Сопло продувочной фурмы сталеплавильного агрегата

СОЮЗ СОВЕТСКИХсйИ лам внииРЕСПУБЛИК 9) (1 И 5 БРЕТЕН Сосипатин, А.Е,енина и Знамени 50-ленению с шиванием ристого "Черные рис. 1. ю щ 54)(57) ТАЛЕПЛА ее кснрп онфузор ГОсудАРстВенный кОмитет ссспО делАм изоБРетений и ОткРыти ОПИСАНИЕ ИЗН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(71) Череповецкий орденаордена Трудового Красногметаллургический завод имтия СССР.184.142(088,8) .Патент США Р 3427151, 9, опублик. 1969.тц П. и др. Опыт по примепел для управления перемеванны при продувке Фосфочугуна в 50.-т конвертера.- металлыф, 1965, 9 15, с. 8 1.СОПЛО ПРОДУВОЧНОЙ ФУРМЫИЛЬИНО АГРЕГАТА, содержас, центральное сопло сом, критическим сечением и диффузором, образующее тракт подачи первичного кислорода, и периферийное кольцевое сопло, охватывающее центральное сопло и образующее тракт подачи вторичного кислорода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения стойкости и повышения эффективности продувки, в конфузоре выполнены радиальные отверстия, соединякюцие тракты подачи первичного и вторичного кислорода, а периферийное кольцевое сопло выполнено в виде диффузора, при этом отношение площадей трактов подачи первичного и вторичного кислорода в критическом сечении составляет 0,5-1,0, а на срезе соплаФ1,04-56,64 при длине диффузора 2,- 3,0 диаметра критического сечения. 2, Сопло по п. 1, о т л и ч ае е с я тем, что углы раскрытия (, диффузоров центрального и периферийного сопел составляют соответственно Я 8-20 и 5 ф.10 Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для выплавки стали в конвертерах, мартеновских и электродуговых сталеплавильных печах.Известны фурмы с общим подводом кислорода, обеспечивающие подачу комбинированного "жесткого" и "мягкого" дутья 1.Дросселирование общего потока кислорода осуществляется на значительном удалении от насадка, формирующего периферийный поток кислорода, при этом происходит разделение дозвукового потока. В результате трудно организовать подачу первич ного и вторичного потока кислорода с требуемыми характеристиками. Вследствие этого имеет место неудовлетворительная стойкость фурм и снижение эффективности продувки. 20Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является сопло продувочной Фурмы сталеплавильного агрегата, содержащее корпус, центральное сопло с конфузором, критическим сечением и диффузором, образующие тракт подачи первичного кислорода, и периферийное кольцевое сопло, образующее тракт подачи вторичного кислорода2 1.Основными недостатками известного сопла, являются индивидуальный, раздельный подвод кислорода для "мягкого" и "жесткого" дутья, что ведет к усложнению конструкции фурмы и неудовлетворительному взаимодей-, ствию двух потоков, что приводит к неустойчивому режиму продукции, к ограничению рассредоточения дутья; несовершенство конструкции сопел, 40 н результате чего за счет инжекции потока горячих газов и воздействия шлакометаллической эмульсии снажается стойкость сопел. В случае выхода их иэ строя, чтобы произвести 45 их замену, необходимо снимать всю форму.%Цель изобретения - увеличение стойкости Фурмы и повышение эффективности продувки.Поставленная цель достигается тем, что в сопле продувочной фурми сталеплавильного агрегата, содержащем корпус, центральное сопло с конфу.зором, критическим сечением и диффузором, образующее тракт подачи первичного кислорода, и периферийное кольцевое сопло, охватывающее центральное сопло и образующее тракт подачи вторичного кислорода, в кон фузоре выполнены радиальные отверстия, соединяющие. тракты подачи первичного и вторичного кислорода, а периферийное кольцевое сопло выпол-, нено в виде диффуэора, при этом от ношение площадей трактов подачи первичного и вторичного кислорода в критическом сечении 0,5-1,0, а на срезе сопла - 1,04-5664 при длине 2,0-3,0 диаметра критического сечения.При этом углы раскрытия диффузоров центрального и периферийного сопел составляют соответственно 8- 20 и 5.Как установлено в результате промыаленных испытаний, укаэанные соотношения и углы являются оптимальными при обычно применяемой длине диффузора, равной 2,0-3,0 диаметра критического сечения.На.фиг. 1 изображено предлагаемое сопло, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.Сопло состоит из корпуса 1, конФузора 2 с критическим сечением 3, диффузора 4 с разделительной голов" кой 5 и критического сечения, выполненного н виде каЛиброванного отверстия 6, а также вкладыша 7 с центральным диффузором 8. Центральный диффузор 8 и кольцевой диффузор 4 соединены с общим конфузором 2. Вкладыш 7 снабжен фиксаторами 9, выполненными из металлических прутков или пластин и обеспечинающими его центровку в диффузоре 4, и резьбовым соединением 10 для крепления его на разделительной головке 5 сопла, В случае необходимости возможно изменение параметров дутья путем замены разделительной головки или вкладыша, или голонки и вкладыша одновременно.Дополнительное критическое сечение в виде калиброванных отверстий позволяет при общем подводе кислорода обеспечивать пмягЮое" и "жесткое" дутье, увеличивать производительность сопла и соответственно сталеплавильного агрегата. Наличие второго диффузора обеспечивает рассредоточение дутья при высоком его расходе и улучшает массообмен и ра Финирующее воздействие кислорода на расплав. Кроме того, "мягкое" дутье экранирует,сопло и предохраняет его от непосредственного воздействия вы" . сокотемпературных газов.Вкладыш сопла позволяет в широких пределах изменять параметры "мягкогоф и "жесткого" дутья путем изменения его размеров и конфигурации. Изготовление вкладьыа производится отдельно от других деталей, поэтому создаются условия для обеспечения заданной расчетной формы.фиксаторы предназначены для уста-. новки вкладыша в определенном положении и устойчивости конструкции.Устройство работает следующим образом.При продувке металла кислородом через фурму, снабженную предложенными соплами, в сопле общий поток кислорода делится на два самостоятельных потока, один из которых проходит через критическое сечение, выполненное в виде калиброванных отверстий 6, и кольцеобраэный зазор диффузора 4, циффузором 8 формируется кислородная струя, обеспечивающая характеристики потока, необходиьще 10 для ведения обезуглероживания металла, т.е.,повышенная кинетическая энергия потока и уменьшенный подсос газа в струю, а через диффузор 4 за счет подбора сечений калиброванных 15 отверстий 6 подается кислород и организуется струя с газодинамическими характеристиками, отвечакицими требованиям наилУчшего шлакообразования, т.е. меньшая кинетическая энергия и 2 О максимально возможный подсос газов в струю.Таким образом, предложенная конструкция сопла обеспечивает получение кислородного потока, обладающего одновременно противоречивыми требованиями, отвечающнми как условиям интенсивного обезуглероживания, так и эффективного шлакообраэования. Кроме того, в предложенном варианте увеличение интенсивности продувки может достигаться не только путем увеличения количества сопЕл, но и путем увеличения суммарного критического сечения сопла без существенного увеличения его габаритов, что обеспечивает увеличение стойкости фурмы и производительности сталеплавильного агрегата. Выполнение разделительной головки 5 и вкладыша 7 съемным обеспечивает возможность изменения профиля диффузоров без замены фурмы и реконструкции наконечника, что позволяет осуществлять быстрый переход на новые характеристики кислородной струи, например, приизменении сортамента выплавляюаих сталей или изменении химического состава шихтовых материалов. Вкладыш 7 не требует специального водяного охлаждения, поскольку он расположен.в зоне адиабатического расширения кислородного потока и на его поверхности достигаются температуры (-80)- (-120)С.в диапазоне изменения давления кислорода перед соплом в пределах 11-16 ата.Экономический эффект от использования изобретения достигдртся за счет увеличения интенсивности продувки и стойкости Фурьы составляет 200 тыс.руб, при годовом производстве 1 мпн.т стали в год.оставитеЬь С.ехред А.Бабине о Па едак орректор В,ов аказ 2690/32В 11303 аб,о, д,филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Тираж 566 ИПИ Государственног о делам изобретенийМосква, Ж, Рауш комикая Подписиоета СССРрытий