Фурма для продувки расплава в конвертере Советский патент 1991 года по МПК C21C5/48 

Нзобретснис относится к устроист- ялм ;i;i« вдувания кислорода в металлургические печи, в частности и конвертер с иерхним кислородным дутьем.

Цель изобретения - снижение расхода т/гуна на плавку за счет повьпие- ния эффективности дожигания окиси 5 гпорода.

На фиг.1 изображена фурма при пери- ф( подводе охлаждающей воды к головке, вертикальный разрез; на фиг,2 - то же, при центральном подводе води к головке; на фиг.З - цент- рзльное сопло с дроссельным устройством, вертикальный разрез; на фиг. 4 - 6 - сечения по ярусам сопел.

Фурма для продувки расплава в конвертере состоит из четырех концент- рично расположенных цельнотянутых труб и головки. При выполнении фурмы с периферийным подводом охлаждающей воды к головке (фиг.1) по центральной трубе 1 подводится индивидуальный поток кислорода для дожигания СО до С0Ј к центральному соплу 2 с дроссельным устройством в виде стакана 3. По трубе 4 пропускают основной второй поток кислорода

05

ел

4 СО U

ел

для продувки ванны к периферийной группе сопел 5 Лаваля. Охлаждающая вода подается по трубе 6 и отводится по наружной трубе 7. При выпол- с нении фурмы с центральном подводом охлаждающей воды к головке (фиг.2) также по центральной трубе 1 подводится индивидуальный поток кислорода для дожигания СО до С02 к цент- JQ ральному соплу 2 с дроссельным устройством в виде стакана 3. По трубе 4 подается основной второй поток кислорода для продувки ванны к периферий - ной группе сопел 5 Лаваля.(5

Центральный подвод охлаждающей воды осуществляется по трубе 6, а отводится вода по наружной трубе 7. Независимо от выбранной системы охлаждения головки фурмы центральное 20 сопло 2 с дроссельным устройством в виде стакана 3 и индивидуальным трактом подачи кислорода через трубу 1 имеют одинаковую конструкцию (фиг.З).

В стенке стакана 3 на трех яру- 25 сах 8 - 10 по высоте от донышка прорезаны отверстия. На первом ярусе 8 отверстия 11 расположены диаметрально напротив друг друга, на втором ярусе 9 отверстия 12 направлены танген- 30 циально внутрь стакана по часовой стрелке, а на третьем ярусе 10 отверстия 13 ориентированы тангенциально внутрь стакана в противоположную сторону против часовой стрелки. 35

Стакан 3 крепится на резьбе 14 внутри центрального сопла 2. В случае повреждения головки фурмы стакан 3 выворачивается из центрального сопла 2 и устанавливается в новых голов- 40 ках фурм. Площадь кольцевого зазора 15 для подвода кислорода к отверстиям стакана 3, суммарная площадь сечений отверстий 11 - 13 и площадь внутреннего сечения 16 стакана равны Д5 между собой.

Фурма работает следующим образом. .

Основной поток кислорода для продувки ванны подается по трубе 4 к пе CQ риферийной группе сопел 5 Лаваля, с помощью которых формируются сверхзвуковые кислородные струи, глубоко проникающие в ванну при рабочем расположении высоты фурмы. При этом создается мощный встречный поток окиси углерода, выделяющейся преимущественно из пределов реакционной зоны взаимодействия кислородных струй с

55

Q 5

0

5 0 5

0 5

Q

5

расплавом. Дополнительный поток кислорода для дожигания окиси углерода подводится по центральной трубе 1 к центральному соплу 2 с дроссельным устройством в виде стакана 3 и через кольцевой зазор 15 и отверстия 11 - 13 ярусов 8-10 соответственно поступает внутрь стакана 3. При этом благодаря расположению напротив друг друга отверстий 11 на первом ярусе 8 стакана происходит взаимное встречное торможение с потерей скорости кислородных струй с образованием потока, кото- рый закручивается за счет тангенциального подвода кислородных струй через отверстия 12 на ярусе 9 по часовой стрелке, а затем дополнительно тормозится в результате тангенциального подвода кислородных струй через отверстия 13 на ярусе 10. В результате происходит быстрое падение скорости кислородного потока в пределах высоты стакана 3 дроссельного устройства. При этом истекающая с дозвуковой скоростью струя кислорода из стакана 3 быстро расширяется и теряет свою скорость по мере распространения к ванне, вовлекает в себя встречно выделяющуюся окись углерода и дожигает последнюю до СО с образованием высокотемпературного факела. Выделяющееся при этом тепло передается ванне, что улучшает тепловой баланс плавки и способствует снижению расхода чугуна. Поскольку дроссельное устройство 3 в предлагаемой конструкции фурмы снабжено индивидуальным трактом 1 подачи кислорода, обеспечивается более эффективное допигание СО до СО за счет регулирования по периодам плавки расхода кислорода, а именно увеличения подачи кислорода через дроссельное устройство во время интенсивного обезуглероживания ванны и уменьшения на начальной и конечной стадии операции, когда скорость окисления углерода мала.

Конструкция фурмь позволяет обеспечить более эффективное дожигание выделяющейся из реакционной зоны окиси углерода благодаря быстрому затуханию скорости и увеличению эжектирую- щей способности центрального кислородного потока, формирующегося дроссельным устройством. Кроме того, фурма позволяет обеспечить более гибкое-управление дожиганием окиси углерода в полости конвертера за

счет независимо регулируемой поцачн кислорода через дроссельное устройство, а также снизить расход 4yiyna на 10-14,6 кг/т годной стали. Только за счет снижения расхода этщкого чугуна в металлошихте на 10 к /т стли и соответствующего увеличения расхода лома экономия на прнве IPH- ных затратах в условиях кис породно - конвертерного цеха. Формула изобретени

Фурма для продувки расплава в чончертере, содержащая головк/ с перИ ерийьыми соплами и центральным соплом, он j дросселькм /с pot . тЈ,г м, отпичающ1 1 i тем, что, сш-счения одч

чугуна а ппавку за счет повышения эффективности дожигания окиси углерода, дроссельное устройство выполнено в виде стакана, в стенке которого на трех ярусах по высоте от донышка прорезаны отверстия, расположенные на п°рвом сверху ярусе диаметрально напротив друг друга, на в юром ярусе

направленные тангенциально в одну, а на третьем ярусе тангенциально в про- Т1пзоположную стороны, стакан размещен с кольцевым зазором внутри центрального сопла, которое снабжено

- шпивидуальным трактом подачи газа, при этом площадь кольцевого зазора, 1 ммарная площадь сечений отверстий 1ьа и ппощадь внутреннего сече- ьия стакана равны пежд;, собой.

Ю 16 Фиг. 2

Фиг. 5

11

П

Фиг, 4

Л

Фиг. 5

/J

/J

Фиг. 6