Фурма для донной продувки металла Советский патент 1983 года по МПК C21C5/48 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при рафинировании расплава в конверторах с донным подводом дутья. , Известна фурма для донной продувки металла, состоящая из трех коаксиальных труб с патрубками подвода реагентов, обеспечивающих независимый ввод одного потока кислорода и. двух потоков защитной среды в металл 1 . В этой фурме Зсшитная среда, например мазут, вводится по центру и периферийной кольцевой части кислородного потока,что сопровождается не которым снижением температуры реакци онной зоны и,как следствие,уменыиени ем пылеобразования,а также повышением стойкости огнеупорной кладки в ра йоне фурмы. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является фурма для доаной продувки металла, содержащая концент рично расположенные трубы, образующие центральный тракт подвода окислителя и периферийные тракты подвода защитной средц, огнеупорный блок, закрепленный на соплах, патрубки под вода окислителя и защитной среды 2 Недостатком известной Фурмы является локальное воздействие кислородных струй на расплав, что определяет его местный перегрев. Это,, с одной стороны, создает условия для значительного пылевыделения, а .с другой приводит к меньшему расходу лома по сравнению с теоретически возможным. Кроме того, при использовании фурмы для продувки металла имеют место обратные удары. Это явление заключается в воздействии на околофурменную зону днища высокотемпературных газожидкостных потоков из реакционной зо ны, возникающих при взаимодействии вдуваемой струи с ранее образовавшимися газовыми об-ъемами, находящимися в расплаве, что приводит к повышенному износу как фурмы, та.к и прилежащей к ней футеровки. Целью изобретения является уменьшение пылеобразования, повышение доли скрапа в металлошихте и увеличение стойкости днища конвертера. Поставленная цель достигается тем что в фурме для данной продувки металла, содержащей концентрично распо ложенные трубы, образующие центральный тракт подвода окислителя и периферийные тракты подвода защитной сре ды, огнеупорный блок, закрепленный на соплах, патрубки подвода окислителя и защитной среды, фурма снабжена приводом вращения и соединена с патрубками через уплотнения. На чертеже изображена фурма ля денной продувки металла. Устройство содержит концентричные, трубы 1 с патрубками 2, концентричные сопла 3, вмонтированные в огнеупорный блок 4, наружный чехол 5, расположенный в футеровке днища, привод вращения 6, сальниковые уплотнения 7,подшипники 8. На чертеже обозначено; зазрр 9 между огнеупорным блоком и чехлом, кислородные струи 10, индивидуальные 11 и групповые 12 защитные оболочки. Устройство работает следуюшим образом. Через патрубки 2 и тракты подачи окислителя и защитной среды, образованные концентрично расположенными трубами 1 и чехлом 5, сопла 3 и зазор 9 производится продувка ванны окислителем и защитными средами. Концентрично установленные трубы 1 с блоком 4 и соплами 3 вращаются под воздействием привода б. Сальниковые уплотнения 7 обеспечивают возможность подачи реагента в трубопровод при вращении устройства через стационарные патрубки 2. Группа рассредоточенных кислородных струй 10,- заключенных в индивидуальные оболочки 11 и групповую оболочку 12 защитной среды, вращаются вокруг продольной оси. в результате вдувания в ванну вращающихся кислородных струй, заключенкых- в оболочки защитной среды, интенсифицируется перемешивание расплава, ускоряется тепло- и массоперенос из реакционной зоныв объем ванны, что способствует снижению температуры реакционной зоны и пылеобразованию, а также повышению доли скрапа в металлошихте. Кроме того, вдувание вращакяцихся струй ведет к предотвращению возникновения обратных ударов, так как при вращении струй исключается их взаимодействие с образовавшимися в реакционной зоне газовыми объемами. Объясняется это тем, что благодаря непрерывйому перемещению струй дутья и их искривлению под воздействием лобового сопротивления расплава возникающие в реакционной зона газовые объемы всплывают позади струй (по ходу движения). Все это способствует повышению стойкости днища . Опробование фурмы 1 проведено на 150 кг лабораторном конвертере с донным подводом дутья. По центру днища конвертера установлена фурма для продувки, имеющая подводящий трубопровод с двумя ко нцентричными соплами (диаметром 2 ми и шириной .кольцевой щели 0,2 мм), вмонтированными в огнеупорном блоке. При этом трубопровод с соплами и блоком установлен с концентричным зазором шириной 0,2 мм относительно наружного чехла и возможностью вращения вокруг продольной

оси благодаря соединению со штуцерами подачи газа через сальниковые уплотнения и приводом.

Испытание изобретения осуществляют при соблюдении следукщих режимов: расход, кислорода на одно сопло 0,30 1 мин-; расход газа через одну индивидуальную кольцевую щель 0,03 м мин; расход газа через групповую кольцевую щель 0,03 NVMHH; скорость вреидения устрезйства 30 об/мин.

Продувке подвергают чугун, содер-. жащий в среднем,; С 4,2; Si 1,0; Мп 0,45; Р 0,028; S 0,032, и имеющий температуру при заливке в конвертер . Во всех случаях масса металлозаливки составляет 150 кг, а расход извести 9,5 кг (7,1% от массы металлошихты). Охлаждение оцерации осуществляют металлическими шарами диаметром 4,0 мм. Продувку ведут до момента Псщения факела (,04%):.

Основные технологические показатели известного способа продувки без вращения сопе фурмы предлагаемого с вращением сопел со скоростью30 об/мин приведены в таСлице.

Продолжение таблицы Способ

Извест-IПредлаПоказателиный гаемый

Содержание FeO в

6,53 шкале, %7,84

Степень десульфу54,5

рации,. %43,2

Степень дефосфо85,8

63,8

рации, %

Вынос пыли, %от массы металлоза

ФУРМА ДЛЯ ДОННОЙ ПРОДУВКИ МЕТАЛЛА, содержащая концентрично расположенные трубы, образующие центральный тракт подвода окислителя и , периферийные тракты подвода защитной среды, огнеупорный блок, закрепленный на соплах, патрубки .подвода окислителя и защитной среды, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения пылеобразования, повышения доли скрапа в металлошихте и увеличения стойкости днища конвертера, фурма снабжена приводом вращения и соединена с патрубками через уплотнения. .

Продолжительность продувки, мин 11,2 Основность конечного шлака3,05 3/25. Изобретение, по сравнению с известным, позволяет снизить пылеунос на 0,1% (абс.), увеличить расход лома ,на 3%, выход жидкой стали на 0,8% 35 и стойкости днища агрегата на 12%. При прочйх равных условиях с использованием изобретения увеличивается основность шлака на 0,2 ед., степень десульфурации и дефосфораЦии соответ р ственно на 11,3 и 22%.

w

t

to