Наконечник фурмы — SU 1756364 (original) (raw)
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 53 3)5 С 21 С 5/ таллургический грий, В,Б. ОхотЛ,М. Учитель, ормация", 1979,а повышение и снижение уна, Для это-, продувки меЬ ОЧ О Сд Ь сущности и длагаемому ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобри ение направленокоэффициента дожиганияудельного расхода жидкого чуго в наконечнике фурмы для Изобретение относится к области черной металлургии, в частности, к конструкциям наконечников водоохлаждаемых фурм для продувки металла сверху вкислородных конвертерах;Известна фурма, в наконечнике которой сопла размещены тангенциально, При этом ванна приводится во вращательное движение, что обеспечивает ее эффективное перемешивание, снижает угар железа и повышает стойкость Футеровки. Однако в связи с тем, что все сопла направлены в одну сторону и оси их не пересекаются, использование кислорода на дожигание выде. ляющегося СО до С 02 и подавление брызгоуноса не обеспечивается. Для устранения указанных недостатков сопла в одном и том же наконечнике должны выполнять различные функции.Ближайший койдостигаемому ре пре талла в конвертере площади критических сечений основных и вспомогательных сопел в блоках относятся как (6,77,5):1, причем ось основного сопла параллельна оси блока, э ось Вспомогательного сопла составляет с осью блока угол 1015 О. Оси сопел и ось блока лежат в одной, плоскости, которая составляет с плоскостью, проходящей через ось блока и ось наконечника, угол 090, причем при угле 0 ось основного сопла располагается между осью блока и осью наконечника, Это позволяет подавать кислород из вопомогательных сопел раздельно или тангенциэльно направленными струями, 2 ил., 1 табл. техническому решению является Фурма, в наконечнике которой сопла размещены в два ряда: три основных в центре и восемь вспомогательных по периферии, причем сопла центральной и периферийной групп имеют различные критические диаметры и различные углы наклона к вертикали, Недостатком данной Фурмы является неэффектинное использование вдуваемого кислорода на дожигание выделяющегося СО в С 02 и высокий удельный расход жид кого чугуна,Целью изобретения является повышение эффективности продувки зэ счет перераспределения кислорода между основными и вспомогательными соплами, а также подачи кислорода из вспомогательных сопел радиально или тангенциально на правленными струями.Поставленная цель достигается тем, что площади критических сечений основных ивспомогательных сопел в блоке Относятсякак (6,77,5): 1, причем ось основного:".Опла параллельна оси блока, а ось .спомогательного сопла составляет с осью блокаугол 1015, Кроме того, оси сопел и осьблока лежат в одной плоскости, которая составляет с плоскостью, проходящей черезось блока и ось наконечника, угол до 90",причем при совпадении этих плоскостей осьосновного сопла Располаается между осьюблока и осью наконечника, Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемоеустройство отличается от известного взаимным размещением основных и дополнительных сопел, а также соотношениемкритических сечений сопел.При соотношении площадей критических сечений сопел в блоке меньше 6,7:1кислородные струи, истекающие из вспомогательных сопел.,будут "простреливать" потоки СО, выделяющиеся из зонывзаимодействия с ванной струй кислородаи основных сопел, слабо смешиваясь с ними, что снизит тепловой эффект дожигания,Кроме этого импульсы вспомогательныхструй при таком соотношении сечений приведут к усилению брызгообразования на пе.риферйи ванны и снижению стойкостифутеровки,При соотношении площадей критических сечений сопел в блоке более 7,5:1 небудет обеспечиваться дожигание выходящего из вторичных реакционных зон СО доСО 2 из-за; недостатка вспомогательного- кислорода на дожигание.Параллельность оси блока и оси Основного сопла обеспечивает необходимое разведение первичных реакционных эон ипозволяет сохранять заданный угол наклона сопла к вертикали при повороте блокавокругсвоейоси, о необходимости которогоскаэанО ниже.Если ось вспомогательного сопла в блоке составляет с осью блока угол меньше 10или больше 15 О, то кислородные струи извспомогательных сопел выйдут за пределызон выхода потоков СО, образующихся вместах взаимодействия с металлом кислородных струй, истекающих из основных сопел. При этом снизится коэффициентдожигания, что приведет к повышениюудельного расхода жидкого чугуна.В диапазоне углов 1015 кислородные струи из вспомогательных. сопел попадают и пределы указанных зон иобеспечивают эффективное дожигание СОдо С 02Если оси сопел в блоке не будут лежатьв одной плоскости с осью блока, то кисло а 5 родные струи из вспомогательных сопел не будут попадать в зоны выхода потоков СО, образующихся в местах взаимодействия сметаллом кислородных струй, истекающих из основных сопел.В случае, когда плоскость, в которой лежат Оси сопел и ось блока, совпадает с плоскостью, проходящей через ось блока и ось наконечника, струи иэ вспомогательныхсопел (помимо дожигания) обеспечиваютзащиту футеровки конвертера От брызг, образующихся в зоне продувки металла черезосновные сопла,Когда же плоскость, в которой лежат осисопел и ось блока, составляет с плоскостью,проходящей через ось блока и ось наконечника, угол более 90 О, возникает сильное брызгообразование в околофурменной зонес направлением движения брызг вертикально Вверх, что приведет к усиленному разрушению футеровки горловины конвертера,При углах до 90 будет наблюдаться сочетание процувки металла через радиальнонаправленные основные сопла и тангенциально направленные вспомогательные сопла, При атом кислородные струи, истекающие иэ основных сопел, внедряются в жидкий металл с образованием первичных реакционных эон, в пределах которых происходит преимущественно сжигание железа. Образовавшиеся окислы железа смешиваотся с металлом основного обьемаванны и взаимодействуют с ним в пределах вторичных реакционных зон, Здесь происходит иитенсивное Образовани 8 и выделение СО, в потоки которого внедряются кислооодные струи истекающи иэ 1 ан н циальных дополнительных сопел соседних блоков.Размещение основного сопла между осью блока и осью наконечника при совпадении плоскостей, в которых лежат оси сопел блока и ось наконечника, обеспечиваетнеобходимое рассредоточение дутья и сни 45 жение брызгообраэования в подфурменнойэоче, При этом обеспечивается высокаястойкость горловины конвертера,На фиг, 1 представлен разрез А-А нафиг. 2; на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг, 1,50 Наконечник состоит из верхней и нижней тарелок поз. 1 и 2), между которымиустановлены сопловые блоки 5 с Основными3 и вспомогательными 4 соплами. Ось блокао-о и оси сопел лежа в одной плоскости,55 Ось основного сопла параллельна оси блока, которая составляет с вертикальной осьюнаконечника угол 10 , 20 О, Ось вспомогательного сопла составля 8 т с Осью Основногосопла угол 1015 О. При изготовлении наконечника блок можно вращать вокруг Оси1756364 Формула изобретения юсс Расея Вски ф Дзсь Тося Ъзу ссссэ ф асио7 Ь. и Ьа Иь.Т ье Т П . Т сч. С с, Сют нт/иии ит/иии си си грал град град иии :Л дрииечзиия О 17 О5 5 1375 5 1015 5 1495 5 1585 5 1625 5. 1495 5 495 5 1495 1495 5 1495 5 1495 5 1495 5 1495 5 1495 5 1493+8, 0 149 ь+3,2оое. о - количество осиоэиык и есяочогательиык сопел в иакоиечыика; д " Раскод киелорода чврав ОДию СОллз;- бкыаль критическОГОСЕЧаИИЯ СОЛЛаЪССосч - УГОЛ ИЭКЛОЯа К ЕЕРтИКЯЛИ ОСИ ОСНОВНОГО СОЛЛаЪ Сеас - УГОЛ ИЕИДУ ОСЬЮ ВСЛОИОГатЕЛЬРОГО СОИЛа И ОСЬЮ бпска; т- угол я ляаие слекду плоскостью, е которой леиат оси сопел и ось блока, и плоскостью, проходящей через ось блока и ось макоиечиика; ь - высота отрок иад уровяеи заики; Го - вреия лродуеки и " массы чугуна, лола и стали; Я - солеокзиие углерода е стали В - коззесчъсеиг дсяаягаииа; в - удльььл/л расход чугуиа; г - средняя скорость изиоса Футероеки коивертеоа. Приискали о-о на 360 О, при этом ось основного сопла всегда будет наклонена к оси наконечника под углом, а ось вспомогательного сопла в зависимости от угла поворота блока может располагаться как в радиальном, так и в тангенциальном направлении по отноше нию к оси наконечника. Оптимальный диапазон угла поворота блока по часовой стрелке) оговорен выше,Фурма работает следующим образом. Кислород поступает к соплам 3 и 4 и истека ет из них. Соотношение расхода кислорода через основные и вспомогательные сопла пропорционально отношению площадей их критических сечений и составляет (6,77,5):1, При попадания кислородных струй из 15 основных сопел в ванну происходит окисление примесей металла в том числе углерода) с выделением СО, выходящего на поверхность. Струи из вспомогательных сопел благодаря предлагаемому размещению 20 попадают в область выхода СО на поверхность ваннц и дожигают СО в СО 2. При этом эа счет повышения коэффициента дожигания по сравнению с известными решениями в среднем на 5-ба увеличивается приход ная часть теплового баланса плавки и появляется возможность увеличивать расход металлолома на 2159,0; соответственно снижая удельнцй расход чугуна,Применение предложенного решения 30 позволяет снизить удельный расход жидкого чугуна в щихте конвертеров ДМК им. Дзержинского в среднем на 15 .20 кгЪ/тстали и повысить стойкость огнеупорной футеровки на 1015 плавок эа кампанию (см,Ггь бЛ Иу) 1, Наконечник фурмц, содержащий расположенные под углом к оси наконечника блоки с основными и вспомогательными соплами для подачи кислорода и дожигания СО в СО 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности продувки за счет перераспределения кислорода между основными и вспомогательными соплами, а также подачи киСлорода иэ вспомагательных сопМрадхиально-йли тангенциально направленными струя- ми, площади критических сечений основных и вспомогательных сопел относятся как (6,7 - 7,5):1, причем ось основного сопла параллельна оси блока, а ось вспомогательного сопла составляет с осью блока угол 10-15 О,2. Наконечник по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что оси сопел и ось блока лежат в одной плоскости, составляющей угол до 90 с плоскостью, проходящей через ось блока и ось наконечника, причем при совпадении этих плоскостей ось основного сопла расположена между осью блока и осью наконечника.1756364 Л, Волкова Реда орре шенко роиэводственно-иэдательский комбинат "Патент",од, ул. Гагарина, 101 стааитель ехред М,Мо Заказ 3063 Тираж ВНИИПИ Государственного комите 113035, Москва. Поживанентал Подписноео изобретениям и открытиям при Г35, Раушская наб 4/5