Устройство для продувки металла топливокислородной смесью Советский патент 1984 года по МПК C21C5/48 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству стали в конвертерах.

Известны устройства для подачи окислительного газа и защитной среды, имеющие коаксиально расположенные кислородное и топливное сопла, заключенные в огнеупорный пористый блок, через который также подается защитная среда, поступающая из специального подвода 11 II.

Однако такая конструкция устройства для продувки металла требует больших расходов защитной среды,, что приводит к переохлаждению, прилегающих к контактной поверхности огнеупорной вставки, объемов металла и усложнения технологии ведения плавки Так, для достижения необходимой температуры металла в конце продувки Требуется передувать металл, т.е. дополнительно окислять железо, чтобы восполнить потери тепла, необходимые на диссоциацию углеводородов защитной среды.

Технологии ведения конвертерной плавки с передувом присущи такие недостатки, как снижение производительности конвертера за счет затрат времени на ввод дополнительного количества кислорода, увеличение износа футеровки конвертера в зоне шлакового пояса и окисленности металла из-за образования большого количества закиси железа. Последнее обстоятельство приводит к снижению выхода годного.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для продувки металла топливокислородной смесью, включающее подводы окислительного газа и. защитного реагента, продувочное сопло, заключенное в огнеупорную пористую вставку и коллектор для подачи защитного газа через торец огнеупорной вставки,пористость блока, в который заключена кислородная труба, равномерна по сечению в радиальном направлении от центра к периферии С 2 3.

Однако такая конструкция блока с точки зрения защиты футеровки днища нерациональна в связи с имеювщм место градиентом температур по сечению объема металла, контактирздащего с поверхностью блока, увеличивающегося по мере удаления от устья последнего.

Целью изобретения является увеличение срока службы устройства, устра- нение настылеобразования за счет достижения переменного охлаждающего эффекта от сопла к повержности огнеупорной вставки и уменьшение расхода защитного реагента.

Поставленная цель достигается тем что в устройстве для продувки металла топливокислородной смесью, включающему подводы окислительного газа и защитного реагента, проду5 вочное сопло, заключенное в огнеупорную пористую вставку, и коллектор для подачи защитного газа через торец огнеупорной вставки, огнеупорная вставка выполнена с порис0 тостью равномерно уменьшающейся к периферии радиально от сопла в 1,32раза.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

5 Устройство содержит установленную в кладке днища 1 огнеупорную пористую вставку 2, в отверстии которой расположена труба 3, имеющая возможность перемещаться в гайке 4, 0 запрессованной во вставку. Дополнительно устройство снабжено подводом 5 окислительного газа, коллектором 6, соединенным с пористой вставкой и подводом 7 защитного реагента.

Устройство работает следующим образом.

В трубу 3 подают окислительный газ через подвод 5, а через - подвод 7 - Зсццитный реагент, который через коллектор 6 поступает во вставку 2 с равномерно уменьшающейся пористостью в радиальном направлении от центра к периферии. Истекающие окислительный газ и защитный реагент через трубу

3и пористую вставку 2 соответственно обеспечивают продувку металла. Защитньш реагент из коллектора 6 поступает по порам вставки 2 на поверхность, контактирующую с жидким расплавом. На поверхности вставки 2 пузырьки защитного реагента диссоциируют и охлаждают прилегающие к ним объемы жидкого металла. Интен сивность охлаждения тем больше, чем больше поступит защитного pt;агента в тот или иной участок конвекторной ванны, а степень поступления защитного реагента, при прочих равных условиях, регулируется количест вом пор вставки .2 . Таким образом, за счет изменения количества пор по сечению вставки в ра диальном направлении, в предлагаемом устройстве достигается переменный охлаждающий эффект в том же направлении При этом достигается равномерный износ футеровки днища конвертера и снижение расхода защитного реагента, а поры огнеупорных вста вок остаются открытыми в течение длительности службы устройства. Результаты испытаний величин отклонений поверхности днища от уровня кислородного сопла, мм за плавку .приведены в таблице. В таблице данные по пористости вставок приведены в процентах, однако в ней вьщелены границы заявляемых пределов, в которых пористость вставок равномерно изменяется, умен шаясь от центра к периферии. Изменению пористости в 1,3 раза соответствуют пределы 50-38%, а изменению пористости в 2- раза - 50-25% При расходах защитного реагента, равных 1 и 2% массового расхода окислителя, наиболее благоприятными для стойкости футеровки днища конвертера (минимальные износ и настьшеобразование) являются вставки с пористостью равномерно уменьшающейся от 50 до 25 и от 50 до 38% в радиаль ном направлении по мере удаления от устья сопла окислителя, при этом в первом варианте (опыты 1-6 / диаметр огнеупорной вставки не должен превышать 15, а но втором (опыты 7-12)не более 10 калибров сопла окислителя. Отклонение от приведенных пределов как в сторону уменьшения, так и увеличения пористости вставок или удаления от устья сопла окислителя приводит к увеличению износа вставок или настылеобразования на их поверхности. Увеличение расхода защитного реагента до 3% массового расхода 5кислителя приводит к сплошному настьшеобразованию ria поверхности вставок, имеющих пористость в пределах . Ориентировочный экономический эффект при использовании предлагаемо го изобретения составит 208 тыс.руб.

o

o

««

м

о

- «ч

CS|

J

(М

s

in

1Л

VO

k

M

«

А

л

«

«

CN)

in

со СЧ

n

- N) CO

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОДУВКИ МЕТАЛЛА ТОПЛИВОКИСЛОРОДНОЙ СМЕСЬЮ, включающее подводы окислительного газа и защитного реагента, продувочное сопло, заключенное в огнеупорную пористую вставку, и коллектор для подачи защитного газа через торец огнеупорной , отличающееся тем, что, с целью повьпиения срока службы устройства, устранения настыпеобразования за счет достижения переменного охлаждающего эффекта от сопла к поверх-. ности огнеупорной вставки и уменьшения расхода защитного реагента, огнеупорная вставка вьшолнена с по.ристостью, равномерно уменьшающейся к периферии радиально от сопла в 1,3-2 раза. (Л

(О

VO

ю

«ъ

о

о

м

Ю

о о

о

мм

-г см

о

Ю о

м

о

т

о 00

м Т-

t

о

Ю

t

«k

ем

о

CM

I

Ю

(N

ъ

А

ем

со -ч

I

I

о со

to ем

00

со

со

см

о

CO

00 00

00 -

r

о чО

к

M

I

-3-

CO CM

-

- гч

- - -

Г--CM

vO CO

Ю

iri 1

k«k

t«k

k

«k«k

CO-

о -

-CM CM

oo o

03

о

«kM

CM о

хО

о

00 -

1Л

«

«k

p

kM

т

о -

о

( .

чОо

m

Ю

-d00

«m

LO

fk«k

о

«мCM

I

ft

«I

- о

о

о

II

Iо

о

о«л

Оч

CO

«« о

- о

соCS

II I I

о

о см

о

о

о ,

00

1Л

ю см

со

см

vO

1О

со

со

го

сч о

о

о

Оч

оо