Фурма

ОЮЗ СОНЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 4127 51)5 С 21 С 5/48 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕТЕЛЬСТВУ К АвТОРСНОМУ ос о ро- жет ров неупора, кой торп настыль 3, о р й 5 р а 11 рУ успп ГОСУДАРСТВЕННЪЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ ГННТ СССР(71) Институт черной металлургч(56) Авторское свидетельство ССР 943293, кл. С 21 С 5/48, 1982Авторское свидетельства СССРУ 1046292, кл. С 21 С 5/48, 198Донная продувка металла кислдом в конвертере. Экспресс-инФоция, 1976, сер.б, выл,5,(54) ФУРМА(57) Иэобретение отч ится к черной металлургии, в частности к конструкции. Фурм для донной и глубинн й и дувки металла в конвертерах, и мо быть использована при плавке стали в агрегатах работаю.цих с продувкой жидкого металла год его у ень. Цель повышение стойкости дойных Фурм и прифурменной эоны ог На поверхности металличес овой надставки Формируют на про тяжении всего цикла плавки. Для этого Фурма снабжена чадставкоимеющей, кроме центрального 6 и пери7г,с 1276 фс рисо о 7 трктоц, серик рлвцомер -со рсс.редоточеццых сквозцьсх отверстий 8 для подачи глзл цл ее поверхность, л также цо крайней мере одноглухое отверстие 9 с установленнымв нем термоэлементом 10. При этомсквозные отверстия 8 надставки 5сообщаются с периферийным трактом 7 Изобретение относится к черной Метлллур иир в час тности к конструк ции Фурм для донной и глубинной продувки металл в конвертерах,и может быть использовано при плавке стали В гре лтах, работающих с продувкой жидкого металл цод его уровень.Целью изобретения является повыщение эксплуатационной стойкости фурмы и прифурмецной эоны футеровки.На фиг.1 показана фурма, установленная в огнеупорной футеровке, продольный разрез; цл Фиг.2 - то же, вид сверху; нл фиг.3 - узел 1 на фиг,1 (лцстлвка с настылью (глрнисажем), где последняя изображена схемтически, продольное сечение 7;фурма содержит две коаксиально рсположенцые трубы (центральцая 1 и наружная 2), образующие центральный 3 и периферийный 4 трактн для подачи газовых реагентов в Жидкий металл. Фурма снабжена металлической и торцовой надставкой 5 с центральным 6 и периферийным 7 трактами и серией равномерно рассредоточенных сквозных отверстий 8, сообщающихся с периферийным трактом 4 Фурми и имеющих суммарную площадь, равную 1,1 - 1,3 площади периФерийного тракта 7 надставки 5, при этом в теле надставки 5 имеется по крайней мере одно глухое отверстие 9 с установленным в цем термоэлементом 10, а рассредоточенные сквозные отверстия 8 надставки 5 выполнены с уменьшающимися диаметрами от центрального тракт 6 к периферии надставки.Доолнительо Фурмл (фиг,1).набжеца фллнцем 11 с прокладкой 12,преднлзнлченнне для герметизациифурмы по нижнему торцу наружной еетрубы 2, которьк сслотно прижаты кпоследней ри сомощй винтов 13. и геют суммрую ссссус,сресьпссссщую в 1, - 1, 3 раз слсщ;3 дь вриферийно о тракт надставкиРассредоточенные сквозные озверстия надставки выполнены с умецьислющимся диаметром от центральноо тракта кпериферии. 1 з,п. Ф-лы, 3 ил. Кроме то о, во фланце1 герметичноустановлены центральная трубатрубка 14 для подачи газовых реагентов в периферийный тракт 4 фурмы,и трубка 15, предназначенная дпяустановки термоэлементл 1 О (термоплры) в тело надставки 5 и выводаего электроконтлктов (термоэлектродов) из фурмы. Последняя в периодпостановки ее в днище конвертера 25 и кладки Футеровки 16 удерживаетсяза фланец 1 при помощи болта 17с гайками, жестко закрепленного накорпусе 18 днища. Рсрметизлция трубок во фллнце достигается при помощи огнеупорных набивок 19 (асбест)уплотняемых накидными гайками (непоказаны). Это, при необходимости,позволяет легко и быстро заменитьлюбую из этих трубок.После монтажа и постановки35термопары в трубку 15 необходимо осуществить герметизацию огнеупорнойобмлзкой ее торца, который затемразмещается совместно с термоэлементом 10 (спаем термопары) в глухомотверстии 9 надставки 5, а самспай с прилегающими к нему участкамитермоэлектродов желательно покрытьвысокотемнературным лаком. В противном случае термопара подвергаетсянауглероживанию (цементации), чтоприводит к быстрой потере ее метрологических характеристиксьурмл работает следующим образом,В Фурму, установленную в Футеровке металлургического агрегата, нижеуровня жидкого металла подают поддавлением в ее центральный 3 и перифсейный 4 тракты кислород (О 55и природный газ (СН ) соответст 4,венно, Заполнив эти тракты, газыустремляются в тракты 6-8 надставки5 (Фиг,3) и из нее вдуваются в металл, Под воздействием охлаждающего5)42)гг)бв ця ц 1 п 011 Г рх)о с т 1 1 11 т 1 к 1 к ВИСИМОСтц От 1.гИИНЫ ТЕПЛОВОГО ПО- тока., прокдиего через настыль 20, ТЕЛО НЯДСГЯБКП 5 :Иагрг таЕт ту ИЛИ иную температур), которая измеряет сяГам )эпРкей 1 оОр та ее кОнтр 03 и РУЯ ЕМПЕРДтУП)У тЕЛЯ НаДСтаВКИ (тОЧПагсрквас.ТНЫ СЛОЙ КОНТЯК 1 НГ)гщ,гцг, С НдТЬ 1 ЛЬЮ) 1 МОЖНО СЛЕДИТЬ зд измененияи настыли и управлять 25 этими иэмененггямп благодаря наличию у кснс.тг)укдви я)у)мы надставки 5 са сквозцьгми отверстиями 8 (трактами Г,Э П 051 ДЧИ ДЭЯ К ПОВЕРХНОСТИ НЯД ГтагКИ И В РДСПЛДВ) Ц тЕРМОЭЛЕМЕН- том .О, з и 17 Ичия последнего не:Озможно 1 абцться полного устранения Хдаг ИЧЦОСТБ ПОБЕЧГНИ 51 НЯСТЬИ ПО подвержена к 1; квоздействиям22, которая тРПГупора (фцг,3),интенсивность кс Д 1 Цг1)ДЗ г) гРСКГ 11, 0 Г р С гд 71 Г 110 1С) й 3 С Н Ы, .;.Сг д0 срхности надставки,огб г Е ,ВЯЮггц 1 С С)КЪ) СТОЙКОСТЬ Влам фурмы иРцф., рменной зоныагцсуг оЯЭТО;с стн ается следующимгщ)1) д зам1051, ВОЗГЕйСТВИМ аХЛаждаЮШЕГО ФаКгоря приро;нога газа происходит нарастание 7 Яс)ьг-.и. 11), как только тем:Браура надставки начинает паныкаться. д прииай :того является обраэодцис ,)олггшой нд; ви, уменьшается Бг ИгЦНГИГ:Д.,Д О Г ЕРМОПЯРЬ, КотаРвгй га; т 151 Ет на РЕ УИРУЮЩЕЕ УСТРОЙБО г)ДС.ХО:Д ПР:г. ОДНОГО Гаэа И ЯВЛЯЕТ - ся г, этом;Уггс командой ня уменьшение рдс:.Одд гд-д, в результате чего интес)в;гос, г)х;12)дения надставки 50 ц)Стыц Уьг.1 гдс тся и последняя": Дгя)1;1 Рт ЦДРВ ДГ 1.Я И РЯЗМЬБЯТЬСЯХСИ),К. Г 1 ЕтдЛОМ, у;1117 Ыаясь ПО ТОЛщнн; в . дс;05,к;) чанг) температура надС .,ВК): йдг".:;Г:71 ,го)ГГ ГГТЬСя И РЕГУЛИ -1П; );11, ";т;)аистО 11)ГУЧДЕТ СИНЯЛ ОТг Р)Г:.;)Э С)" НТЯ:1 г 151:1 ЧЕНИЕ расходаг-:гад, во )вращая тгм образом услофдк тор 1 прирг)дцо го газа нд поверхОг.тцддстгвки 5 образуется ндстыль 20 1 рцбообрдзцоо вида с множеством мелк;х сквозных каналов 2 (капцлярс)Б), прг;изывдк)щих практически по т.).1 гНР вс тело цастьги 20, т.е,сохраняется тд же аналогия и гомоЛО ИЯ ЦДСЬВгИ, ЧТО И У ИЗВЕСТНОГОустрс)йства) цо теперь Оця размещается нд специяьца для этого взятОЙметдБ;цческой надставке 5, а не на.о Неупс.ре. Защищенная настылью надставка в этом случае получает тепло от ждкэго металла в зависимостиот толкипы . свойств настыли и в запервоцдчл им, 5 р которых в 0,1НаЧИНаЕтСЯ ВОССтаОБ 1 ЦР Наг ". БЦ,Таким Обргзог, 211-0.дтцческ .ОгггержИГДЕтСЯ Б СцтГСДЛЬНЫХ ПРЕП, -г, Х ТОП- щИНа ЯСтвгЛИ 20 (ФП . Е Врмя препятствующая непосрР .Т)венцом) контакту жидксг ) ):.Гт 1,.гд Г мета 511 -ческой торцогОЙ ц,;стсвка) 5 Фурмы,В результате последняя яг,пястся прдкТИЧЕСКИ 7 ИЗЦДгВР.ОГ 1 т. Е. ЭКСПЛУД -тационндя стойкость Фурмы цдстоль ковысока, чта анд может быть стационарно установлена ,: кс рпусе днцщд ц работать неколья ) кдмпдчиц тереутеровкп днища и конвертера,11 рилегдк)щдя к фурме зонд футройки днищга конвертрд (фиг.З, также тдк и от ермоуддров ется за счет слдующих ссновных ФакТОРОВТОЛСгццс Нд СТЬЛ 1 " .Перцфврги надставки имеет кг)дл.ОГ зцд Рнце(Фиг, 3) и облдстг: "3 надставки 5,прилегакщдя к о) пюгору, про;. РевдегСЯ 1 ОХЛЯЖДД ЕС 1 Г ЦГ РГЦОН: С СТЬЮ гблцзксй к инргцаг пс стц =гц .1 с 5),Б РЕЗУЛЬТЯТС НегГ ГПЛЯСТЬ является перох 2)кдс ной п,) стношению к ОгРУ Г ру) т к же кд; и с: см огнеупор па ОнашПцю к эдлцвяемогу ЖИДКОМУ МЕТСЛЛУ Д "Я СЛ)У 11.с.й П П ЯВКИ, Кроме того, при с)тсутств;и цдд Фурмой жидкого металла охл":жддющге коздействие прирайо г) 1 за 11 ги инертнс)ана прцфу )менцую 071, г. теровки мягкое. ТДК К ЯК Па П ).;С )ПЦ ЦсДГ ТДВКЦ РГ С ПОЛОЖЕНЫ ОТБ;)РГ г ПЯ С;гма 0 МР; ЕЦЬКОго диаметра (с.коламм) и с)сновцсйГаЗОВЬй ЦатК С С".Л г:ЫМ ОХЛЯжДРШИМэффектам выхо:;.т 1:.; г;етраьирайоном фурмы, т, , ; 1,)рднтровд .Нам 7 ДЯЛРйц.: ат ).;1 ГПс )д,ДпгЯ СбЕСПРСЯ . агХОД)М 1 О С) -ЛажддЮщЕГа ЭФФСГКТг НЕ "11,1.1 НОГО,:ИС,ПОРОДНОГО) ТРавтз 6 Ц ггд С)ВРРХГГ)Ст",НядСТяВКИ 5 дал:" а бгт,Ягг.гаспоступлеШе эяштн)й Среды (прцрадНОГО ГаЗа) О,гк-аг;)ЕМС 7 С Б ПРР ФЕР) й -ный (кольцевой) тракт 7Б атврстця8 (фиг. 3) .ХОТЯ бОЛРЕ 110 БЬШСН 11 г ТРГРОБЯия ПРСДЪЯВЛЯЮТСЯ 1: С)Х.ДХГНгЮ КЦСЛОРОДного тракта 6, Р к пос)хнсс.ц д, -станки, однако, последняя снабженасерией отверстий 8, что требует неменьшего расхода газ, чем черезтракт 7. Поэтому суммарная площадьотверстий должна быть в 1,1-1,3 ра 5эа больше площади периферийноготракта 7, При площади отверстий 8более, чем в 1,3 раза, площади периферийного тракта 7 появляется опасность сгорания торца кислороднойтрубки 1.Диаметр грибообразной настылиможет превышать в несколько раз диаметр периферийного тракта, Учитывая этот факт, размер квадрата надставки 5 берут равным (4-6)й(Фиг.3),.при этом размер квадратакорпуса Фурмы не обязательно долженбыть равным размеру надставки, онможет быть меньшим или большим,Наличие у фурмы металлической тор -цовой надставки со сквозными отверстиями и термоэлементом позволяет повысить ее эксплуатационную стойкость 25настолько, что фурма становится практически неизнашиваемой, так как днаэащищена от непосредственного контакта с жидким металлом слоем настыли, износ и восстановление которого 30контролируются при помощи термоэлемента и поддерживается его толщина в оптимальных пределах на протяжении всего плавильного или продувочного(имеется в виду инертными газами)процессов. При этом, дополнительнодля снижения вероятности механическихповреждений фурмы, в основном металлом, она заглублена в Футеровку на0,5 ее сечения (4-6)й (Фиг.1). При 40работе этой фурмы интенсивность износа прифурменной зоны огнеупора близкаили равна обычной интенсивности износа огнеупора в сталеплавильном агрегате, что равносильно повышению стойкости футеровки в прифурменной зонепо отношению к известной фурме.Кроме того, конструкция фурмыпозволяет применять ее широко, осуществляя различные варианты продувки,если она установлена в сталеплавильном агрегате, а также для внепечнойобработки жидкой стали, если она, установлена соответственно для этого агре 1 атя. Однуко, наиболее цепесооб -разно использовать ее в конвертерах,работающих по технологии комбинированных процессов плавки,Изготовлен экспериментальный образец для 1,.5-тонного конвертера, Врезультате расчета параметров Фурмыполучены. следующие значения (средние):диаметр центрального (кислородного)тракта 4,5 мм (наружньп диаметртрубки 6 мм); периферийный тракт(кольцевой зазор для природного газа)0,3 мм; размер квадрата 40 х 40 (выполняют 45 х 45 мм); 12 сквозных отверс -тий диаметром 0,8 мм (выполняют1 мм), суммарная площадь которыхв 1,3 раза больше площади периФерийного тракта.Применение в конвертерном производстве стали Фурмы предлагаемойконструкции с повышенной стойкостьюисключает промежуточйые замены днища конвертера, что позволяет получить экономию огнеупоров, уменьшитьпростои конвертера и в целом повысить его производительность,формула изобретения1.фурма для подачи реагентов подуровень расплава, содержащая двекоаксиально расположенные трубы,образующие центральный и периФерийный тракты для подачи газовых реагентов, о т л .и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения ееэксплуатационной стойкости и стойкости прифурменной зоны футеровки,она снабжена металлической торцовой .надставкой с центральным и периферийным трактами и серией равномернорассредоточенных сквозных отверстий,связанных с периферийным трактомфурмы и имеющих суммарную площадь,равную 1,1-1,3 площади периферийноготракта надставки, при этом в теленадставки выполнено по крайней мереодно глухое отверстие с установленным в нем термоэлементом,2,фурмаЙо п,1, о т л и ч а ю -щ а я с я тем, что рассредоточенныесквозные отверстия надставки выполнены с уменьшением диаметра от центрального тракта к периферии.154 27 б Составитель В,КрасинаТехред Л.Сердюкова Корректор Н.Ревская Редактор И,Дербак Заказ 265 Тираж 504 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по иэооретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101