Устройство для продувки расплава в конвертере Советский патент 1988 года по МПК C21C5/48 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при рафинировании расплава газообразными реагентами.

Целью изобретения явпяется повышение эффективности продувки, снижение энергетических затрат на вращение фурм, улучшение распределения порошкообразных материалов по фурмам.

На фиг. 1 изображено устройство для продувки расплава в конвертере, разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Устройство содержит группу установленных в футеровке днища 1 по осе- симметричной окружности фурм 2, соединенных патрубками 3 с расположенными под днищем конвертера распределителем 4 кислорода с порошкообразным материалом и pacпpeдe Iитeлeм 5 топлива, установленным один под другим в общем цилиндрическом корпусе, имеющем тангенциально расположенный с. внутренним сечением в форме прямоугольного сопла Лаваля патрубок 6 подвода дутья в распределитель 4 смеси кислорода с порошкообразным материалом и прямоугольной формы сечения патрубок 7 подвода топлива. В распределителе 4 смеси кислорода с порошкообразным материалом установлен на двух полуосях 8 ротор 9 с лопатками 10. Нижняя полусь ротора 9 выведена на сальниковом уплотнении 11 через корпус донной части распределителя 4 и соединена посредством зубчатой передачи, состоящей из шестерен 12 и 13, с вращающимися узлами донных фурм. Нижняя полуось ротора 9 с посаженной на нем шестерней 12 соединена с приводом 14 вращения (электродвигателем) .

Вращающаяся донная фурма содержит концентричные трубы 15с патрубками 3, концентричные сопла 16, вмонтированные в огнеупорный блок 17, наружный чехол 18, расположенный в футеровке днища, сальниковые уплотнения 19 и подшипники 20, имеется также зазор 21 между огнеупорным блоком и чехлом.

Устройство работает следующим образом.

Через патрубки 6 и 7 в распределитель 4 смеси кислорода с порошкообразным катериалом и распределитель 5 топлива подаются соответственно смесь кислорода с порошкообразным ма0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

териалом и топливо, В результате прохождения через тангенциально расположенный патрубок 6 подвода дутья в распределитель 4 смеси кислорода с порошкообразным материалом, внутреннее сечение которого выполнено в форме сопла Лаваля, смесь кислорода с порошкообразным материалом приобретает дополнительную по сравнению с прямоугольным сечением патрубка кинетическую энергию-. Под воздействием струи смеси ротор 9 начинает вращаться на двух полуосях 8, нижняя из которых выведена на сальниковом уплотнении 11 через корпус донной части распределителя. Вращение посредством шестерни 12 передается на шестерни 13, которые приводят во вращение концентрично установленные трубы 15 с огнеупорным блоком 17 и соплами 16. Через патрубки 3 и тракты подачи окислителя и топлива, образованные концентрично расположенными трубами 15 и чехлом 18, сопла 16 и зазор 21 производится продувка ванны окислителем и за1 Д1тными средами (топливом). Сальниковые плотнения 19 обеспечивают возможность подачи реагента в трубопровод при вращении фурмы через стационарные патрубки 3. Повышение, а также регулирование скорости вращения группы донных фурм обеспечиваются за счет электродвигателя 14.

В результате группового вдувания в ванну вращающ 1хся кислородных струй, заключенных в оболочки защитной среды, интенсифицируется перемешивание расплава, ускоряется тепло- и массоперенос из реакционных зон в объем ванны, что способствует сни-- жению температуры реакционной зоны и пылеобразования, а также повышению доли скрапа в металлошихте. Кроме того, вдувание вращающихся струй ведет к предотвращению возникновения обратных ударов, так как при вращении струй исключается их взаимодействие с образовавшимися в реакционной зоне газовьми объемами. Благодаря непрерывному перемешиванию струй дутья и их искривлению под воздействием лобового сопротивления расплава возникшие в реакционной зоне газовые объемы всплывают позади струй (по ходу движения). Все это способствует повышению стойкости днища.

Установленный в распределителе смеси кислорода с порошкообразным материалом ротор улучшает распределение порошкообразных материалов по фурмам и снижает энергетические затраты на вращение фурм. Электродвигатель 14 расширяет пределы регулирования скорости вращения фурм.

Проверку устройства для продувки металла проводят на 150 кг лабораторном конвертере с донным подводом дутья. По центру днища конвертера установлено предлагаемое устройство для продувки, имеющее распределитель смеси кислорода с порошкообразным материалом и природного газа в одном цилиндрическом корпусе диаметром 0,2 м. По осесимметричной окружности диаметром 0,32 м установлены три вращающиеся фурмы, имеющие подводящий трубе- . провод с двумя концентричными соплами (диаметром 2 мм 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 штуцера- ми подачи газа через сальниковые- уплотнения и приводом.

Испытание предлагаемого устройства для продувки осуществляют при соблюдении следующих режимов: расход кислорода через одно сопло 0,30 /мин, расход газа через одну инди- ,видуальную кольцевую щель 0,03 (расход газа через групповую кольцевую щель 0,03 , скорость вра- щения группы фурм 30 об/мин.

Продувке подвергают чугун, содержащий в среднем, %: С 4,2; Si 1,0; Мп 0,45; Р 0,028; S 0,032 и имеющий температуру при заливке в конвертер 1350 С. Во всех случаях масса метал- лозавалки 150 кг, а расход извести 9,5 кг (7,1% от массы металлошихты). Охлаждение осуществляют металлическими шарами ди аметром 40 мм. Продувку ведут до момента падения факела (С 0,04%).

Основные технологические показатели известного устройства продувки бе

группового вращения сопел фурм и пред-,

лагаемого с групповым вращением сопел трех фурм со скоростью 30 об/мин приведены в таблице.

По сравнения с известным устройством, при использовании предлагаемого снижается пылеунос на 0,1 абс.%, увеличиваются расход лома на 3%, выход жидкой стали на 0,8% и стойкости днища агрегата на 12%. При прочих равных условиях с использованием предлагаемого способа продувки увеличиваются основность шлака на 0,2 ед., степень десульфурации и дефосфорации соответственно на 11,3 и 22%.

Формула изобретения

1.Устройство для продувки расплава в конвертере, содержащее группу установленных в футеровку днища по осесимметричной окружности фурм, соединенных с расположенными под днищем конвертера распределителем смеси кислорода с порошкообразным материалом и распределителем топлива, установленные ми один под другим в общем цилиндрическом корпусе, имеющем тангенциально расположенный -патрубок подвода дутья в распределитель смеси кислорода с.. порошкообразным материалом, о т,л и - чающееся тем, что, с целью повьЕшения эффективности продувки, снижения энергетических затрат, улучшения распределения порошкообразных материалов по фурмам, распределитель смеси кислорода с порошкообразным, материалом снабжен установленным на двух полуосях ротором с лопатками, нижняя полуось которого выведена на сальниковом уплотнении через донную часть корпуса распределителя и соединена посредством зубчатой передачи с группой фурм, выполненных с возможностью вращения, а внутреннее сечение патрубка подвода дутья в распределитель смеси кислорода с порошкообразным материалом выполнено в форме прямоугольного сопла Лаваля.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что,нижняя полуось ротора за пределами корпуса распределителя соединена зубчатой передачей с приводом вращения.

/ /

13 J2 Ю // 9

/

7J

13

12

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при рафинировании расплава газообразными реагентами. Цель - повышение эффективности продувки посредством обеспечения группового враще- ния фурм, снижение энергетических затрат на вращение фурм, улучшение распределения порошкообразных материалов по фурмам и расширение пределов регулирования скорости вращения фурм - достигается тем, что устройство для продувки металла через днище конвертера, содержащее группу установленных в футеровку днища по осе- симметричной окружности фурм, соединенных с расположенными под днищем конвертера распределителем смеси кислорода с порошкообразным материалом и распределителем топлива, установленным один под другим в общем цилиндрическом корпусе, имеющем тангенциально расположенный патрубок подвода дутья прямоугольной формы сечения в распределитель смеси кислорода с порошкообразным материалом. Причем в распределителе смеси кислорода с порошкообразным материалом установлен на двух полуосях ротор с лопатками, нижняя полуось которого выведена на сальниковом уплотнении через корпус донной части распределителя и соединена посредством зубчатой передачи с вра1Цающимися узлами фурм, а внутреннее сечение патрубка подвода дутья в распределитель смеси .кислорода с порошкообразньм материалом выполнено в форме прямоугольного сопла Лаваля. Кроме того, нижняя полуось ротора за пределами корпуса соединена посредством зубчатой передачи с приводом вращения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл. (Л с со ;о о ts3 4 4

Фиг. г