1
(21)4366256/23-02
(22)18.01.88
(46) 07.10.89. Бюл. № 37
(71)Мариупольский металлургический .комбинат им, Ильича и Мариупольский металлургический институт
(72)А.М.Овсянников, С.П.Терзиян, Г.З.Гизатулин, А. Ф. Папу на, А.А.Варенцов, Е.А.Капустин., О.Э.Шлик, З.И.Харина, А.А.Федюкин, Ю.Я.Андропов и А.В.Рябухин
(53) 669.184.244.66(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 480767, кл. С 21 С 5/48, 1976. Авторское свидетельство СССР № 293857, кл. С 21 С 5/48, 1971.
(54) ФУРМА ДЛЯ ПРОДУВКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА
(57) Изобретение относится к нерной металлургии. Целью изобретения является повышение производительности. Это решается изменением конструкции фурмы для продувки жидкого металла в печи. Фурма состоит из концентрически расположенных труб, образующих тракты для окислителя и охладителя, и головки с диаметрально расположенными соплами с сечением 50-70% от общего сечения сопл, содержит сопла, состоящие из цилиндрической и расширяющейся конической частей, ..Причем конусность больших сопл составляет 0,8-2,5 конусности малых сопл, а соотношение длин цилиндрической и конической частей сопл составляет 0,80-1,25. Сопла увеличенного диаметра расположены под углом 30-35 к продольной оси печи в горизонтальной плоскости. 2 ил., 1 табл.
(Л
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Сталеплавильная печь | 1988 |
|
SU1638175A1 |
| Фурма сталеплавильного агрегата | 1988 |
|
SU1548215A1 |
| Фурма для продувки расплава газом | 1990 |
|
SU1759890A1 |
| Донная фурма | 1989 |
|
SU1713940A1 |
| Фурма для продувки жидкого металла | 1986 |
|
SU1406178A1 |
| Фурма для подачи кислорода в конвертер | 1989 |
|
SU1643617A1 |
| Кислородная фурма | 1989 |
|
SU1837077A1 |
| Фурма для продувки металла | 1985 |
|
SU1323574A1 |
| Фурма для донной продувки металлического расплава | 1985 |
|
SU1245600A1 |
| Фурма для продувки расплавов | 1983 |
|
SU1135767A1 |
Изобретение относится к черной металлургии. Целью изобретения является повышение производительности. Это решается изменением конструкции фурмы для продувки жидкого металла в печи. Фурма состоит из концентрически расположенных труб, образующих тракты для окислителя и охладителя, и головки с диаметрально расположенными соплами с сечением 50-70% от общего сечения сопел, содержит сопла, состоящие из цилиндрической и расширяющейся конической частей. Причем конусность больших сопел составляет 0,8-2,5 конусности малых сопел, а соотношение длин цилиндрической и конической частей сопел составляет 0,80-1,25. Сопла увеличенного диаметра расположены под углом 30-35° к продольной оси печи в горизонтальной плоскости. 2 ил., 1 табл.
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкции фурм для продувки жидкого металла кислородом в мартеновских печах, и может быть использована при выплавке стали в двухванных сталеплавильных агрегатах.
На фиг. 1 показана фурма для продувки -жидкого металла, вид сверху; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.
Фурма состоит из коаксиальных труб 1 для подвода воды, труб 2 для
подвода окислителя, труб Здоя отвода воды. В головке выполнены сопла 4 ма- лого диаметра и сопла 5 большого диаметра. Сопла состоят из цилиндрической части 6 и расширяющейся конической части 7. Конусность больших сопл составляет 0,8-2,5 конусности малых сопл, а соотношение длин цилиндрической и конической частей сопл составляет 0,80-1,25. Фурма в печи устанаа- так, чтобы сопла увеличен-: ного диаметра располагались под угсд
Од
о оо
лом 30-35° к продольной оси печи в горизонтальной плоскости.
Фурма работает следующим образом. Сопла фурмы генерируют неустойчи- вьй импульсный поток окислителя благодаря наличию комбинации цилиндрического и конического участков. Взаимодействие двух турбулизированных газожидкометаллических потоков, ге- нерируемых большими и малыми соплами, приводит к возникновению крупномасштабной вихревой структуры потоков в околофурменной области. Наряду с внутренними циркуляциями метал- ла в объеме ва;нны при работе фурмы возникает внешний циркуляционный контур, образующий бурун над поверх- ностью расплава и способствующий как внутрифазномуJтак и межфазному пере- мешиванию в системе атмосфера печи - шлак - металл. Это обеспечивает ус корение процесса нагревания поверхности нагрева, вызванного наличием устойчивого буруна, при этом увели- чивается скорость окисления примесей за счет вовлечения в этот пр оцесс кислорода атмосферы печи. Повьш1ает- ся скорость десульфурации благодаря интенсификации перемешивания металла со шлаком.
Расположение больших сопл под углом 30-35 к продольной оси печи обеспечивает дополнительное увеличение скорости нагрева металла за счет оптимизации взаимодействия околофурменного буруна с факелом. Комплекное воздействие на физико-химические процессы в ванне приводит к повьш1ени производительности печи.
При конусности больших сопл менее 0,8 конусности малых сопл не происходит взаимодействие реакдаонных зон, образованных малыми и большими соплами, гфи этом продувка не от- личается от продувки через и шиндри- ческие сопла, крупномасштабный турбулентный бурун не возникает и обеспечить повьш1ение производительности печи не удается. При конусности больших сопл более 2,5 конусности малых сопл ту1эбулизация околофурменной зоны носит настабильный характер наблюдается периодическое разрушение буруна, что не позволяет обеспе- чить максимальную производительность печи.
При отношении длины цилиндрической части сопла к конической менее
g 5 0 5 0
5 0
0
0,8 не наблюдается генерация интенсивных пульсаций струи, истекающей из сопла, что приводит к стабилизации процесса продувки, уменьшению масштаба турбулентного течения металла в околофурменной зоне, снижению интенсивности массотеплообмена в ванне и снижению производительности печи. При отношении длины цилиндрической части сопла к конической более 1,25 наблюдаются периодические срывы ге- нерации пульсаций струи, что приводит к снижению производительности печи.
При расположении сопл увеличенного диаметра под углом менее 30° к продольной оси печи в горизонтальной плоскости факел обтекает околофурменную зону, практически с ней не взаимодействуя, при этом не достигается повышение скорости нагрева металла и.увеличение производительности печи в полной мере. При расположении сопл увеличенного диаметра под углом более 35° к продольной оси печи образуемый фурмой бурун экранирует часть поверхности ванны от взаимодействия с факелом,- нарушает его сплошность, что приводит к снижению скорости нагрева и производительности печи.
В таблице представлены значения технологических показателей выплавки стали в 650-тонной мартеновской печи в зависимости от конструктивных параметров фурм.
Из приведенных в таблице данных следует, что использование фурм данной конструкции обеспечивает повышение производительности сталеплавильного агрегата, причем максимальное повышение производительности достигается при рекомендуемой ориентации фурмы в печи.
Формула изобретения
Фурма для продувки жидкого металла, включающая концентрически расположенные трубы, образующие тракты для окислителя и охладителя и сопловую головку с диаметрально расположенными соплами увеличенного сечения и соплами малого сечения, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности, сопла фурмы состоят из цилиндрической и расширяющейся конической частей, причем конусность сопл увеличенного сечения
515130376
составляет 0,8-2,5 конусности сопл цилиндрической и конической частей
малого сечения, а соотношение длин
0,71,26
0,81,25 1,6 1,00
ла)
25 30 32 35 40 30 .40 25 40 25 25 32 25 40
сопл составляет 0,80-1,25.
80,2
85,2
84,8
85,3
80,1
80,4
83,2
82,3
80,4
80,4
80,2
80,5
80,1
80,4
56,8
0,51
49
80,5
Фиг.1
А-А
