Способ открытия сталевыпускного отверстия подовой плавильной печи Советский патент 1991 года по МПК F27D3/15 F27B3/10 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к выплавке стали в подовых печах.

Цель изобретения - повышение эффективности разрыхления материала набивки и прожигания спека.

Для реализации способа печь оснащают средами подачи кислорода, один из возможных вариантов которого включает силовой пневмоцилиндр с полым поршнем, соединенным с трубой, диаметр которой находится в пределах 0,25-0,45 диаметра канала сталевыпускного отверстия (СВО), а длина трубы превышает длину канала. Пневмоцилиндр шарнирно подвешен к арматуре печи так, что его ось в рабочем положении совпадает с осью СВО, и соединен через вентиль с цеховой магистралью сжатого кислорода. Рабочий ход пневмоцилиндра соответствует длине трубы. В исходном положении поршень с трубой вдвинуты в пневмоцилиндр.

Открывая вентиль, в пневмоцилиндр подают сжатый кислород, который воздействует на поршень, толкая его вместе с трубой до упора рабочего конца трубы в огнеупорную набивку СВО, и одновременно выходит через полый поршень и трубу, воздействуя на набивку, Разрыхленная набивка выдувается из канала СВО вдоль его стен.

Управляя вентилем подачи кислорода, обеспечивают такое давление в пневмоци- линдре, которое, воздействуя на задний фланец последнего, отжимает шарнирно подвешенный пневмоцилиндр от печи, при этом ось трубы поворачивается относительно оси канала СВО. Затем расход кислорода уменьшают, давление в пневмоцилиндре

о

Јь 4 Ю

Ю

падает и он под действием собственного веса перемещается в сторону печи и возвращается в исходное положение, далее расход кислорода увеличивают и т.д., осуществляя таким образом покачивание трубы относительно оси канала СВО.

Управляя расходом кислорода и через расход средством его подачи, наблюдают за характером выделений из канала СВО.

Сначала выделяется пылепесчанная темная масса, переходящая через несколько секунд в поток раскаленных частиц, затем выделяется бурый дым, потом пламя и в сталевыпускной желоб вытекает металл.

Если интенсивность потока крупных раскаленных частиц диаметром 0,3-0,8 см существенно уменьшилась до 1-3 шт. в секунду, а бурый дым не появился, расход кислорода на 3 5 с уменьшают практически до нуля, затем снова увеличивают.

С появлением на желобе металла кислород перекрывают, а средство его подачи отводят от СВО и поднимают над печью,

Пример. Мартеновская печь имеет СВО диаметром 0,11 м и длиной 1,5 м, закрытое увлажненным и утрамбованным магнезитовым порошком.

На печи смонтировали устройство.ос- нову которого составил пневмоцилиндр с длиной камеры 2,7 м и диаметром 0,15 м, в полый поршень которого вставлена легко- съемная труба, имеющая длину 2,9 м. Набор переходных штуцеров позволял использовать трубы разных диаметров (см. таблицу). Рама пневмоцилиндра шарнирно закреплена к арматуре печи на высоте 4 м над СВО. Ось пневмоцилиндра и вдвинутой в него трубы совпадала с осью СВО, рабочий торец трубы упирался в магнезитовую набивку.

Давление кислорода в цеховой магистрали поддерживалось в пределах 0,6-0,7 МПа,

Открытием вентиля через пневмоцилиндр и трубу в центральную зону канала СВО подавали сжатый кислород потоком. имеющим указанный в таблице диаметр.

При относительном диаметре потока 0,35 за 3 с торец трубы углублялся в канал СВО на 5,7 м, а рама пневмоцилиндра поворачивалась на 3 , соответственно отклоняя на этот же угол трубу относительно оси СВО. Затем на 2 с подачу кислорода сокращали на 30% и пневмоцилиндр возвращался в исходное положение, через 5 с после возобновления прежнего расхода кислорода рама и труба отклонились на 2°, при этом торец трубы углубился в канал на 1,4 м, поток вылетающих из канала раскаленных частиц резко сменился на вылет отдельных крупных частиц. Подачу кислорода прекра

тили на 5 с, затем плавно увеличили до номинальной. При этом из канала интенсивно выделялся бурый дым. Через 5 с металл показался на желобе, подачу кислорода прекратили и пневмоцилиндр подняли над печью.

Подача кислорода одним центральным потоком обеспечивает минимальное отношение периметра потока к площади его се0 чения, при этом минимально гидравлическое сопротивление средства подачи кислорода, а следовательно, при прочих равных условиях, максимальна энергия потока в зоне разрыхления набив5 ки, а также минимально охлаждение потоком средства его подачи, следовательно, максимальна вероятность его самопроизвольного загорания а зоне высоких температур.

0 Как показал опыт, при давлении кислорода в цеховой магистрали менее 1,2 МПа диаметр выдуваемой зоны в канале СВО не превышает четырех диаметров потока кислорода. Этим и обусловлен нижний предел

5 заявляемого диаметра потока (0,25). При увеличении относительного диаметра потока до 0,45 начинает интенсивно снижаться скорость разрыхления набивки, что объясняется уменьшением возможности расши0 рения газа в зоне разрыхления, а следовательно, уменьшением энергии, отдаваемой подводимым потоком в этой зоне. При покачивании средства подачи кислорода, прижатого к разрыхляемому мате5 риалу, повышается удельное давление средства на материал и несколько меняется направление движения расширяющегося газа, т.е. покачивание способствует разрыхлению материала набивки и тем больше, чем

0 больше угол качания.

Целесообразно отметить, что качание средства подачи кислорода возможно только при диаметре потока, существенно меньшем диаметра СВО, т.е. при подаче потока

5 по центральной зоне канала.

Движение с большой скоростью выдуваемых частиц вдоль стен канала способствует очистке и сглаживанию неровностей последних,

0 Снижение интенсивности вылета из СВО раскаленных частиц, определяемое визуально, и отсутствие при этом бурого дыма свидетельствует о том, что средство подачи кислорода дошло до спека, но не загоре5 лось. Кратковременное прекращение подачи кислорода способствует нагреву рабочего конца средства его подачи. Опыт показал, что длительность нагрева до температуры загорания рабочего конца трубы, плотно прижатой к спеку, находится в пределах 3-5 с. поэтому более длительный перерыв в подаче кислорода увеличивает длительность открытия отверстия, а при менее длительном загорание может не произойти и перерыв придется повторить.

Таким образом, описываемый способ обеспечивает выполнение всех необходимых для открытия СБО операций при сокращении с 5-8 мин до 8-40 с длительности открытия, реализуется с помощью несложного в изготовлении и надежного в эксплуатации оборудования. Время выпуска плавок не превышает 15 мин.

Формула изобретения 1. Способ открытия сталевыпускного отверстия подовой плавильной печи, включающий разрыхление огнеупорной набивки пневматическим воздействием потоком кислорода и механическим давлением при

помощи трубы, прижимаемой к разрыхляемому материалу, выдувание из канала отверстия разрыхленного материала и прожиганиеспека,отличающийся тем, что, с целью сокращения длительности открытия отверстия, кислород подают центральным потоком, диаметр которого равен 0.25-0,45 среднего диаметра канала отверстия.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем. что прижатый к разрыхляемому материалу торец трубы покачивают.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к выплавке стали в подовых печах. Целью изобретения является сокращение длительности открытия отверстия. Энергоносителем служит технический кислород, подаваемый по центральной зоне канала сталевыпускного отверстия (СВО). Струя кислорода, подаваемая по трубе, прижатой к разрыхляемому материалу, разрыхляет и выдувает из канала СВО огнеупорную массу, а при упирании в спек рабочий конец средства подачи кислорода загорается и прожигает спекшийся слой. Диаметр потока кислорода выбирают в пределах 0,25-0,45 среднего диаметра канала СВО. Прижатый к разрыхляемому материалу тореи трубы покачивают. Способ позволяет сократить длительность операции открытия СВО до 8-40 с. 1 з.п.ф-лы, 1 табл. 00 с