Фурма для продувки металла

Фурма для продувки металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для продувки расплава в конвертере. Целью изобретения является повышение эффективности продувки жидкой ванны кислородом за счет повышения кинетической энергии струй. Для этого фурма с двумя независимыми трактами 5 и 6 подвода окислителя имеет стабилизирующую камеру 13 для каждой пары сопел 11 и 12, соединенных с этими трактами, выполненную в форме диффузора с центральным углом 10...22° при соотношении диаметров цилиндрических сопел и выходного сечения диффузора dc/dg 0,4. 0,8. Для упрощения сборки и повышения стойкости фурмы трубы образующие тракты подвода окислителя, имеют единое разъемное соединение с головкой , причем наружная труба 2 подсоединена на резьбе, а внутренняя 1 имеет свободную посадку с сальниковым уплотнением 10. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С21 С 5/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4708076/02 (22) 17.05.89 (46) 23.05.91. Бюл, ¹ 19 (71) Научно-исследовательский институт металлургии

1721 Е.M.Ñëîáîäêèí, А.B.Ñàòèí, А.П.Уральский, А.И.Агарышев, В.И.Лубенец,,А.Г.Лукович, М.Ю,Тютрин, Г.А.Ефимов, А.В.Мокринский и Г,П.Урюпин (53) 669,184.244(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 402552, кл. С 21 С 5/48, 1970, Авторское свидетельство СССР

¹ 672216, кл. С 21 С 5/48. 1977. (54) ФУРМА ДЛЯ ПРОДУВКИ МЕТАЛЛА (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для продувки расплава в конвертере. Целью изобретения явИзобретение относится к металлургии и может быть использовано для продувки жидкой металлической ванны.

Целью изобретения является повышение эффективности продувки за счет увеличения кинетической энергии струй, а также упрощение сборки и повышение стойкости фурмы.

На чертеже показана предлагаемая фурмэ, продольный разрез.

Концентрично расположенные трубы 1—

4 образуют два независимых тракта 5 и 6 подвода кислорода и тракты 7 и 8 подвода и отвода охлаждающей воды. Трубы 1, 2 и 4 соединяются с медной головкой 9 следующим образом; труба 1 — свободной посадкой с сальниковым уплотнением 10, труба 2 — на резьбе, труба 4 — сваркой. В головке выполнено несколько пар цилиндрических сопл 11

„„Я „„1650714 А1 ляется повышение эффективности продувки жидкой ванны кислородом за счет повышения кинетической энергии струй. Для этого фурма с двумя независимыми трактами 5 и

6 подвода окислителя имеет стабилизирующую камеру 13 для каждой пары сопел 11 и

12, соединенных с этими трактами, выполненную в форме диффузора с центральным углом 10...22 при соотношении диаметров цилиндрических сопел и выходного сечения диффузора с1 /дв 0,4...0,8. Для упрощения сборки и повышения стойкости фурмы трубы образующие трактьl подвода окислителя. имеют единое разъемное соединение с головкой, причем наружная труба 2 подсоединена на резьбе, а внутренняя 1 имеет свободную посадку с сальниковым уплотнением 10. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл. и 12 под углами к вертикали 0 и 40 соответственно. соединяющихся с одной стороны с трактами 5 и 6, а с другой — со стабилизирующими камерами 13. имеющими форму диффузора с центральным углом y= 10-220.

Отношение диаметра сопла d к диаметру выходного сечения диффузора бц составляет 0,4 — 0,8. Полость 14 в теле головки соединена сквозными сверлениями 15 и 16 с трактами 7 и 8 подачи и отвода охлаждающей воды.

Фурма работает следующим образом.

После завалки лома и слива чугуна фурму вводят в конвертор.

Кислород подают по двум независимым трактам так, что суммарный его расход сооТ ветствует заданному технологической инструкцией. Соотношение расходов кислорода по трактам 5 и 6 определяет угол наклона и

1650714 вертикали струй, истекающих из стабилизирующих камер 13, в пределах 5 — 35О с учетом перетекания кислорода между трактами 5 и

6 через уплотнение 10.

Параметры приведены в табл,1.

Стабилизирующая камера 13 обеспечивает слияние струй, поступающих через сопла 11 и 12 с минимальными потерями энергии, направление результирующих струй определяется соотношением расходов кислорода по трактам 5 и 6. При величине центрального угла y<10 ?????????????? ???????????? ?????????????? ???????????????????????????? ?????????? ???????????????????? ???? ????????????????????????????, ?? ?????? ???????????????? ??> 22 увеличивается подсос атмосферного воздуха и продуктов продувки в диффуэор, что также снижает энергию результирующего потока.

При отношении диаметров цилиндрических сопел и выходного сечения стабилизирующей камеры б,/дд менее 0,4 увеличиваются смятие и неравномерность результирующей струи. При величине dc/dд.0,8 кинетическая энергия результирующей струи уменьшается из-за подсосов атмосферного воздуха, Результаты модельных испытаний головок фурм, выполненных согласно прототипу и предлагаемых при оптимальных (2) и граничных значениях предлагаемых параметров (3, 4, 7, 8), а также за их пределами (5, 6, 9, 10) приведены в табл.2.

Фурма позволяет проводить продувку ванны кислородом в оптимальном режиме в течение всей кампании конвертера по футеровке и в различные периоды плавки.

По ходу кампании конвертера по мере износа футеровки увеличивается диаметр жидкой ванны, поэтому для лучшего перемешивания металла и более быстрой наводки шлака необходимо увеличивать угол наклона кислородных струй к вертикали.

В начале кампании в период шлакообразования угол наклона результирующих струй устанавливают равным 20 — 23О, подавая по тракту 6 50 — 60% общего расхода кислорода. По мере износа футеровки этот угол увеличивают до 23 — 26О, а в конце кампании доводят до 26 — 28О, Расход кислорода по тракту 6 увеличивают соответственно до

60 — 70 и 70-75% от общего расхода.

В основной период продувки, когда требуется более интенсивное перемешивание жидкой ванны, снижают угол наклона струй к вертикали 18-20, 19 — 21 и 20 — 22 соответственно для начала, середины и конца кампании конвертера. С этой целью по тракту 6 подают кислород в количествах соответственно 40 — 50, 47 — 53 и 50 — 55% от общего его расхода, При выплавке низкоуглеродных марок стали (0,03 — 0,05% С и ниже) глубокое обезуглероживание достигается за счет увеличения кинетической энергии кислородных струй, направляемых под углом 5 — 10 к вердает дополнительные возможности интенсификации процессов в жидкой ванне за счет периодического изменения угла наклона кислородных струй.

Например, при периодическом изменении угла наклона сопл с амплитудой 8 — 12 в

15 течение каждых 1,5 — 3 мин продолжительность продувки снижается на 5 — 10%, а содержание окисов железа в шлаке уменьшается на 1-2 абс.%

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет проводить продувку ванны кислородом при оптимальном угле наклона струй в зависимости от износа футеравки конвертера и периода продувки, При этом ускоряется наводка шлака, улучшается теп25 ловой баланс плавки, увеличивается скорость обезуглероживания, снижается износ футеровки конвертера, а в результате удельные расходы чугуна и извести сокращаются соответственно на 4 — 6 и 10 — 15 кг/т, продолжительность продувки снижается на 1-2 мин.

Формула изобретения

1. Фурма для продувки металла, содержащая концентрично расположенные трубы, образующие тракты подвода и отвода охлаждающей воды, два независимых друг

40 от друга тракта подвода окислителя, головку со стабилизирующими камерами, каждая из которых соединена парой сопл с трактами подачи окислителя, о т л и ч э ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности продувки, стабилизирующая камера для каждой пары сопл выполнена в форме диффузора с центральным углом 10.„22 при соотношении диаметров цилиндрических сопл и выходного сечения диффузора

dc/dä = 0,4...0.8.

2,Фурма поп,1, отлича юща яся

50 тем, что, с целью упрощения сборки и повышения стойкости фурмы, трубы, образующие тракты подвода окислителя, имеют единое разъемное соединение с головкой, причем наружная труба подсоединена на резьбе, а внутренняя имеет свободную посадку с сальниковым уплотнением. тикали. (По тракту 6 подают до 15% от общего расхода кислорода).

10 Применение предлагаемого устройства

1650714

Таблица 1

Таблица 2

Составитель В.Красина

Техред M.Moðãåíòàë Корректор T,Ìàëåö

Редактор Н.Гунько

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

Заказ 1584 Тираж 404 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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