Кислородная фурма Советский патент 1989 года по МПК C21C5/48 

Изобретение относится к конструкциям фурм для продувки жидкого металла и предназначено для использования преимущественно в черной металлургии.

Цель изобретения - снижение угара металла и улучшение регулирования режима продувки.

Раздельный подвод кислорода к соплам верхнего и нижнего рядов позволяет регулировать режим продувки, а именно управлять циркуляцией металла через насадку фурмы и скоростью протекания окислительных реакций в зоне продувки, а также улучшает условия барботирования газа через слой металла.

Легкосъемная огнеупорная насадка предназначена для обработки металла

в струе, снижения угара металла и регулирования скорости протекания окислительных реакций. Это обусловлено тем, что засасываемый потоком окислителя сопл нижнего ряда в коническую часть насадки металл под воздействием струи превращается в газометаллическую эмульсию с окислительными процессами, протекающими на большой удельной поверхности, а возможность регулирования циркуляции металла через насадку позволяет добиться максимальной скорости их протекания с минимальным угаром металла. Цилиндрическая часть насадки защищает наружную поверхность фурмы и предназначена для ввода через отверстие на ее боковой поверхности окислителя из сопл верхнего ряда, а также

4 4

Јь

О

является связующим звеном между фурмой и конической частью насадки. Коническая часть насадки организует реакционную зону для протекания ос- ионных окислительных реакций.

Выбор граничных параметров обусловлен тем, что при угле наклона меньше 70° и больше 120е резко снижа |ется количество металла, поступающег в коническую часть насадки, вследствие воздействия на окружающий ее металл кислородными струями верхнего ряда сопл, что приводит к увеличени Времени обработки металла и его угара.

Наиболее оптимальным является угоя 85° .

На чертехе изображена предлагаемая Аурма.

Фурма содержит корпус 1 с каналами 2 для охладителя, оснащенный соплами верхнего ряда 3 с трубой 4 раздельного подвода окислителя к соплам верхнего ряда 3, и сопла нижнего ряда 5 с трубой 6 подвода окислителя помещенные в легкосъемную насадку 7 с цилиндрической 8 и конической 9 частями, снабженными отверстиями 10 в цилиндрической части 8 и отверстиями 11 в конической части 9, с осевыми линиями, наклоненными под углом о 70-120° к соответствующим отверстиям 10 в цилиндрической части 8.

Фурма работает следующим образом. Окислитель, подаваемый с сопла Нижнего ряда 5 через трубу 6, выходит через коническую часть 9 легкосъемной насадки 7, создавая в последней разрежение. Через отверстия 11, расположенные в конической части 9 насадки 7, под действием феррастати- ческого давления жидкий металл поступает в газовую струю от сопл нижнего ряда 5, где дробится и обрабатывается в потоке. Окислитель, подаваемый через трубу 4 к соплам верхнего ряда 3, выходит через отверстия 10 в цилиндрической части 8 насадки 7 в жидкий металл, где образует газометаллическую эмульсию и усиливает перемешивание металла в ванне. Кроме того, количество окислителя, подаваемого через отверстия 10, наклоненные под углом d 70-120° к отверстиям 11, позволяет регулироват количество металла, засасываемого в насадку 7, что позволяет эффективно

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

регулировать процессы обработки металла в ванне.

Пример. Испытание устройства производят на двухванном сталеплавильном агрегате одной ванны 300 т при расходе кислорода для рафинирования металла, равном 8000- 9000 мэ/ч. При этом скорость истечения кислорода составляет м/с.

Рафинирование металла осуществляют с помощью многосопельной кислородной муфты, имеющей головку и два ряда перекрещивающихся сопл; верхнего и нижнего с трубами раздельного подвода окислителя к соплам верхнего и нижнего рядовsпомещенного в легкосъемную насадку из плавленного мули- та, имеющую цилиндрическую часть и зоне сопл верхнего ряда и коническую в зоне сопл нижнего ряда, с отверстиями на боковой поверхности цилиндрической частей насадки, угол, образованный осевыми линиями отверстий, изменяют от 60. до 130°.

Оптимальные результаты получают при расходе кислорода через сопла верхнего ряда, равном 8200 м3/ч, и угле, образованном осевыми линиями отверстий на боковой поверхности насадки, равном 85°.

Результаты испытаний приведены в таблице„

Из таблицы следует, что наибольшая эффективность предлагаемого устройства достигается при угле , 85, интенсивности продувки через сопла верхнего ряда 8200 м3/ч, через сопла нижнего ряда 8400 м3/ч.

При углах меньше 70 и больше 120° параметры обработки резко ухудшаются.

При использовании предлагаемой фурмы сокращается угар- основного металла и снижается время обработки металла в агрегате, снижается себегг стоимость металла за счет увеличения выхода годного.

Предлагаемая фурма позволяет повы«- сить производительность труда и обеспечить охрану природы за счет снижения пылевых выбросов. Формула изобретения

Кислородная фурма, содержащая концентрично установленные трубы, образующие тракты подачи окислителя подвода и отвода охладителя, и .головку с соплами, размещенными по высоте

ь14

в два ряда, отличающаяся тем, что, с целью снижения угара металла и улучшения регулирования р.ежима продувки, она снабжена съемной огнеупорной насадкой, выполненной в зоне соплверхнего ряда цилиндрической формы с отверстиями, а в зоне сопл нижнего ряда - конической формы с отверстиями на боковой поверхности,

466

причем оси отверстий цилиндрической части и сопл ряда совпадают и составляют угол 70-120° с соответствующими осями отверстий в конической части насадки и трубой, размещенной в тракте подачи окислителя, и с образованием двух независимых каналов подвода окислителя к соплам верхнего и нижнего рядов.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к конструкциям фурм для продувки жидкого металла. Цель изобретения - снижение угара металла и улучшение регулирования режима продувки - достигается за счет того, что фурма снабжена трубой раздельного подвода окислителя к соплам огнеупорной насадкой, которая в зоне сопл верхнего ряда выполнена цилиндрической формы с отверстиями, а в зоне сопл нижнего ряда - конической формы с отверстиями на боковой поверхности, причем оси отверстий цилиндрической части и сопл верхнего ряда совпадают и составляют угол 70-120° с соответствующими осями отверстий в конической части насадки.Фурма позволяет повысить производительность труда и снизить пылевые выбросы. 1 ил.,1 табл.

8200 8200 8500 8300 8800 8200 8200 8600 8200 8200 8500 8200 8000 8700 8200 8900

8400 8600 8300

89,1 90,4 90,2 90,7 90,6 91,2 90,8 90,9 90,8 90,6 90,4 90,3 89,7 90,1 89,2 89,4

88,2 88,0 88,43,95 3,80 3,83 3,74 3,80 3,65 3,70 3,81 3,85 3,79 3,82 3,90 3,85 3,93 3,88 3,91

3,98 3,96 4,02

Окислитель

с

Окислитель