Способ подачи газокислородного дутья в расплав

Способ подачи газокислородного дутья в расплав

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(и1973629

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ .К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 2105Я1 (21) 3292000/22-02 сприсоединениемзаявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 1511.82. Бюллетень ¹ 42

Дата опубликования описания 151132 (511М.Кп з

С 21 С 5/48

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений н открытий

{53) УДК 669.134.

142 088 8) В.М.Шифрин, В.Н.Туровский, Е.И.Кадино@ :К.П..Вербицкий, Ю.Г.Волович, Л.М.Лившиц и И.И.Тал фф

j

1 ° f (72) Авторы изобретения

Днепропетровский ордена Трудового Красног (71) Заявители металлургический институт и Запоро;кский э завод "Днепроспецсталь" кий (54) СПОСОБ ПОДАЧИ ГАЗОКИСЛОРОДНОГО ДУТЬЯ

В РАСПЛАВ

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам выплавки металла, и касается продувки жидкой металлической ванны газокислородными смесями.

Известны способы подачи дутья в реакционную зону агрегата, включающие раздельну|о подачу компонентов дутья к дутьевому устройству, смешение их в дутьевом устройстве (так . называемое внутреннее или внутрисопловое смешение) и подачу дутья, уже смешанного, в реакционную зону (1).

Недостатком этого способа подачи дутья является вэрывоопасность смеси, образующейся внутри устройства..

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ подачи дутья в реакционную зону агрегата, включающий раздельное транспортирование компонентов дутья к выходу из дутьевого устройства и их смешение на выходе из него подачей под углом друг к другу недорасширенных струй, т.е. струй, име их скорость, равную скорости звука и давление 316 ат и структурно представляющих собой 1ядро с плотностью: газа превышающей плотность среды и зону рассеяния .вокруг него (2).

Недостатком этого способа является невозможность получения полногс смешения компонентов, так как при взаимодействии двух недорасширенных

5 струй в зоне столкновения ядер вследствие их большой плотности происходит взаимное рассеяние струй и малое проникновение друг в друга, В результате ухудшается степень использова10 ния дутья и снижаются технико-экономические показатели процесса.

Цель изобретения — повышение степени использования компонентов дутья эа счет улучшения их смешения и интенсификации технологического процесса.

Цель достигается тем, что соглас;но способу подачи газокислородного

2p:äóTüÿ в расплав подачей газокислородного дутья в роакционную зону плавильного агрегата раздельным транспортированием компонентов и их смешением, на выходе из дутьевого устройства один из компонентов подают со скоростью, равной мет:тной скорости звука в данной среде, и давлении на выходе иэ дутьевого устройства

6-16 ат, а второй компонент — со .сверхзвуковой скоростью и давлением

30 равным давлению среды.

973629

Давление в ядре недорасширенной струи, ат

Длительность продувки, мин

Угар хрома, абс.Ъ

Примечание

1,33

25,0

Смешение струй по предлагаемому способу

18,0

19,5

1,25

0,95

Смешение недорасширенных струй (сравнительный вариантпрототип) 11-12

1,43

25,5

Способ заключается в следукщем.

Компоненты газокислородного дутьЯ через раздельные тракты дутьевого устройства подают к выходу из него под острым углом друг к другу. Один из компонентов подают в зону смеше- 5 ния в виде струй с давлением на срезе сопла.6-16 ат, а второй компонент подают в виде струи с давлением среды.

Относительно медленная струя, имеющая критическую скорость 300 м/c;,)p и повышенные относительно среды давления и плотность, в ядре струи попадает в однородную сверхзвуковую струю, характеризуемую давлением газа в ней,, равным давлению среды и, соответствен 5 но, более низкой плотностью, и смешивается с ней.

При этом происходит значительное улучшение смешения компонентов дутья,обусловленное действием двух факторов. С одной стороны, частицы более плотной струи расширяются внутри менее плотной струи второго компонента. С другой стороны, за -счет соударения более быстрых частиц с относительно медленными частицами на неко-, тором расстоянии от среза сопел ду-, тьевого устройства происходит выравнивание спектра скоростей и хими- ческого состава по сечению смешан;ной струи.

Диапазон давлений, с которым подается в зону смешения недорасширенная струя, обусловлен следующими соображениями. Нижний предел, рав- 35 ный б ат, объясняется минимально допустимыми значениями импульса струи, при котором осуществляется внедрение струи в объем расплава с образованием кратера. При меньших значениях40 давления струи ражим внедрения заме няется поверхностным, при котором резко ухудшается условия вэаимодейств ия ки слорода с углеродом, р аство ренным в металле.

Верхний предел, принятый равным

16 ат, отвечает максимально достижимым значениям давления в цеховых га- ° эовых магистралях. Применение больших значений давления требует замены всех трубопроводов, шлангов и запорной арматуры. Кроме того, повышение давления выше принятого предела приводит к значительному удлинению недорасширенной части струи и увеличению размеров зоны смешения до величин соизмеримых с размерами ванны печи, что вызывает размывание донной частй металлургического агрегата. . Компоненты газового дутья подводят по раздельным трактам дутьевого

ycтройства к его головке под давлением 6-16 ат. Затем один из них подают через сопла, имеющие постоянное сечение повсей длине канала сопла, а другой через сопла, с увеличивающимся к выходу сечением; При этом в первом случае етруя принимает недорасширенный, а во втором нормальнорасширенный характер. Взаимодействие этих разноструктурных струй обеспечивает равномерное смешение компонентов дутья и существенно улучшает физика-химические условия протекания процесса селективного окисления углерода в высокохромистой ванне и позволяет достигнуть эаданное содержание углерода при меньших значениях угара хрома.

Плавка хромистых нержавеющих сталей.

Для сравнения используют результаты продувки металла кислородновоэдушной смесью, известным способом (данные получены в 30-тонной дуговой печи ЭСПЦ-2).

Результаты опытных данных представ(лены в таблице.

973629

Формула изобретения

Составитель О. Попов

Редактор И. Митровка Техред Л. Пекарь Корректор Г. Огар

Заказ 8619/30 Тираж 587 Подписное

ВНПППИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3 0 35, Москва, Ж-35, Раушская наб ., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Как видно иэ представленных материалов, наилучшие результаты получены при давлении в недорасширенной струе w11 ат, обеспечиваюшем минимальный угар крома и близкую к минимальной длительность продувки.

Способ подачи гаэокислородного 10 дутья в расплав, включающий раздельное. транспортирование компонентов дутья и их смешение на выходе из дутьевого устройства подачей струй под углом друг к другу, о т л и ч а- )5 ю шийся тем, что, с целью повышения степени использования компо. нентов дутья эа счет улучшения их смешения и интенсификации процесса плавки, на выходе из дутьевого устройства один из компонентов подают. со скоростью, равной скорости звука в данной среде, и давлением на выходе из дутьевого устройства 6-16 ат„ а второй компонент — со сверхзвуковой скоростью и давлением, равным давлению среды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Марков Б.Л.Методы продувки мартеновской печи. М., 1975, с. 255-256.

2. Там же, с. 252-253.