом прогревается с высокой скоростью равномерно по всему обьему, Продукты горения удаляются преимущественно вдоль стен конвертера и нагревают их. Торкретирование футеровки начинается и протекает при высокой температуре конвертера. Огнеупорный порошок, нагретый до температуры размягчения при сжигании кокси- 20 ка, входящего в состав торкрет-массы,, в кислороде, эффективно приваривает. ся к разогретой футеровке и образует прочный торкрет-слой.

При отрицательных углах наклона 25 топливных сопл 20 к оси фурмы перегревается лом, расположенный в центральной части конвертера, и ухудшается омывание и нагрев футеровки продуктами сгорания. При увеличении угла раск- 30 рытия сопл 20 от оси фурмы более 15 увеличивается интенсивность оплавления футеровки и торкрет-слоя вследствие прямого воздействия высокотемпературного топливокислородного факела.

Равномерное расположение сопл 14 на боковой поверхности наконечника

13 с центральным углом между соседними соплами не более 36 позволяет торкретировать футеровку по всему периметру конвертера без вращения фурмы °

Уменьшение угла наклона сопл 14 в последующих рядах по ходу подачи торкрет-массы на 5-15 увеличивает 45 зону торкретирования в нижней части конвертера. При уменьшении угла каждого последующего ряда менее, чем на

5 затруднено торкретирование нижней части конвертера, При увеличении это. го угла более 15 для исключения попадания торкрет-массы на лом необходимо увеличивать минимальную высоту фурмы над ломом, что резко снижает эффективность его нагрева.

Увеличение проходных сечений мундштуков 17 по ходу подачи торкрет-массы на 10-20Х обеспечивает равномерное распределение торкрет-массы по соплам и, как следствие, одинаковую толщину торкрет-слоя.

Примеры реализации процесса в .160 т конвертере с базовой фурмой для факельного торкретирования и кислородной продукции (пример 1) и с фурмой для нагрева лома и факельного торкретирования при предлагаемых параметрах (примеры 2-4) и при выходе за граничные значения предлагаемых интервалов (примеры 5-9) приведены в таблице.

Изобретение может быть использовано для раздельного выполнения операций нагрева лома и торкретирования футеровки. При торкретировании футеровки пустого конвертера (без лома) топливо и кислород через сопла

19 и 20 подают в количествах, достаточных для разогрева футеровки и качественной приварки торкрет-слоя °

Фурма для нагрева лома и торкретирования футеровки увеличивает долю лома в металлошихте на 10-25Х при сохранении заданной высокой стойкости футеровки и увеличении производительности конвертера за счет совмещения операций нагрева и торкретирования, эффективного их проведения, исключения времени для установки специальных устройств для нагрева или торкретирования. Применение предлагаемой фурмы позволяет за счет частичной замены в металлошихте чугуна ломом и увеличения стойкости футеровки снизить себестоимость стали на 0,8-1,7 руб/т.

Формула изобретения

Фурма для нагрева лома и факельного торкретирования конвертера, со» держащая концентрично расположенные трубы, образующие тракты подвода и отвода охлаждающей воды, тракты для подачи торкрет-массы и кислорода к соплам, расположенным в несколько рядов по высоте на боковой поверхности фурмы и соплам, расположенным в торцовой части фурмы, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения доли лома в металлошихте и

/ производительности конвертера путем увеличения эффективности нагрева лома и качества торкретирования футеровки, она дополнительно снабжена трубами, образующими тракт для пода1532592 ч топлива, концентрично установленн пчи между трубами, образующими тракть1 подвода и отвода воды, с топливн ми соплами, размещенными по окруж ности тракта для подачи топлива и отклоненными от вертикальной оси во в ешнюю сторону на угол до !5, а ол наклона сопл для подачи торкретссы относительно вертикальной оси

Пример

Показ атели

6 7! (про 2 3 4 5 тотип) 4! 50 50

50 50

105 105

50 50

105 105

50 50

105 105

115 105 105

7,5 0

7,5 7,5 7,5 7,5!

5 20

10 15 5

0 20

lO lO

S 25

15 10

15 15

20 15

92,0 91,0 91,5 89,5 89,0 89>5. 89,0 90,0

900 920 910 915

970 960 940 910

135 145 140 155

155 . 155

150 150

0,50 0,49

0,45 0,48 0,47 0,52 0,51 0,-50

6,0 3,5,4,0 4,0 5,0 5,5 5,0 5,5 5,5

Расход лома на плавку, т

Расход чугуна на плавку, т

Угол йаклона топливных сопл к оси фурмы, град, Уменьшение угла наклона торкрет, сопл по ходу подачи, град Увеличение проходных сечений сопл для торкрет-массы по ходу подачи, Х

; Производитель1 ность, тыс.т/мес 90,0 Стойкость футеровки, плавки 880

Количество ! торкретировок !20 ,, Удельный расход торкрет-массы, кг/т 0,53

Продолжительность нагрева и торкретирования, мин фурми выполнен для каждого последующего по ходу подачи торкрет-массы ряда сопл с уменьшением на 5-!5 относительно предыдущего, причем сопла перного ряда направлены перпендикулярно осн фурмы, кроме того, проходные сечения сопл для подачи торкрет-Массы увеличены на 10-207. для каждого последующего ряда.

1532592

Фиг.2

1532592

l- /"

Составитель А. Каханов

Техред И.Верес:

Корректор: Э. Лончакова

Редактор М. Лазореико

Заказ 734 Тираж 506 Подписное

ВНИИПИ Гасударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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