Фурма для донной продувки металла Советский патент 1987 года по МПК C21C5/48 C22B15/06 

Изобретение относится к металлургии, в частности к конструкциям устройства для донной продувки металла в конвертерах.

Цель изобретения повышение стойкости фурмы и футеровки конвертера в месте установки фурмы.

На фиг. 1 изображена Фурма, вертикальный разрез; на фиг. 2 -- то же, вид сверху.

Фурма состоит из центральной 1 и наружной 2 труб, образующих тракты для подвода кислорода и защитной среды, В нижней части труба 1 имеет фланец, а труба 2 снабжена патрубком с фланцем. С помощью фланцев трубы герметично соединяются с распределительным коллектором. Насадок состоит из направляющего вкладьша 3

наружной трубы А, герметично закрепленных на трубах 1 и 2. Фурма в сборе с насадком установлена в кладке 5 днища конвертера.

Насадок предназначен для создания аэродинамической защиты фурмы и огнеупоров в прифурменной области .за счет бокового истечения защитного газа относительно вертикальной оси фурмы,- При этом потоки кислорода и защитного газа входят в объем металлической ванны в различных направлениях. Поскольку направление потоко различное, встреча потока кислорода и защитного газа происходит в зоне, удаленной от ,торца фурмыj в результате чего уменьшается температурное воздействие реакционной зоны на торец фурмьи При этом исключается контакт топлива и кислорода у футеровки, что сн1шает интенсивность износа огнеупоров. Наличие архимедовой силы, действующей в объеме жидкого металла на защитный газ, истекающий из кольцевого зазора насадка, предотвращает отрыв потока защр1тного газа от струи кислорода, приводящий к снижению стойкости фурмыо

Боковым истечением газа достига- ется отдув, препятствующий образова- нию настьшей на стенках трубок и зарастание фурменного отверстияj что сохраняет постоянным сечение последнего. При этом процесс отдува пре- пятствует эро:1ии огнеупоров шлаком и металлом и уменыпает значительные, температурною напряжения в огнеупорах, в резулгьтате которых происходит

термический скол футеровки в прифурменной о бласти.

Кроме того, при такой организации дутья достигается улучщение перемешивания ванны за счет горизонтальног движения металла, что позволяет интенсифицировать массо- И теплооб- менные процессы в реакционной зоне, способствующие снижению содержания окислов железа и увеличению выхода жтадкой стали.

Выполнение торцовой части вкла- дьппа диаметром меньше 1,2djT.j где ( диаметр внутренней трубы фурмы, и радиусом кривизны внешней поверхности меньше 0,AdgT.nj нецелесообразно вследствие того, что .дальнейшее уменьшение этих размеров ведет к слиянию струй кислорода и защитной среды в общий поток и нарушению процесса отдува в прифурменной области, которым достигается защита фурмы и огнеупоров.

. Выполнение торцовой части вкладыша диаметром больше 1,7dg и радиусом кривизны внешней поверхности больше 0,9dg также нежелательно, так как в этом случае происходит оплавление торцовой части насадка в результате сниже} ия экранирующего действия углеводородного топлива от высокотемпературного воздействия реакционной зоны вниду чрезмерного удаления потока кислорода от потока защитного газа.

Фурма работает следующим образам.

По внутренней трубе 1 кислород под давлением поступает во вкладьш 3 и вдувается в металлическую ванну вертикально вверх.

Защитный газ от патрубка подается в зазор между наружной 2 и внутренне 1 трубами и выходит в металл через насадок по зазору, образованному на- п.равляюш,им вкладьшзем 3 и наружной трубой 4, Защитный газ, истекая в боковом направлении, экранирует огнеупорную кладку, прилегающую к фурме, и предохраняет ее от высокотемпературного воздействия реакционной зоны и эрозии шлаком и металлом, при этом возникает горизонтальное движение металла, приводящее к интенсификации процесса перемеши1 ания ванны. Достоинства фурмы сохраняются и при использовании в Кс1честве дутья инертного газа вместо кислорода и углеводородного топпипао

В качестве материала для изготовления насадка используется жаростойкая сталь.

Конструкция фурмы позволяет повысить ее стойкость и снизить удельный расход огнеупоров на 30%, увеличить эффективность перемешивания ванны и выход жидкой стали.

Экономический эффект от внедрения предлагаемой фурмы для цеха с тремя конвертерами производительностью 3,2 млн т стали в год за счет повышения стойкости фурмы и днища составит тыс,руб. в год,

Фор м у ла изобретения

1, Фурма для донной продувки металла, содержащая две концентрично расположенные трубы, образующие центральный канал и кольцевой зазор, для подачи газов, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости фурмы и футеровки конвертера в месте установки фурмы, она снабжена насадком, установленным на выходе фурмы, выполненным из трубы и размещенным внутри нее соосно ей направляющим вкладышем с образованием кольцевого зазора, по оси вкладьша выполнено отверстие, диаQ метр которого равен диаметру центрального канала фурмы, направляющий вкладыш выполнен переменной толщины с плавным увеличением его наружного диаметра в направлении выходного от5 верстия до 1,-2-1,7, по радиусу кривизны, равному 0,4-0,9d, где d - диаметр внутренней трубы фурмы, а труба насадка повторяет форму внешней поверхности вкладьш а с обеспече0 нием кольцевого зазора, равного по величине кольцевому зазору фурмы.

2, Фурма поп, 1, отличающаяся тем, что насадок вьтол ней из жаростойкой стали.

Изобретение относится к донной продувке металла в конвертерах. Цельь изобретения - повышение стойкости фурмы и футеровки конвертера в месте установки фурмы. Фурма снабжена насадком, установленным на выходе фурмы, включающим наружную трубу 4 и направляющий вкладьш 3 с отверстием. равным по диаметру центральному каналу фурмы. Выполнение направляющего вкладыша переменной толщины с обеспечением плавного увеличения его наружного диаметра в сторону выходного отверстия фурмы до 1,2...1,7d, где d - диаметр внутренней трубы фурмы 1, по радиусу кривизны, равному 0,4-0,9d, а наружной трубы насадка - по форме, повторяющей конфигурацию внешней поверхности вкладьша с обеспечение т кольцевого зазора, равного по величине кольцевому зазору фурмы, обеспечивает за счет истечения защитного газа в боковом направлении экранирование огнеупорной кладки, прилегающей к фурме, и предохраняет ее от высокотемпературного воздействия реакционной зоны и эрозии шлаком и металлом, при этом воз никает горизонтальное движение металла, приводящее к интенсификации процесса перемешивания ванны и выхода жидкой стали. -1 з.п. ф-лы, 2 ил. Q (Л со ел 00 фи2.1

Редактор В. Петраш

Составитель Н. Лобарева Техред М.Ходаннч

Заказ 5229/24 Тираж 550

ВНИЖШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

(риг.2

Корректор А. Тяско

Подписное