Фурма для продувки жидкого металла

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 98 51)4 С 21 С 5/4 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ред е ургия, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе(57) Изобретение относится к черной металлургии, а именно к конструкциям фурм для продувки расплава. Цель изобретения - снижение расхода шлакообразующих и дутья, сокращение времени продувки и шлакообразования.Это достигается за счет установки на соплах со стороны. входа газового потока дополнительных патрубков, внутренние диаметры й которых равны внутренним диаметрам входных отверстий сопл, а длина составляет (1,5-6,0) й. При этом сопла наклонены над ровными уг лами к оси фурмы, а критические диаметры их последовательно уменьшаются от сопла к соплу с коэФФициентом переменности 10,9-0,95. Сопла могут иметь форму сопл Лаваля. 1 з.н. ф-лы, 2 ил., 1 табл.Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к фурмам дляпродувки жидкого металла.Цель изобретения - снижение расхо 5да шлакообразующих и дутья, сокращение времени продувки н шлакообразованияНа фиг,1 приведена головка фурмы,разрез на фиг,2 - торцовая часть 10Головки,В торцовой чаше головки 1 закреплены сопла 2, на них насажено кольцо3, между кольцом и насадком 4 имеются кольцевые сегментные выточки, навходные отверстия сопл насажены патрубки 5, входящие в полость центрального кислородного тракта. Сопла иПатрубки закреплены во фланце б вместе их сопряжения, На фланце 6 2 рзакреплен штуцер 7, который черезмуфту 8 соединен с центральной трубой тракта кислорода На трубе тракта подачи воды закреплена вставка 9,торцовая чаша головки 1 соединена с 25трубой отвода воды через вставку 10.Фурма работает следующим образом,Кислород, подаваемый для продувкиметалла, поступает в сопло через патрубки 5, стабилизирующие поток кисло- ЗОрода в сопле, причем преобразованиепотенциальной энергии струй, истекающих из сопл различного диаметра.,в кинетическую на выходе из соплапроисходит с разной величиной ско 35ростного напора. Взаимодействие кислородных струй, истекающих с различной скоростью из сопл, с металлической ванной вызывает ее вращательноедвижение и горнзонтальное перемещение,что значительно увеличивает размерыреакционной зоны, а значит и ускоряет процессы шлакообразования и интенсифицирует все рафинировочные процес 45Опробование фурмы проводят припродувке металла в 60-килограммовомлабораторном конвертере.В таблице приведены данные опробования шести фурм при различных значениях коэффициента переменности к -501,0-0,85, где значения 1 с выходят зазаявленные граничные условия, приэтом фурма с коэффициентом переменности К = 1,0 является базовым вариантом и содержит равные по сечениюсопла. Данная фурма за счет обеспечения дополнительного горизонтального пе ремещения ванны увеличивает поверхность контакта фаз, стабилизирует поток дутья в сопле, обеспечивая расчетный режим работы сопл, В результате этого использование данной фурмы в конвертере по сравнению с извест ной фурмой, обеспечивает снижение расхода шлакообразующих и дутья, сокращение времени продувки и наводки шлака, а также повышение стойкости фурмы аИз таблицы видно, что применение данной фурмы по сравнению с базовой позволяет увеличить основность шлака, что говорит о более полном усвоении поданной извести и эффективности перемешивания, ванны, о возможности уменьшения расхода шлакообразующих материалов, при этом на 1,5 Х уменьшается окисленность шлака, что уменьшает потери железа со шлаками, на 7-9/ сокращается время продувки, на 0,7 Е увеличивается выход жидкой стали, уменьшается время наводки шлака,следовательно, сокращается период бесшлаковой продувки, а значит, уменьшается угар металла и теплопотери через открытое зеркало металла.Кроме того, при использовании фурмы с соплами переменного сечения с коэффициентом переменности . 1 = 0,97 выходящим за верхний граничный предел заявленных соотношений, положительный эффект не достигается. При использовании фурмы с соплами переменного сечения с 1 с = 0,85, выходящим за нижний граничный предел заявленных соотношений, положительный эффект достигается не в полной мере, при этом в результате чрезмерного возбуждения ванны увеличивается износ футеровки конвертера в области шлакового пояса, что сокращает срок службы огнеупоров, и возрастают потери металла с выбросами, что приводит к снижению выхода жидкой стали, удлинению периода продувки и нестабильному температурному режимуплавки. П р и м е р, Фурма предназначена для продувки металла с минутным расходом кислорода 400 м, головка фурмы содержит шесть сопл, коэффициент переменности сопл 1 принят равным 0,95, таким образом, критический диаметр сопла равен, мм: первого (наибольшего) 30, второго 28,5, третьего13977298 27 э четвертого 25,5, цярого 4 ишестого 22,5,При использовании фурмы ожидаетсясокращение длительности продувки на8-107 э уменьшение расхода шлакооб -разующих материалов на 20-257 а увеличение выхода жидкой стали - на Оэ 57.и повышение стойкости фурмы сталиизвестной на 307,Щ а Ц С Я ТЕМ, ч ГО, С ПСЛ 1,1 СЦИжЕНИЯ Ра СХОД 01 Ла КС 1 Об Раэ У)О)ЦИХ И ДУТЬЯ э сокращеня вре 1 с ци продувки и шлакообраэовация, сопла ца ходе газовоголпотока снабжены пзтрубкамиэ внутренние диаметры которых д равны внутренним диаметрам вхопцых отверстий сопл, а длина составляет Г 1,5-6,0)СЕэ1 О при этом сопла наклонены под равнымиуглами к оси фурмы, критические диа- Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я метры их последовательно уменьшаютсяот сопла к соплу с коэффициентом переменности 1 с = 0,9-0,95.15 1. Фурма для продувки жидкого металла, содержащая водоохлаждаемый корпус и головку с соплами разных диаметров, выполненными под угломО8-30 к оси фурмы, о т л и ч а ю - 1 2, Фурма по и. 1, о т л и ч а ю - ш а я с я тем, что сопла выполнены в виде сопл Лаваля. 1 -т сходТУдельнаавест 4 иитенснва 0) ность про"кг дувкн, повалив,ин 2 т ннн С Характеристика Зреч е-Вреня наа воланог- алакако- нннаВыход Соляркаи, вилкой )нне углсталиРона встали оэИи нт пе ес неталличесой внхэь кг Рэиос огуларовплавку вчласти влного пяТенпера, тура иеч тьтля на пака про ненност чкОснов- Окислен-ность ность 21,0 13,гО,5 13,6 92, 0,15 7 о 921397498 Редакт Составитель В.Красина ГехредЛ,Олийнык Корректор И,ихарош г ли Подписноетета СССРрытийнаб., д. 4 тираж 54 жПП 1 ПИ Государственного компд делам изобретений и отЗж, Москва, Ж, Раушская Заказ 25 Проект изводственцо-попигрвФицеское предприятие, г. Ужгор