Фурма Советский патент 1990 года по МПК C21C5/48 

фгрнйного 7 трактов, серию равномерно рассредоточенных сквозных отверстий 8 для подачи газа на ее поверхность, а также по крайней мере одно глухое отверстие 9 с устанонленньгм в нем термоэлементом 10. При этом сквозные отверстия 8 надставки 5 сообщаются с периферийным трактом 7

и имеют суммарную шнмцадг., превышающую ь 1,1-1,3 раза площадь периферийного тракта надстанки. Рассредоточенные сквозные отверстия надставки ныполнены с уменьшающимся диаметром от центрально:о тракта к периферии. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкции фурм для донной и глубинной продувки металла в конвертерах, и может быть использовано при плавке стали в агрегатах, работающих с продувкой жидкого металла под его уровень. Цель - повышение стойкости донных фурм и прифурменной зоны огнеупора. На поверхности металлической торцовой надставки формируют настыль на протяжении всего цикла плавки. Для этого фурма снабжена надставкой 5, имеющей, кроме центрального 6 и периферийного 7 трактов, серию равномерно рассредоточенных сквозных отверстий 8 для подачи газа на ее поверхность, а также по крайней мере одно глухое отверстие 9 с установленным в нем термоэлементом 10. При этом сквозные отверстия 8 надставки 5 сообщаются с периферийным трактом 7 и имеют суммарную площадь, превышающую в 1,1 - 1,3 раза площадь периферийного тракта надставки. Рассредоточенные сквозные отверстия надставки выполнены с уменьшающимся диаметром от центрального тракта к периферии. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкции фурм для донной и глубинной продувки металла в конвертерах,и может быть использовано при плавке стали в агрегатах, работающих с продувкой жидкого металла под его уровень.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной стойкости фурмы и прифурменной зоны футеровки. На фиг.1 показана фурма, установленная в огнеупорной футеровке, продольный разрез; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - узел I на фиг, 1 fнадставка с настыпью (гарни- сажем), где последняя изображена схематически, продольное сечение/.

Фурма содержит две коаксиально расположенные трубы (центральная 1 и наружная 2), образующие центральный 3 и периферийный 4 тракты для подачи газовых реагентов в жидкий металл. Фурма снабжена металлической и торцовой надставкой 5 с центральным 6 и периферийным 7 трактами и серией равномерно рассредоточенных сквозных отверстий 8, сообщающихся с периферийным трактом 4 фурмы и имеющих суммарную площадь, равную 1,1-1,3 площади периферийного тракта 7 надставки 5, при этом в теле надставки 5 имеется по крайней мере одно глухое отверстие 9 с установленным в нем термоэлементом 10, а рассредоточенные сквозные отверстия 8 надставки 5 выполнены с уменьшающимися диаметрами от центрального тракта 6 к периферии надставки.

Дополнительно фурма (фиг.1) снабжена фланцем И с прокладкой 12 предназначенные для герметизации фурмы по нижнему торцу наружной ее трубы 2, которые плотно прижаты к последней при помощи винтов 13.

5 Кроме того, во фланце 1 герметично установлены центральная труба 1, трубка 14 для подачи газовых реагентов в периферийный тракт 4 фурмы, и трубка 15, предназначенная для

0 установки термоэлемента 10 (термопары) в тело надставки 5 и вывода его электроконтактов (термоэлектродов) из фурмы. Последняя в период постановки ее в днище конвертера

5 и кладки футеровки 16 удерживается за фланец 1 при помощи болта 17 с гайками, жестко закрепленного на корпусе 18 днища. Герметизация трубок во фланце достигается при помоQ щи огнеупорных набивок 19 (асбест), уплотняемых накидными гайками (не показаны). Это, при необходимости, позволяет легко и быстро заменить любую из этих трубок.

После монтажа и постановки термопары в трубку 15 необходимо осуществить герметизацию огнеупорной обмазкой ее торца, который затем размещается совместно с термоэлементом 10 (спаем термопары) в глухом отверстии 9 надставки 5, а сам спай с прилегающими к нему участками термоэлектродов желательно покрыть высокотемпературным лаком. В против5 ном случае термопара подвергается науглероживанию (цементации), что приводит к быстрой потере ее метрологических характеристик.

Фурма работает следующим образом.

В фурму, установленную в футеровке металлургического агрегата ниже уровня жидкого металла подают под давлением в ее центральный 3 и пе-- рифервйный 4 тракты кислород (02) и природный газ (СН) соответственно. Заполнив эти тракты, газы устремляются в тракты 6-8 надставки 5 (фиг.З) и из нее вдуваются в металл. Под воздействием охлаждающего

0

с(мь. i ора природ no i о ата на поверхности нгдпавш 5 образуется настыль 20 1рибообразнсм о нида с множеством мелких сгисммнх каналов 2 (капиля- ров), про (изымающих практически по толшпне вг( гепо настыли 20, т.е. сохраняется та же аначогия и гомо- лО1 ия насгкчи, что и у известного У-.трочств но теперь она размещается а специально для этого взятой ме1 лличесх и надставке 5, а не на oiHeynopAt Защищенная настылью над- с/аьча в 3iOM случае получает тепло от. t металла в зависимости от тогщ,ины свойств настыли и в зависимости j ьстги шп теплового потока, npopCMitiO 1 оез настыль 20, ТРЛ° наг тльки j iiocpi тает ту или ш ую темп ратуп) , j орая измеряет- -h ,ееМозтемрн1ом 10, т.е., контроли р /я ГР шера1 иу гена надставки (точ- „ t. Hoi с DX- ос т(ый слой контак- ii-irvirjy, г на тылпк), можно следить за Har enei HHV н CTDJIH и управлять

гимн (ями блсЦ одаря наличию j KCHCTJ KJ ч и пмы надставки 5 г ски зньг-и отверстиями 8 (трактами д подучи . к поверхности над- ггоы-и и в picnnan) и термоэлементам 0 я -и лнчия гюследнего добиться полно:о устранения хао л i нос т т оделения част-ыли по

О г с в1- г а на-шт поддерживать и -t ьа и- рхн jc ги надставки &f , PI стойкость в лолом ф/рмч и нчиф рменной зоны ui veyro a, 3 гс достшается следующим

)ОР 5ОМ0

Поп во охлаждающего фак- гор nj-чзо it TJ происходит на- пасюки Но4 как только тем- r « pa i /,-ia та} ки и гчикает понижать- сг, rpi шчой ioj з является образоп е кгьшои 1 г ц и, уменьшается гп t i4 „h1 ) a or i зомопары, кото- (i л т Qf rvi i t с ре лирующее устройно jt voui рч uroi о газа и являет г я этом ;,чар кт андой на уменьшение j / о i i j , в результате чего иг лт ъ if Mrfifuc riv ,,б ия надставки j TIJ ii-,rn ,« ir n i ч и последняя

j н u т HC I pi н i t F и размываться л илк IP i UiaoM. v t чьшаясь по тол- ni ii ло температура над- r i dj к rt i 7 i u и регули- TV u1 г тт J r ч шучает ш нал от

гт a пчение расхода i зл ьо «pi. F i образом уело-

вил ча поисрхчо ц н 1чстикп к

Г ррвсзначапьнирч, чр ьотор(г ВИР начинается вогс Тс н. ниение ini. Так м обр i зом, ч оддер- J ЖИР 1ется ь оптц апьнн riper iX ion щина настыли 20 (п . 1), е время препятствз щчя тонному юнтакту иды-io ц с ь а с tjdnin.Q еской торцовой т стаькси 5 1дрмм, В ре упьтгте последняя FI -I«OTL. пр к тически нечзна чп at о, т.е. тксплуа тационнач стойкогто од рмьг HC CIOIIKO Boicota, сна знть ст1тпюнар

j но уста-го лена м корпусе ДНР« т ра- оотагь 1ескочы vvt )гереФ rt- рсвкн днища и конвертере

Hpiinei а чцая к фл чонг QJJ ки дгчвца колвертерт (i, и , Зч также

20 подвержена Mirf-TT малы х рн пургак. ц воздействиям как о г pi гь шомгой чсчы 22, которая гепер от oj че- упора (фиг j) s тдк , РТ i интенсичность ко m -,.- ,i iaK j 4ecKii

25 сведе ia до иниг м л о оСс- i e )мьа- ется за счет следующих ос юг чых факторов. Толщина наст ич п рийерии надстаики им°ет мнтч v -.41 чое (Фиг Л) и облаем 2 н ,ствли ,

30 причет ающы.я к , jpr peri er ся ь охлаждаете г CIIIKH с ГЬР бггнэко.-1 к инерт ш i i L г j с t юр , ь результате че сг является nepeov n о ношению к з э t Л in к п и t ч oi неупор по oiHOi L iiit ч с чае ю у

ЖИДКОМЛ NeTaTlJI i )1

КрОМе TOI О , nplj v. I TLTBui шЭ фЛ DM ;Й

жидкоги метапаа .j,n цее ей-

др ствтге природного з 1 ii и лб-ртн( на )ме 1ую огл cJvTtpotrhi МЯГКОР, так к к по пер 1 пл паькч i ic- поголены отверстия L. i4-о о х .ньчо- го диамр ра (ололо t к 1 и впои

дс j азов1- ,1 с k i i i tooiH эсЬфектом / 4jtTnai HI

районом .г, . . с i с i т r po if-- ном удаленг т от о ми i.

Дг я обес печс ч t о 5о о эффект es ; i i О± ( лорг THOi о) трактл ( i на .i i на;ЈС1авчи 5 долл) о iri о тс нес пост гпегие защит ьоГ сред прирсп ног о i ача) OTbOBpL4 i tit о ный (к льаевой) трс - j ъ отверстт я 8 Гф1т 3).

Хотя боаее ЛОЧЕПМОЛ о р оовгния

ПрСДЪГВ ЯЮ С° О t( JJ rl, m noptj. -

HOI О ТрЗлЧ i a 6, J ч h Kit рЧН.. Li к т

35

715

станки, однако, последняя снабжена сеопой отверстий 8, что требует не меньшего расхода газа, чем через тракт 7. Поэтому суммарная площадь отверстий должна быть в 1,1-1,3 раза больше площади периферийного тракта 7. При площади отверстий 8 более, чем в 1,3 раза, площади периферийного тракта 7 появляется опас- ность сгорания торца кислородной трубки 1.

Диаметр грибообразной настыли может превышать в несколько раз диаметр периферийного тракта. Учиты- вая этот факт, размер квадрата надставки 5 берут равным ()d (фиг.З), при этом размер квадрата корпуса фурмы не обязательно должен быть равным размеру надставки, он может быть меньшим или большим.

Наличие у фурмы металлической торцовой надставки со сквозными отверстиями и термоэлементом позволяет повысить ее эксплуатационную стойкость настолько, что фурма становится практически неизнашиваемой, так как &на защищена от непосредственного контакта с жидким металлом слоем настыли, износ и восстановление которого контролноуются при помощи термоэлемента и поддерживается его толщина в оптимальных пределах на протяжении всего плавильного или продувочного (имеется в виду инертными газами) процессов. При этом, дополнительно для снижения вероятности механических повреждений фурмы, в основном металлом, она заглублена в футеровку на 0,5 ее сечения (4-6)d (фиг.1). При работе этой фурмы интенсивность износа прифурменной зоны огнеупора близка или равна обычной интенсивности износа огнеупора в сталеплавильном агрегате, что равносильно повышению стой- кости футеровки в прифурменной зоне по отношению к известной фурме

Кроме того, конструкция фурмы позволяет применять ее широко, осуществляя различные варианты продувки, если ежа установлена в сталеплавильном агрегате, а также для внепечной обработки жидкой стали, если она установлена соответственно для этого

0

5 0 0 5

п

5

768

агрегата. Однако, наиболее целесообразно использовать ее в конвертерах, работающих по технологии комбинированных процессов плавки.

Изготовлен экспериментальный образец для 1,5-тонного конвертера. В результате расчета параметров фурмы получены следующие значения (средние): диаметр центрального (кислородного) тракта 4,5 мм (наружный диаметр трубки 6 мм); периферийный тракт (кольцевой зазор для природного газа) 0,3 мм; размер квадрата 40x40 (выполняют 45x45 мм); 12 сквозных отверстий диаметром 0,8 мм (выполняют 1 мм), суммарная площадь которых в 1,3 раза больше площади периферийного тракта.

Применение в конвертерном производстве стали фурмы предлагаемой конструкции с повышенной стойкостью исключает промежуточные замены днища конвертера, что позволяет получить экономию огнеупоров, уменьшить простои конвертера и в целом повысить его производительность.

Формула изобретения

Фиг.г

15

Фиг.З