Способ защиты кислородных фурм в конвертерах донного дутья

Союз Советски кСоцивпистическикРеспублик и 1910781 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ф1ФФ Фио делам изобретений и отерытий(72) Авторы изобретения Украинский государственный институт по проектированию металлургических завбдов "Укргипролиз.(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ КИСЛОРОДНЫХ ФУРИ В КОНВЕРТЕРАХДОННОГО ДУТЬЯ 0 Изобретение относится к черной металлургии, а именно к выплавке стали донным кислородно-конвертерным процессом с применением кислородных фурм, установленных в днище конвертера.При получении стали в конвертерах с донным дутьем необходима защита кислородных фурм от воздействия высокой температуры зоны взаимодействия кислородной струи с металлом. Известны следующие защитные среды: инертные газы, углекислый газ, окись углерода, газы и жидкости, содержащие углеводороды, водяной пар 111,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ защиты кислородных фурм в конвертерах донного дутья, включающий организацию газовой защиты оболочки (преимущественно природного газа) вокруг струи вдуваемого кислорода ,2). Однако данный природный газ является остродефицитным топливом и химическим сырьем, применяемым в народ-.ном хозяйстве. Кроме того, в процессе продувки метан, содержащийся вприродном газе, разлагается на углерод и водород, что приводит к насыщению металла водородом резко ухудшающему механические свойства стали и вызывает необходимОсть промывки металла инертными газами (азотом, аргоном).Цель изобретения - замена дефицитных газов, используемых в качестве среды для защиты кислородных фурм на отходящие конвертерные, и повышение производительности конвертера.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу защиты кислородных фурм, включающему организацию газовой защитной оболочки вокруг струи вдуваемого кислорода, отведенные без дожигания конвертерные газы после очистки и охлаждения910781 На чертеже изображено устройстводля реализации данного способа. Способ осуществляется следующимобразом. Показатели Количество охлаждающегогаза от расхода кислорода,4 3,0 4,3 5,7 7,0 8,3 9 7 11,0 12,3 13,7 15 Температура,металла, ц С 1300 1360 1430 1480 1530 1570 1600 1630 1660 1680 Таблица 2 Показатели 1 0 Количествоохлаждающегогаза от расхода кислорода, 4 50 67 83 100 177 133 150 167 183 200 Температураметалла,фС 1300 1350 1400 1450 . 1490 1530 1570 1590 1610 1630 3направляют в газгольдер а затем через газорегулирующую станцию подают на фурменное устройство в количестве 5-204 от количества вдуваемого кислорода с постепенным нарастанием расхода по ходу продувки.Химический состав очищенного газа, 1: СО 80-85, СО, 20-10, О 2- 1.В начальный период продувки, когда металл холодный, подается 51 газа от объема, подаваемого кислорода, так как при меньшем количестве охлаждающего газа происходит интенсивный износ ФуРм, а при большем могут образоваться настыли в фурменной зоне. По мере разогрева плавки процент подаваемого газа увеличивается, а к концу продувки достигает 20 ь. В качестве защитной среды для кислородных фурм используются конвертерные газы, которые, как правило, при кислородноконвертерном производстве выбрасываются в атмосферу. 4Конвертерные газы, выходящие из конвертера 1, проходят последовательно котел-охладитель 2, газоочистку 3, дымосос 4 и при помощи перекидного клапана 5 направляются либо для дожигания на свечу 6, либо в газгольдер 7, проходя перед этим фильтр 8 тонкой очистки для снижения запыленности до пределов, допустимых для работы компрессорных установок на газорегулирующей станции. Из газгольдера газ проходит через газорегулирующую станцию 9, где его давление доводится до необходимой величины и подается в количестве 5-20 от количества подаваемого кислорода на фурмы,.Проводят экспериментальную продувку железоуглеродистого расплава в конвертере донного дутья с использованием защитного газа следующего химического состава, 3: СО 80, СО 0 20. Количество подаваемого газа варьируется в пределах, Ф; 3- 15, 5-20, 7-25 от подаваемого кислорода,Во всех опытах начальная температура расплава 1300 С, длительность продувки 10 мин.Опытные данные приведены в табл. 1 3Таблица 1. 910781 6Таблица 3 Время продувки, мин Показатели Количествоохлаждающе гогаза от расхода кислорода, Ф 7 0 9 0 11 эО 130 15 ъО 17 эО 19 эО 21 0 23 0 25 Температураметалла, оС 1300 1340 1380 1420 1450 1480 1500 1520 1540 1570 Источники информации,принятые во внимание при экспертизеПатент США й 4007035,кл, С 21 С 5/48, 1977. 2. Патент ФРГ й 2033975,кл. С 21.С 5/48, 1977. В первом случае (табл. 1) наблюдается сильный износ фурм. Во втором - 20 (табл.2) стойкость Фурм удовлетворительна. В третьем - (табл.3) наблюдается образование настылей в фурменных зонах, Исходя иэ результатов опытов, наиболее оптимальными пределами коли- н чества подаваемого газа являются 5" 20 от количества подаваемого кислорода,Применение предложенного способа позволяет отказаться от применения в качестве защитной среды для кислород- зв ныхфурм дорогостоящих и дефицитных газов, кроме того, ликвидируется операция по промывке жидкой стали нейтральным газом для удаления водорода, в результате чего сокращается время плавки на 2 мин и увеличивается производительность конвертера, что подтверждается приведенным расчетом.Формула изобретенияСпособ защиты кислородных фурм в конвертерах донного дутья, включающий организацию газовой защитной оболочкивокруг струи вдуваемого кислорода,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью замены дефицитных газов на отходящие конвертерные и повышения производительности конвертера, отведенные без дожигания конвертерные газыпосле очистки и охлаждения направляютв газгольдер, а затем через газорегулирующую станцию подают на фурменноеустройство в количестве 5-20 ь от количества вдуваемого кислорода с постепенным нарастанием расхода по ходупродувки.