Способ подачи газокислородного дутья в расплав Советский патент 1982 года по МПК C21C5/48 

Способ заключается в следующем. Компоненты газокислородного дутья через раздельные тракты дутьевого устройства подают к выходу из него под острым углом друг к другу. Один из компонентов подают в зону смешекия в виде струй с давлением на срезе сопла б-16 ат, а второй компонент подают в виде струи с давлением сред Относительно медленная струя, имеющая критическую скорость 300 M/ и повышенные относительно среды давления и плотность, в ядре струи попа дает в однородную сверхзвуковую стру характеризуемую давлением газа в ней равным давлению среды и, соответстве но, более низкой плотностью, и смешивается с ней. При этом происходит значительное улучшение смешения компонентов дутья обусловленное действием двух факторов . С одной стороны, частицы более плотной струи расширяются внутри менее плотной струи второго компонен та. С другой стороны, за -счет соударения более быстрых частиц с относительно медленными частицами на некотором расстоянии от среза сопел дутьевого устройства происходит выравнивание спектра скоростей и химического состава по сечению смешан;ной струи. Диапазон давлений, с которым подается в зону смешения недорасширенная струя, обусловлен.следующими соображениями. Нижний предел, равный 6 ат, объясняется минимально допустимыми значениями импульса стру при котором осуществляется внедрение струи в объем расплава с образованием кратера. При меньших значения давления струи режим внедрения заме- няется повеЕ хностным, при котором резко ухудшается условия взаимодействия кислорода с углеродом, раство ренным в металле. Верхний предел, принятый равным 16 ат,отвечает максимально достижимым значениям давления в цеховых га- зовых магистралях. Применение больших значений давления требует замены всех трубопроводов, шлангов и запорной арматуры. Кроме того, повышение давления выше принятого предела приводит к значительному удлинению недорасширенной части струи и увеличению размеров зоны смешения до величин соизмеримых с размерами ванны печи, что вызывает размывание донной части металлургического агрегата. , Компоненты газового 1утья подводят по раздельным трактам дутьевого устройства к его головке под давлением 6-16 ат. Затем один из них подают через сопла, имеющие постоянное сечение повсей длине канала сопла, а другой через сопла, с увеличивающимся к выходу сечением-. При этом в первом случае струя принимает недораалиренный, а во втором нормальнорасширенный характер. Взаимодействие этих разнеструктурных струй обеспечивает равномерное смешение компонентов дутья и существенно улучшает физико-химические условия протекания процесса селективного окисления углерода в высокохромистой ванне и позволяет достигнуть заданное содержание углерода при меньших значениях угара хрома. Плавка хромистых нержавеющих сталей. Дли сравнения используют результаты продувки металла кислородновоздушной смесью,известным способом (данные получены в 30-тонной дуговой печиЭСПЦ-2). Результаты опытных данных представ|лены в таблице.

25,0 18,0

19,5 .

11-12

25,5

Смешение струй по предлагаемому способу

Смешение недорасширенныхструй (сравнительный вариантпрототип)

Как видно из представленных материалов, наилучшие результаты получены при давлении в недорасширенной струе г ат, обеспечивающем минимальный угар хрома и близкую к минимальной длительность продувки.

Формула изобретения

Способ подачи газокислородного дутья в расплав, включающий раздельное транспортирование компонентов дутья и их смешение на выходе из дутьевого устройства подачей струй под углом друг к другу, отличающийся тем, что, с целью повышения степени использования компонентов дутья эа счет улучшения их смешения и интенсификации процесса плавки, на выходе из дутьевого устройства один из компонентов подают, со скоростью, равной скорости звука в данной среде, и давлением на выходе из дутьевого устройства 6-16 ат, а Второй компонент - со сверхзвуковой скоростью и давлением, равным давлению среди.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Там же, с. 252-253.