Конвертер Советский патент 1993 года по МПК C21C5/42 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к конструкции конвертеров.

Известен конвертер для продувки металла газоокислителем, состоящий из металлического корпуса, футерованного огнеупорными материалами, опорного кольца с пустотелыми цапфами для установки и поворота его относительно горизонтальной оси, снабженный наружным кожухом с распорными рейками. Наружный кожух повторяет профиль корпуса, образует с ним полость, а также имеет отверстие в днище и горловине и соединен с пустотелыми цапфами. Распорные рейки снабжены пазами, а на наружной стороне корпуса находятся выступы, расположенные против пазов.

Такое выполнение конструкции конвертера позволяет эффективно охлаждать корпус конвертера и тем самым увеличивать срок службы агрегата и его футеровки.

К недостаткам известного устройства относятся высокие тепловые потери через футерованный корпус и, вследствие этого, повышенный расход чугуна на плавку.

Наиболее близок к предложенному конвертеру по технической сущности конвертер с охлаждаемой футеровкой, состоящий из корпуса и многослойной футеровки, между кирпичами наружного слоя футеровки которого размещены теплопроводные вставки.

Такое конструктивное выполнение конвертера позволяет наиболее эффективно повышать стойкость футеровки конвертера на участках ее интенсивного выгорания, которые находятся у огневой зоны.

Недостатком известного устройства являются повышенные тепловые потери через многослойную футеровку, наружный слой

которого для повышения теплопроводности содержит теплопроводные вставки, а пространство между кирпичом и корпусом заполнено материалом-наполнителем с коэффициентом теплопроводности, большим чем у кирпича. Это приводит к повышенному расходу чугуна на плавку и более высокой; себестоимости кислородно-конвертерной стали.: :; : V

/ Цель изобретений -уменьшение тепловых потерь. .....;.,: .: /;

Поставленная цель достигается тем, что в конвертере, содержащем корпус, многослойную футеровку с теплопроводными вставками, размещёнными прилегающими к корпусу и двойные трубчатые змееви ки с коллекторами, прикрепленные снаружи корпуса, коллекторы двойных трубчатых змеевиков, расположенные ниже уровня ванны, соединены с трактом нагревающего теплоносителя, а коллекторы двойных трубчатых .змеевиков, расположенные выше уровня ванны, соединены с трактами нагревающего и охлаждающего теплоносителей: , Соединение коллекторов двойных трубчатых змеевиков, размещенных ниже уров ня металла в конвертере с Трактом нагревающего теплоносителя позволяет снизить тепловые потери через футерованный корпус ниже уровня металла в конвертере, где многослойная футеровка не подвергается воздействию огневой зоны и снижать скорости химических реакций между компонентами кирпича и металлом не требуется. . ..

Соединение коллекторов двойных трубчатых змеевиков, размещенных выше уровня металла в конвертере с трактом нагревающего .теплоносителя позволяет снизить тепловые потери через футерованный корпус выше уровня металла в конвер:тере в периоды эксплуатации, когда конвертерная ванн а не продувается кислородом и многослойная футеровка не подвергается воздействию огневой зоны и снижать скорости химических реакций между компонентами кислорода и материалами плавки не требуется. :.

Соединение коллекторов двойных трубчатых змеевиков, размещенных выше уровня металла в конвертере, с трактом охлаждающего теплоносителя позволяет понизить температуру кирпича у огйШйй зоны при продувке конвё рной ваШы кислородом, что снижает сШрость химических реакций между комчг)Ънен Тами кирпича и материалами плавк й vt тем самым уменьшает разгар футеровки,

Размещение трубчатых змеевиков снаружи корпуса обеспечивает возможность их

замены по ходу кампании кислородного конвертера, а выполнение их двойными - возможность завершения операций охлаждения корпуса конвертера выше уровня металла в конвертере и нагрева - ниже этого

уровня при наличии металла в агрегате и

выходе из строя одной из ветвей змеевика.

На фиг.1 изображена принципиальная

схема нагрева и охлаждения огнеупорной

футеровки; на фиг.2 и 3 - поперечный и

продольный разрезы футеровки; на фиг.4 общий вид описываемого конвертера; на

фиг,5 - расположение змеевиков на днище.

Футеровка вы полнена из высокотеплопрЬвОдных сортов огнеупорного кирпича 1, между которыми для повышения теплопроводности на участках прилегающих к корпусу 2 помещены теплопроводные вставки 3, а пространство между кирпичом

и корпусом заполнено наполнителем 4 с коэффициентом теплопроводности большим, чем у кирпича. Снаружи корпуса 2 выше и ниже уровня металла в конвертере прикреплены двойные трубчатые змеевики 5, по которым через сальниковый ввод 5 и ведомой цапфе, верхний и средний коллекторы 7, 8 пропущен охлаждающий или нагревающий теплоноситель.

Конвертер работает циклически в два

этапа. На этапе продувки конвертерной

плавки кислородом через верхний 7 и средний 8 коллекторы поступает охлаждающий теплоноситель. Через сальниковый ввод 6, пройдя в двойные трубчатые змеевики 5,

расположенные выше уровня металла в конвертере, охлаждающий теплоноситель охлаждает футеровку конвертера у огневой зоны, что снижает скорость химических реакций между компонентами кирпича и материалами кладки и тем самым уменьшает разгар футеровки. Через сальниковый ввод 9 в ведомой цапфе и нижний коллектор 10 поступает нагревающий теплоноситель, обеспечивая снижение тепловых потерь через часть футерованного корпуса конвертера вне огневой зоны, где снижение скорости химических реакций между компонентами

кирп ийа и металлической фазой не требуется. В остальные периоды плавки через сальйиковые вводы 6 и 9 верхний 7, средним 8 и нижний 10 коллекторы поступает нагревающий теплоноситель, обеспечивая снижение тепловых потерь через футерованный кор- пус конвертёра,

П р и м е р. На 60 кг лабораторном конвертере, состоящем из корпуса и многослойной футеровки с теплопроводными вставками, размещенными между кирпичами наружного слоя футеровки, прилегающего к корпусу конвертера, и двойных

трубчатых змеевиков с коллекторами, прикрепленными снаружи корпуса, и причем коллекторы двойных трубчатых змеевиков, размещенные ниже уровня металла в конвертере были соединены с трактом нагревающего теплоносителя (пар), а коллекторы двойных трубчатых змеевиков, размещенные выше уровня металла в конвертере, соединены с трактами нагревающего (пар) и охлаждающего (вода) теплоносителей.

Было проведено 5 опытов с подводом теплоносителя в соответствии с циклами процесса,

На этапе продувки конвертерной плавки кислородом в двойные трубчатые змеевики, расположенные выше уровня металла в конвертере, подавали воду, в двойные трубчатые змеевики, расположенные ниже уровня металла в конвертере.- пар. В остальные периоды плавки во все двойные трубчатые змеевики подавали пар,

В результате получено сокращение расхода чугуна на плавку.

Формула изобретения

Конвертер, содержащий корпус, многослойную футеровку с теплопроводными вставками, прилегающими к корпусу, и двойные трубчатые змеевики с коллектора0 ми, прикрепленные снаружи корпуса, отличающийся тем, что, с целью уменьшения тепловых потерь, коллекторы двойных трубчатых змеевиков, расположенные ниже уровня ванны, соединены с трактом нагре5 вающего теплоносителя, а коллекторы двойных трубчатых змеевиков, расположенные выше уровня ванны, соединены с трактами нагревающего и охлаждающего теплоносителей.J

Использование: конвертерное производство. Сущность изобретения: двойные трубчатые змеевики, расположенные ниже уровня металла, соединены с трактом нагревающего теплоносителя, а змеевики, распо- ложенные .выше уровня металла - с трактами нагревающего и охлаждающего теплоносителей. В процессе продувки металла кислородом подается охлаждающий теплоноситель, снижающий скорость химических реакций, а в остальные периоды плавки - нагревающий теплоноситель, обеспечивающий снижение тепловых потерь. 5 ил.

Фиг. 2