Водоохлаждаемый многосопловый наконечник фурмы Советский патент 1991 года по МПК C21C5/48 

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к конструкциям устройств для продувки жидкого металла в кислородных конвертерах верхнего дутья.

Целью изобретения является повышение эффективности продувки за счет повышения степени дожигания СО,

Размещение сопл указанным образом обеспечивает подачу дополнительного кислорода из радиальных сопл с меньшим сечением в потоки СО, которые выходят на поверхность ванны в зонах взаимодействия с металлом кислородных струй, истекающих из тангенциальных сопл с большими сечением. Это наиболее эффективно тогда, когда плоскость, в которой лежат точки пересечения осей смежных тангенциально и радиально расположенных сопл, совпадает с поверхностью ванны. При этом кислородные струи, истекающие из тангенциальных сопл, внедряются в жидкий металл с образованием первичных реакционных зон, в

пределах которых происходит преимущественно сжигание железа. Образовавшиеся окислы железа смешиваются с металлом основного объема ванны и взаимодействуют с ним в пределах вторичных реакционных зон.Здесь происходит интенсивное образование и выделение СО, в потоки которой внедряются кислородные струи, истекающие из радиальных сопл, и обеспечивают дожигание СО до С02 с выделением значительного количества тепла.

В связи с тем, что в ходе продувки положение фурмы относительно поверхности ванны может изменяться, каждую пару сопл размещают так, что плоскость, в которой лежат точки пересечения их осей, отстоит от наконечника на Ьф 30-35 калибров в пересчете на выходной диаметр тангенциального сопла. Под Ьф следует понимать расстояние от торца наконечника до плоскости пересечения осей попарно установленных сопл, которое имеет место после

е

о ел о -ч

ю

При Ьф 35 наблюдается чрезмеристечения 25-30% продолжительности продувки, так как в начале продувки фурму обычно держат выше с целью ранней наводки железистого шлака и оплавления металлолома. В этот период в связи с низкой скоростью окисления углерода выбросы металла отсутствуют.

При Пф 30 наблюдается усиленный выное металла из конвертера и резко повышается вероятность прогара наконечника фурмы.

ное вспенивание шлака, увеличиваются потери металла с выбросами, ухудшается теплопередача от факела дожигания к жидкому металлу, что приводит к снижению доли металлолома в шихте.

Опытным путем установлено, что отношение расходов кислорода через радиальные Qp и тангенциальные QT сопла должно составлять 0,15-0,25.

QP От

чивается дожигание выходящей из вторичных реакционных зон СО до СОз из-за недостатка кислорода на дожигание.

При отношении 0,25 кислородные струи, истекающие из радиальных сопл, простреливают потоки СО, слабо смешиваясь с ними, что снижает тепловой эффект дожигания. Кроме этого, при повышенной ( 35 калибров) высоте фурмы над ванной указанные струи могут достигать поверхности футеровки, вызывая ее локальный износ.

На фиг.1 показан наконечник; на фиг.2 - вид А на фиг.1.

Наконечник состоит из верхней Т и нижней 2 тарелок, между которыми попарно размещены тангенциальные 3 и радиальные 4 сопла. Верхняя 1 и нижняя 2 тарелки соединяются с трубами 5 и 6. между которыми установлена разделительная труба 7.

При отношении

0,15 не обесггеТрубы образуют тракты подачи кислорода, подвода и отвода охлаждающей воды.

Наконечник работает следующим образом.

Кислород подается по трубе 5 к соплам

3 и 4, критические диаметры которых рассчитываются так, что расход кислорода через радиальные сопла составляет 0,15-0,25 общего расхода кислорода на фурму. Истекая из сопл, кислородные струи распространяются вдоль их осей, которые пересекаются вне наконечника в плоскости, перпендикулярной вертикали, совпадающей с поверхностью ванны и отстоящей от

наконечника на 30-35 калибров, считая по выходному диаметру тангенциального сопла. Кислородные струи из тангенциальных сопл обладают достаточной кинетической энергией и дожигают поток выделяющейся

СО до С02. При этом увеличивается привод тепла в ванну. Применение предлагаемого наконечника за счет рациональной организации подачи дутья позволит увеличить долю металлолома в шихте конвертеров и снизить удельный расход жидкого чугуна ориентиро- вочнб на 20 кг/т стали.

Формула изобретения Водоохлаждаемый многосопловый наконечник фурмы, содержащий радиально и тангенциально расположенные сопла, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности продувки за счет повы- шения степени дожигания СО, радиальные сопла установлены попарно d тангенциальными, точки пересечения осей попарно установленных сопл лежат вне наконечника в плоскости, перпендикулярной его верти- кальной оси и расположенной на расстоянии 30-35 диаметров выходного сечения тангенциального сопла, при этом отношение проходных сечений радиальных и тангенциальных сопл составляет 0,15-0,25.

Н20 НгО

Изобретение относится к черной металлургии. Цель - снижение расхода жидкого чугуна за счет повышения степени дожигания СО до COs. Наконечник содержит попарно установленные радиально и тангенциально расположенные сопла, оси которых пересекаются вне наконечника в плоскости, перпендикулярной его вертикальной оси. При этом отношение проходных сечений радиальных сопл к тангенциальным соплам составляет 0,15- 0,25, что приводит к повышению степени дожигания. 2 ил.