AT393695B

AT393695B - Windduese zum bodenblasen von metall

Info

Publication number: AT393695B
Application number: AT0904883A
Authority: AT
Inventors: Jury Andreevich Rudnev; Alexei Grigorievich Zubarev; Gennady Sergeevich Kolganov; Evgeny Nektarievich Ivashina; Jury Ivanovich Zhavoronkov
Original assignee: N Proizv Ob Tulatschermet
Priority date: 1982-09-03
Filing date: 1983-06-29
Publication date: 1991-11-25
Also published as: GB8410731D0; JPS59502109A; BR8307492A; AU559852B2; IT1194386B; AU1776783A; IT8322778A0; DE3390182C2; ATA904883A; GB2137742B; GB2137742A; JPS6365731B2; DD242942A3; DE3390182T1; WO1984000980A1; HU190850B

Description

AT 393 695 B

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Winddüse zum Bodenblasen von Metall, die mindestens zwei konzentrisch angeordnete Rohre aufweist, deren mittlerer Kanal für die Sauerstoffzufuhr bestimmt ist, deren Kanäle zwischen den Rohren aber für die Zufuhr flüssiger bzw. gasförmig»- Produkte und eines Brennstoffes dienen, wobei die Winddüse schraubenförmige Führungselemente enthält, die zumindest in einem der Kanäle 5 angebracht sind.

Die Erfindung bezieht sich also auf das Hüttenwesen und betrifft insbesondere Winddüsen zum Bodenblasen von Metall.

Es ist eine Winddüse zum Bodenblasen von Metall bekannt, welche durch mindestens zwei konzentrisch angeordnete Rohre gebildet wird (DE-OS 28 16 543, Kl. C 21C, 1978). 10 Beim Bodenblasen von Metall durch Winddüsen vom Typ "Rohr im Rohr" ist eine Ansatzbildung in der winddüsennahen Zone des Konverters zu verzeichnen. Die winddüsennahe Zone wird an der Außenseite eines *

Ringspaltes, durch den ein gasförmiger Brennstoff zugeführt wird, gebildet. Der Ansatz verschlechtert die Aerodynamik des Gasstrahles, was sich auf das Blasen negativ auswirkt; das Blasen »folgt dann unter Auswurf von Metall und Schlacke aus dem Konverter. Darüber hinaus kann der Ansatz zu Beginn des Blasens den 15 Ringspalt vollkommen überdecken, was einen vorzeitigen Ausfall der Winddüse zur Folge hat. Dabei »folgt die

Ansatzbildung vorwiegend zu Beginn des Blasens, wenn das Metall eine relativ niedrige Temperatur aufweist.

Mit Temperaturanstieg zerschmilzt der Ansatz.

Eine Verringerung d» Ansatzbildung wird durch verschiedene schraubenförmige Elemente begünstigt, welche in die Sauerstoffkanäle der Winddüsen eingebaut und hauptsächlich zum Unterteilen der Sauerstoffstrahlen 20 verwendet werden, die aus den Winddüsen ausströmen, und so ein "mildes" Blasen sowie eine V»ringerung des

Auswurfes von Metall und Schlacke aus dem Konverter gewährleisten.

Es ist eine Winddüse bekannt, die in Konvertern verwendet wird und ein Rohr und einen Wirbler enthält (SU-Urheberschein Nr. 582295,1976). Der Wirbler in Form einer Schraubenplatte wird in einem Rohr untergebracht, durch das gasförmige Produkte zugeführt werden. 25 Der Wirbler verringert die kinetische Energie des Sauerstoffstrahles, wodurch die Gefahr entsteht, daß Schmelzgut in die Winddüse gelangt.

Es ist aus den obengenannt»! Schriften eine Winddüse zum Bodenblasen von Metall bekannt, die mindestens zwei konzentrisch angeordnete Rohre enthält. Durch den mittleren Kanal der Winddüse wird Sau»stoff, durch andere Kanäle wird Brennstoff bzw. werden andere flüssige oder gasförmige Produkte zugeführt. Im mittleren 30 Kanal der Winddüse sind schraubenförmige Führungselemente angeordnet.

Ein Nachteil dies» Winddüse ist, daß in der winddüsennahen Zone des Konverters Ansatz gebildet wird. Dies geschieht wie folgt: Der gasförmige Brennstoff, der durch einen schlitzförmigen Gaskanal zugeführt wird, um ein Verbrennen der Rohre der Winddüse zu verhindern, kühlt gleichzeitig die Herdzone, die sich an d» Außenseite des schlitzförmigen Gaskanales des Konverters befindet, ab. Infolgedessen wird Metallansatz gebildet, der den 35 schlitzförmigen Gaskanal vollkommen überdecken kann, der Sauerstoff aber, der durch das schraubenförmige Führungselement, das im Sauerstoffkanal aufgestellt ist, strömt, steigt nach oben, ohne hinter den ringförmigen Gasstrom einzudringen, und verhindert die Ansatzbildung nicht

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Winddüse zum Bodenblasen von Metall zu schaffen, deren bauliche Ausführung eine Ansatzbildung in der winddüsennahen Zone eines Konverters zum Metallschmelzen 40 ausschließt

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einer Winddüse der eingangs genannten Art erfindungsgemäß die schraubenförmigen Führungselemente, die in Form von Rohren ausgebildet sind, in dem Kanal für die Brennstoffzufuhr aufgestellt sind und die Gesamtquerschnittsfläche sämtlicher Rohre d» schraubenförmigen Führungselemente das 0,1- bis 0,5-fache der Querschnittsfläche des Kanals für die Sauerstoff zufuhr beträgt 45 Es ist zweckmäßig, wenn der Steigungswinkel der Schraubenlinie der schraubenförmigen Führungselemente im Bereich von 20 bis 75° liegt

Eine derartige Winddüse ermöglicht eine Verbesserung der Aerodynamik des Gasstrahles, wodurch ein Auswurf von Metall und Schlacke aus dem Konverter ausgeschlossen wird, v»ringert Metallverluste und verbessert die Arbeitsbedingungen. 50 Nachstehend wird die Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausfuhrungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen erläutert Es zeigt: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Winddüse zum Bodenblasen von Metall im teilweisen Längsschnitt; Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie (Π·Π) in Fig. 1; Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie (III-III) in Fig. 1.

Die Winddüse zum Bodenblasen von Metall enthält zwei Rohre (1), (2) (Fig. 1), die zueinander konzentrisch 55 angeordnet sind, sodaß dazwischen Kanäle gebildet werden. Der mittlere Kanal (3) (Fig. 2,3) ist für die Sau»- *

Stoffzufuhr bestimmt der Kanal (4) zwischen den Rohren (1), (2) dient für die Zufuhr eines Brennstoffes bzw. anderer flüssiger und gasförmig» Produkte.

Im Kanal (4) (Fig. 1) sind schraubenförmige Führungselemente (5), die in Form von Rohren ausgeführt \ sind, untergebracht Die Anzahl dies» Führungselemente (5) rieht» sich nach dem Durchmesser der Rohre und 60 der Breite des Kanales (4). Im vorliegenden Beispiel wurden vi» Führungselemente (5) verwendet

Die Querschnittsfläche sämtlicher Rohre der Führungselemente (5) beträgt das 0,1- bis 0,5-fache der Querschnittsfläche des Kanales (5). -2-

Claims

AT 393 695 B Ein Steigungswinkel (a) der Schraubenlinie der Führungselemente (5) wurde aus einem Bereich von 20 bis 75° gewählt Bei der Wahl der Parameter der erfindungsgemäßen Winddüse wurden Versuchswerte benützt Der Sauerstoffverbrauch durch die schraubenförmigen Führungselemente (5) mit einem Querschnitt unter dem 0,1-fachen vom Querschnitt des Kanales (3) der Winddüse ist nicht ausreichend, um den Ansatz aus der winddüsennahen Zone zu entfernen; ein Querschnitt der schraubenförmigen Elemente üb« dem 0,5-fachen vom Querschnitt des Kanales (3) der Winddüse führt aber zu einer übermäßigen lokalen Metalloxidation in der winddüsennahen Zone und zu Auswurf aus dem Konverter. Ein Steigungswinkel (a) der Schraubenlinie unter 20° ruft eine erhöhte Abnutzung des Konverterbodens hervor, ein Steigungswinkel (a) über 75° führt dazu, daß die Sauerstoffstrahlen steil nach oben gerichtet sind und den Ansatz nicht beseitigen. Die Arbeitsweise der Winddüse ist wie folgt: Durch das innere Rohr (1) wird Sauerstoff, durch den ringförmigen Kanal (4) ein gasförmiger Brennstoff zugeführt In Abhängigkeit von der Schmelzperiode kann über die schraubenförmigen Führungselemente (5) ein gasförmiger Brennstoff bzw. Sauerstoff zugeführt werden. Z. B. wird während des Schrotteinsatzes (um ihn zu erhitzen) bzw. in den Anheiz- und Einschmelzzeiten von Schrott beim Betrieb mit festem Einsatz über die Führungselemente (5) ein gasförmiger Brennstoff zugefuhrt Vor dem Roheiseneingießen werden die Führungs-elemente (5) auf die Sauerstoffzufuhr umgeschaltet Da die Führungselemente (5) in einem Gaskanal aufgestellt sind, umspült der durch diesen Kanal zuzuführende Sauerstoff den sich bildenden Ansatz in der winddüsennahen Zone und bringt ihn zum Schmelzen. Die schraubenförmigen Führungselemente (5) können z. B. aus Kupferrohren gefertigt werden. Somit gewährleistet die Winddüse zum Bodenblasen von Metall in der erfmdungsgemäßen Ausführung ein Blasen von Metall ohne Ansatzbildung in der winddüsennahen Zone des Konverters, was die Aerodynamik des Gasstrahles verbessert und einen Auswurf von Metall und Schlacke aus dem Konverter ausschließt, sodaß Metallverluste verringert werden. Das führt zu einer Erhöhung des Metallausbringens sowie zu einer Verlängerung der Haltbarkeit der Winddüse selbst. Die Erfindung kann in Konvertern und SM-Öfen beim Bodenblasen zur Erzeugung von Legierungen auf Eisen-, Mangan- und Chrombasis verwendet werden. PATENTANSPRÜCHE 1. Winddüse zum Bodenblasen von Metall, die mindestens zwei konzentrisch angeordnete Rohre aufweist, deren mittlerer Kanal für die Sauerstoffzufuhr bestimmt ist, deren Kanäle zwischen den Rohren aber für die Zufuhr flüssiger bzw. gasförmiger Produkte und eines Brennstoffes dienen, wobei die Winddüse schraubenförmige Führungselemente enthält, die zumindest in einem der Kanäle angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenförmigen Führungselemente (5), die in Form von Rohren ausgebildet sind, in dem Kanal (4) für die Brennstoffzufuhr aufgestellt sind und die Gesamtquerschnittsfläche sämtlicher Rohre der schraubenförmigen Führungselemente (5) das 0,1- bis 0,5-fache der Querschnittsfläche des Kanales (3) für die Sauerstoffzufuhr beträgt.
2. Winddüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steigungswinkel der Schraubenlinie der schraubenförmigen Führungselemente (5) im Bereich von 20 bis 75° liegt. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -3-