Фурма для продувки металла

(9 С 5/48 НИЯ регате. Сущность изобретеоит иэ конценгрично распо - 3, сопел 4 верхнего ряда, сечения которых выполнен икулярно оси сопла. а в нижоложен под углом 15-65 О. го ряда в выходной части на бщей длины сопла выполнес соотношением диаметров ческой части сопла, равным тояние центра среза сопел 4 до среза фурмы составляет где бц - диаметр цилиндрипла верхнего ряда; и - колиил., 1 табл. плавильном аг ния: фурма сост ложенных труб срез выходного вверху перпенд ней части расп Сопла 4 верхне длине 0,2 - 0,4 о ны коническими оснований кони 1,1 - 1,3, а расс верхнего ряда (45 - 65) дц /П ческой части со чество сопел, 1 И С торца фурмы равно (45-65)бц" диаметр сечения цилиндричепла верхнего ряда; и - число да со срез 1/и, где бц ской части сопел,На чер фурм Фа.урма работает следующим образом, ислород, подаваемый в кольцевой за-. ежду трубами 1 - 3, формируется. со в струи для дожигания окиси да, По этому же или автономному кислород подается к головке 5, где сопла 6 вдувается в металл. Сложнаясреза сопла 4 обеспечивает генеравтоколебательного изменения формы родной струи, причем постепенное рение струи в конической части сопла дит к тому, что мощность импульса ения формы струи расходуется на увеие амплитуды этого процесса, при в процесс смешения кислорода с ОСУцАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1404528, кл. С 21 С 5/48, 1988,Авторское свидетельство СССРМ 1323574, кл. С 21 С 5/48, 1985.(54) ФУРМА ДЛЯ ПРОДУВКИ МЕТАЛЛА(57) Использование: в черной металлургиипри производстве стали в подовом сталеИзобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для продувки металла в подовом сталеплавильном агрегате с одновременным дожиганием окиси углерода до двуокиси.Целью изобретения является снижение расхода жидкого чугуна без увеличения расхода топлива,Для этого в фурме, содержащей концентрично расположенные трубы, образующие тракты для подачи кислорода, подвода и отвода охлаждающей воды и два ряда сопел, причем срез выходного сечения сопел верхнего ряда выполнен сверху до оси сопла перпендикулярно, а в нижней части под углом к оси сопла 15 - 65 О, сопла верхнего ряда в выходной части по длине 0,2 - 0,4 общей длины сопла выполнены коническими с соотношением диаметров оснований конической части и сопла, равным 1,1-1,3, расстояние центра среза сопел верхнего рязор м плом угле ро тракту через форма цию а кисло расши приво измен личен этом изображена предлагаемаяокисью углерода вовлекается максимальный объем отходящих из продувочной зоны газов.Автоколебательный характер движения струи с большой амплитудой обеспечивает качественное смешение реагентов и их взаимодействие с выделением тепла непосредственно над металлом.Увеличению коэффициента теплопередачи способствует оптимизация высоты расположения сопел верхнего яруса над торцом фурмы. Повышение эффективности использования химического тепла окиси углерода ведет к снижению расхода чугуна без изменения расхода топлива.При длине конического участка более 0,4 общей длины сопла струя расширяется с избытком, что приводит к снижению мощности импульса изменения формы струи, ухудшению смешения СО и кислорода, снижению тепловой мощности фурмы и повышению расхода жидкого чугуна, При длине конического участка менее 0,2 общей длины сопла выходящая струя расширяется недостаточно, обладает избыточным давлением на срезе сопла и по структуре практически не отличается от струи, генерируемой цилиндрическим соплом, со всеми указанными выше недостатками, что приводит к повышению расхода чугуна.При соотношении диаметров оснований усеченного конуса менее 1,1 при любых значениях длины конического участка струя недорасширена, что ведет к снижению амплитуды пульсаций, уменьшению степени смешения реагентов и повышению расхода жидкого чугуна. При соотношении диаметров оснований усеченного конуса более 1,3 колебания струи носят неустойчивый характер с малой мощностью, при этом вследствие ухудшения аэродинамических условий не обеспечивается эффективное смешивание кислорода с окисью углерода, уменьшается нагрев металла и повышается расход чугуна.При расстоянии от оси сопла верхнегояруса в его выходном сечении до торца фурмы менее 45 приведенных диаметров суммарной площади сечения сопел верхнего яруса (т,е, менее 45 бц /и ) уменьшается площадь контакта кислородного зонта с поверхностью расплава, происходит утечка несгорающей окиси углерода из периферийной зоны очага продувки, При этом долятепла, аккумулируемого ванной, снижается,а расход чугуна возрастает. Формула изобретения 35 Фурма для продувки металла, содержащая концентрично расположенные трубы, образующие тракты для подачи кислорода,подвода и отвода охлаждающей воды. и два ряда сопл, причем срез выходного сечения сопл верхнего ряда выполнен сверху до оси 40 сопла перпендикулярно, а в нижней части . под углом к оси сопла 15 - 65 О, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с. целью снижения расхода жидкого чугуна без увеличения расхода топлива, сопла верхнего ряда в выходной части на длине 0,2 - 0,4 общей длины сопла выполнены коническими с от. ношением диаметров оснований кониче50 ской части сопла 1,1 - 1,3, а расстояние центра среза сопл верхнего ряда до среза торца фурмы равно (45 - 65)бц /й, где б - диаметр сечения цилиндрической части сопла верхнего ряда, и - число сопл. При расстоянии от оси сопла верхнегояруса в его выходном сечении до торца фур мы более 65 бц /й снижается эффективность теплопитания ванны вследствие недостижения кислородным зонтом поверхности расплава из-за падения напора струй и потери окиси углерода с продуктами 10 горения, что ведет к необходимости повышения расхода чугуна.Конструктивные параметры заявляемойфурмы были отработаны в ходе опытно-промышленной кампании на двухванном стале плавильном агрегате 2 х 250. Расходкислорода на одну фурми составлял 3500 м /ч, в том числе 1000 м /ч на дожигание3окиси углерода. Срез выходного сечения сопл верхнего ряда был выполнен до оси 20 перпендикулярно, а в остальной части подуглом 40 к оси сопла.Твердые теплоносители не применялись. Результаты опробования приведены в таблице.25 Анализ приведенных в таблице данныхпоказывает, что использование предлагаемой фурмы при заявляемых значениях режимных параметров обеспечивает существенное снижение расхода чугуна.30 Экономическая эффективность использования фурмы заявляемой конструкции составляет 0,52 руб/т стали.1759889 Удельный массовый расход жидкого чугуна (кг/т) при выплавке стали без увеличения расхода топлива Отнощение Расстояние от оси сопла верхнего яруса в его выходном сечении до торца фурмы, прив.диаметров сопел (А,Кй, мм) Длина конического учка,долядлины сопла диамет ров осно ваний усеченногоконуса выходной час-ти сопла 40 70 745 734 740 736 730 731 739 785 743 735 746 737 735 741 729 728 743 732 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 0,1 1,01,11,2 0,2 1,3 1,4 1,0 1,2 1,3 1,4 33 732 45 74 739 739 732 738 1,1,1,734 736 728 731 736 730 741 733 739 733 731 734 741 73 74 73 73 73 О,5 0 тотип - 75 73 б 731 739 732 745 738 734 735 734 733 734 738 739 747 742ю ае Шеей45 55 65 740 734 733 733 737 737 739 742 740 733 735 744 731 746 729 7361759889Составитель А.Мастицкийедактор М.Стрельникова Техред М.Моргентал Корректор Т.Пали Заказ 3156 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина