ITMI20002074A1

ITMI20002074A1 - MULTI-PURPOSE LANCE FOR POWDER AND OXYGEN BLOWING AND FOR HEATING.

Info

Publication number: ITMI20002074A1
Application number: IT2000MI002074A
Authority: IT
Inventors: Martin Blanke; Auke Braaksma; Michael Focks; Horst Dieter Scholer
Original assignee: Danieli Hi Tech Gmbh
Priority date: 2000-09-22
Filing date: 2000-09-22
Publication date: 2002-03-22
Also published as: ITMI20002074A0; IT1318920B1

Description

Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo Description of the industrial invention entitled

“Lancia polifunzionale per soffiatura di polvere e di ossigeno e per riscaldamento". "Multifunctional lance for blowing dust and oxygen and for heating".

Campo dell’invenzione Field of the invention

La presente invenzione si riferisce al trattamento di leghe ferrose allo stato fuso, in particolare a lance polifunzionali per il trattamento sottovuoto di ferro fuso in degasatori a circolazione. The present invention relates to the treatment of ferrous alloys in the molten state, in particular to polyfunctional lances for the vacuum treatment of molten iron in circulating degassers.

Stato della tecnica State of the art

L’uso di lance per la soffiatura di ossigeno sulla superfìcie dell’acciaio fuso è un metodo noto per controllare la rimozione del carbonio dall'acciaio in degasatori a circolazione o a serbatoio e per ridurre il contenuto di carbonio: Questo tipo di lance è anche utilizzato in convertitori di acciaio inossidabile. The use of lances for blowing oxygen onto the surface of molten steel is a known method to control the removal of carbon from steel in circulating or tank degassers and to reduce the carbon content: This type of lance is also used in stainless steel converters.

Citiamo come esempio il documento di brevetto europeo EP-B-347884 che descrive un processo di degassaggio ed estrazione di carbonio dall'acciaio fuso mediante uso di una lancia disposta a una distanza predeterminata dalla superficie dell’acciaio fuso. We cite as an example the European patent document EP-B-347884 which describes a degassing and carbon extraction process from molten steel by using a lance placed at a predetermined distance from the surface of the molten steel.

In recenti sviluppi, lance del tipo sopra citato, sono state anche utilizzate per eseguire due funzioni supplementari nel processo della produzione di acciaio, cioè il riscaldamento della camera a vuoto tra due differenti stadi del trattamento dell’acciàio fuso e per la soffiatura di polveri. Queste lance possono essere cosi utilizzate per tre diverse funzioni, con vantaggi economici sostanziali in confronto al passato. Esempi di lance polifunzionali che possono realizzare le tre funzioni sopra citate sono descritte nei documenti brevettali EP-A-792378 e DE-A-19755876. In recent developments, nozzles of the aforementioned type have also been used to perform two additional functions in the steel production process, namely the heating of the vacuum chamber between two different stages of the treatment of molten steel and for blowing of powders. These lances can thus be used for three different functions, with substantial economic advantages compared to the past. Examples of multifunctional lances that can perform the three functions mentioned above are described in patent documents EP-A-792378 and DE-A-19755876.

Per quanto riguarda la prima funzione relativa alla rimozione del carbonio, il riscaldamento dell'acciaio si realizza chimicamente con soffiatura di ossigeno con aggiunta di alluminio nel convertitore generalmente posto sotto vuoto. La pressione ottimale nel convertitore, per ottenere elevate prestazioni dellimpianto, è compresa nell'intervallo tra 100 hPa e 20 hPa e le lance sono pertanto progettate per lavorare in modo ottimale nell’intervallo di pressione tra 200 hPa e 20 hPa. Inoltre la migliore prestazione della lancia è ottenuta quando l’apertura del suo ugello è tenuta ad una distanza dalla superficie della colata superiore ai 4,6 metri. Con questi vincoli, per far lavorare la lancia con elevata efficienza, il diametro dell'apertura di uscita dell'ugello deve essere grande e l’ossigeno deve essere soffiato attraverso l'ugello ad una pressione compresa nell'intervallo fra 0,5 e 1,5 MPa. As regards the first function relating to the removal of carbon, the heating of the steel is carried out chemically by blowing oxygen with the addition of aluminum in the converter generally placed under vacuum. The optimal pressure in the converter, to obtain high system performance, is in the range between 100 hPa and 20 hPa and the lances are therefore designed to work optimally in the pressure range between 200 hPa and 20 hPa. Furthermore, the best performance of the lance is obtained when the opening of its nozzle is kept at a distance of more than 4.6 meters from the casting surface. With these constraints, in order to make the lance work with high efficiency, the diameter of the outlet of the nozzle must be large and the oxygen must be blown through the nozzle at a pressure between 0.5 and 1. , 5 MPa.

In particolare il documento EP-A-792378 descrive una lancia atta a soffiare ossigeno sulla colata da una distanza compresa tra 1 ,6 e 4,5 m, effettuando la post-combustione del gas CO, trasformandolo in COz e riscaldando la colata. In particular, document EP-A-792378 describes a lance suitable for blowing oxygen onto the casting from a distance of between 1, 6 and 4.5 m, post-combustion of the CO gas, transforming it into COz and heating the casting.

Per quanto riguarda la seconda funzione della lancia, ovvero il riscaldamento dell’acciaio fuso nel corso del suo processo di produzione, è importante che la temperatura all’interno del convertitore sia controllata durante tutta la durata del processo e tenuta a valori prèdeterminati. Inoltre, dopo ogni interruzione del processo o prima di un nuovo avvio del processo, il convertitore deve essere riscaldato nuovamente. Per questa ragione la lancia è munita di due condotti, il primo per soffiare l’ossigeno e il secondo per soffiare il gas combustibile, disposto in modo tale che venga assicurato una buona miscelazione dell'ossigeno con il gas. All’uscita dell’ugello il gas viene combusto con l’ossigeno e genera una fiamma per riscaldare il convertitore. Per assicurare il suo uso a basse temperature la lancia può essere provvista di un bruciatore e di un sistema di rilevamento della fiamma cosicché è possibile riscaldare il convertitore dalla temperatura ambiente. As for the second function of the lance, namely the heating of the molten steel during its production process, it is important that the temperature inside the converter is controlled throughout the duration of the process and kept at pre-determined values. In addition, after each process interruption or before a new process start, the drive must be re-heated. For this reason the lance is equipped with two ducts, the first to blow the oxygen and the second to blow the combustible gas, arranged in such a way that a good mixing of oxygen with the gas is ensured. At the outlet of the nozzle, the gas is combusted with oxygen and generates a flame to heat the converter. To ensure its use at low temperatures the lance can be equipped with a burner and a flame detection system so that it is possible to heat the converter from ambient temperature.

Per quanto riguarda la terza funzione espletata dalle note lance polifunzìonali, ovvero la soffiatura di polveri sull'acciaio, questa è necessaria nei convertitori che funzionano secondo il principio del degassaggio a circolazione. Uno svantaggio del degassaggio a circolazione, confrontato ai degasatori a serbatoio, è infatti la mancanza di produzione di scorie. Le scorie sono necessarie per realizzare la desolforazione dell'acciaio. Di conseguenza nel passato sono stati fatti tentativi per superare tale svantaggio mediante soffiatura di polveri per aggiungere fondente alla colata. Questo è stato ottenuto con la presenza di un tubo di alimentazione di solidi addizionali, disposto centralmente nell'ugello della lancia. Tale soluzione è descritta nei due documenti brevetto EP-A-792378 e EP-A-789083. Uno svantaggio importante di questa soluzione è che l’abrasione del tubo, causata dai solidi che scorrono al suo interno, deve essere ridotta al minimo per impedire danni alla parete del tubo. Poiché lo stesso tubo è utilizzato per soffiare separatamente ossigeno e polvere, durante i vari tipi di utilizzazione della lancia, la presenza di un buco nella parete del tubo di alimentazione, eventualmente prodotto dall’abrasione, causerebbe una miscelazione non desiderabile dell’ossigeno e del gas di combustione. Questa eventualità provocherebbe situazioni estremamente pericolose, poiché si svilupperebbe una miscela dì gas esplosivo nella lancia che potrebbe bruciare all’interno di essa e causare la distruzione della lancia stessa. Per evitare questo pericolo, la soluzione prevista nel documento citato è quella di inserire all’interno della lancia un tubo di alimentazione addizionale riservato per l'alimentazione di polveri. Questo tubo per l’alimentazione di solidi può essere fatto scorrere attraverso il foro centrale dell’ugello della lancia. Uno svantaggio di questa soluzione è che l'ugello deve essere progettato con un foro più largo e provvisto di mezzi adatti per far scorrere il tubo di alimentazione all’interno della lancia ed estrarlo da essa rispettivamente prima e dopo ogni operazione di soffiatura di polveri. Un altro svantaggio di questa soluzione è che il tubo di alimentazione può lavorare come un risonatore o come una canna d’organo durante l’operazione della lancia come bruciatore, generando così un notevole rumore indesiderato. As regards the third function performed by the known polyfunctional lances, that is the blowing of powders on the steel, this is necessary in the converters that work according to the circulation degassing principle. A disadvantage of circulation degassing, compared to tank degassers, is in fact the lack of slag production. The slag is necessary to carry out the desulphurization of the steel. As a result, attempts have been made in the past to overcome this disadvantage by blowing powders to add flux to the casting. This was achieved with the presence of an additional solids feed tube, centrally located in the nozzle of the lance. This solution is described in the two patent documents EP-A-792378 and EP-A-789083. An important disadvantage of this solution is that the abrasion of the pipe, caused by the solids flowing inside it, must be minimized to prevent damage to the pipe wall. Since the same tube is used to blow oxygen and dust separately, during the various types of use of the lance, the presence of a hole in the wall of the feed tube, possibly produced by abrasion, would cause an undesirable mixing of oxygen and the combustion gas. This eventuality would cause extremely dangerous situations, since an explosive gas mixture would develop in the lance which could burn inside it and cause the destruction of the lance itself. To avoid this danger, the solution provided in the cited document is to insert an additional feeding tube reserved for the feeding of powders inside the lance. This tube for feeding solids can be slid through the central hole of the nozzle of the lance. A disadvantage of this solution is that the nozzle must be designed with a wider hole and provided with suitable means to slide the feed tube inside the lance and extract it from it respectively before and after each powder blowing operation. Another disadvantage of this solution is that the feed tube can work as a resonator or as an organ pipe during the operation of the lance as a burner, thus generating a considerable unwanted noise.

Riassunto dell'invenzione Summary of the invention

Lo scopo primario della presente invenzione è quello di superare gli inconvenienti sopra lamentati realizzando una lancia polifunzionale di tipo nuovo, di disegno semplificato, facile da operare, e atta a realizzare la soffiatura di polveri e di ossigeno e il riscaldamento del convertitore e dell’acciaio fuso. The primary purpose of the present invention is to overcome the aforementioned drawbacks by making a multifunctional nozzle of a new type, with a simplified design, easy to operate, and suitable for blowing powders and oxygen and heating the converter and steel. melted.

Un altro scopo della presente invenzione è di prevedere una lancia del tipo sopra menzionato di piccolo ingombro esterno, che sia atta a operare con rumorosità ridotta, manutenzione ridotta e maggiore sicurezza. Un altro importante scopo della presente invenzione è di prevedere una lancia che possa dirigere il calore con precisione all’interno del convertitore mediante la produzione di una corrente costante. Another object of the present invention is to provide a lance of the aforementioned type with small external dimensions, which is capable of operating with reduced noise, reduced maintenance and greater safety. Another important purpose of the present invention is to provide a lance that can accurately direct the heat inside the converter by producing a constant current.

Questi scopi, ed altri che risulteranno evidenti alla luce della descrizione qui di seguito, sono raggiunti, conformemente alla rivendicazione 1, mediante una lancia polifunzionale in particolare per soffiatura di solidi o gas su metallo fuso e per riscaldamento di metallo fuso, comprendente un corpo tubolare attraverso il quale detti solidi e gas sono trasportati e definente un asse longitudinale e due estremità, provvisto di un ugello di Lavai disposto vicino all’estremità prossimale al metallo fuso, caratterizzato dal fatto che un tubo di alimentazione di gas e di solidi è disposto all'interno di detto corpo tubolare ed è fissato ad una delle sue estremità a detto corpo tubolare in corrispondenza di detto ugello di Lavai, detto tubo di alimentazione essendo formato da due tubi, inseriti coassialmente l'uno all’interno dell'altro, i cui rispettivi diametri hanno dimensioni tali da realizzare, dopo il montaggio, una intercapedine anulare disposta tra la parete interna del tubo esterno e la parete esterna del tubo interno. Grazie a queste caratteristiche nuove, la lancia è provvista solamente di un tubo di alimentazione per fornire l'ossigeno o i solidi miscelati con un gas inerte o con l’ossigeno. Questo tubo è progettato in modo tale per cui non è necessario estrarlo dopo ogni operazione di soffiatura di polveri, risparmiando così tempo e rendendo il meccanismo di comando della lancia ancora più semplice. These objects, and others which will become evident in the light of the description below, are achieved, according to claim 1, by means of a multifunctional lance in particular for blowing solids or gases on molten metal and for heating molten metal, comprising a tubular body through which said solids and gases are transported and defining a longitudinal axis and two ends, provided with a Lavai nozzle arranged near the proximal end to the molten metal, characterized in that a gas and solids supply pipe is arranged at the inside of said tubular body and is fixed at one of its ends to said tubular body in correspondence with said Lavai nozzle, said feed tube being formed by two tubes, inserted coaxially one inside the other, whose respective diameters have dimensions such as to create, after assembly, an annular gap arranged between the internal wall of the external pipe and the outer wall of the inner tube. Thanks to these new features, the lance is only equipped with a feeding tube to supply oxygen or solids mixed with an inert gas or oxygen. This tube is designed in such a way that it is not necessary to remove it after each powder blowing operation, thus saving time and making the lance drive mechanism even easier.

Munendo il tubo di alimentazione di gas e di solidi di una doppia parete si eliminano le conseguenze negative di una rottura della parete interna del tubo di alimentazione causata dall’abrasione, poiché la seconda parete esterna del tubo funge da parete di riserva, garantendo la disponibilità di tempo sufficiente per la riparazione del tubo. Fitting the gas and solids supply pipe with a double wall eliminates the negative consequences of a rupture of the internal wall of the supply pipe caused by abrasion, since the second external wall of the pipe acts as a reserve wall, ensuring availability enough time for the pipe to be repaired.

In una forma di realizzazione preferita, la lancia comprende una intercapedine anulare chiusa a tenuta che non comunica con l’esterno del tubo di alimentazione. In a preferred embodiment, the lance comprises a sealed annular interspace that does not communicate with the outside of the feed tube.

In un’altra forma di realizzazione preferita la lancia comprende mezzi di rilevamento della pressione per misurare la pressione presente in detta intercapedine anulare. In another preferred embodiment, the lance comprises pressure detection means for measuring the pressure present in said annular interspace.

Breve descrizione delle figure Brief description of the figures

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di una lancia qui di seguito illustrata a titolo esemplificativo e non limitativo con l'ausilio delle unite tavole di disegno in cui: Further characteristics and advantages of the invention will become more evident in the light of the detailed description of a preferred but not exclusive embodiment of a lance illustrated below by way of non-limiting example with the aid of the accompanying drawing tables in which:

la Fig. 1 rappresenta una vista in sezione longitudinale della parte terminale di una lancia secondo l’invenzione, Fig. 1 represents a longitudinal section view of the terminal part of a lance according to the invention,

la Fig. 2 rappresenta una vista in sezione della lancia della Fig. 1 in un piano ortogonale a detto asse longitudinale, Fig. 2 represents a sectional view of the lance of Fig. 1 in a plane orthogonal to said longitudinal axis,

la Fig. 3 rappresenta una vista in sezione della lancia della Fig. 1 in un piano ortogonale a detto asse longitudinale. Fig. 3 represents a sectional view of the lance of Fig. 1 in a plane orthogonal to said longitudinal axis.

Descrizione di una forma di realizzazione preferita Description of a preferred embodiment

Con particolare riferimento alle Figure la lancia, indicata globalmente con il riferimento 1, comprende un corpo tubolare 2 che definisce un asse longitudinale X. Il corpo 2 presenta due pareti tubolari interna 4 ed esterna 3 unite dalla parete frontale terminale, delimitando insieme una guaina di raffreddamento 5. La punta della lancia 6 è provvista dell’apertura di uscita 7 dell’ugello di diametro D2 attraverso la quale i gas e i solidi vengono espulsi nel convertitore. Nella parte frontale delia lancia è prevista una zona di miscelazione 10 di forma troncoconica e comunicante con l'uscita del condotto 8. Una gola 11 di diametro D1 è posizionata in corrispondenza dell’unione del condotto 8 con un tubo coassiale 14 e funziona da ugello di Lavai per accelerare la corrente di ossigeno, o di qualunque altro gas opportuno, quale gas inerte, per immetterli ad elevata velocità nel convertitore passando attraverso la zona di miscelazione 10. Nel convertitore sono prodotte depressioni di meno di 300 mbar. Vantaggiosamente il diametro D1 della gola dell’ugello di Lava! è compreso tra 10 e 50 mm. With particular reference to the Figures, the lance, globally indicated by the reference number 1, comprises a tubular body 2 which defines a longitudinal axis X. The body 2 has two tubular walls inside 4 and outside 3 joined by the front end wall, defining together a sheath of cooling 5. The tip of the lance 6 is provided with the outlet opening 7 of the nozzle of diameter D2 through which the gases and solids are expelled into the converter. In the front part of the lance there is a mixing zone 10 with a truncated cone shape and communicating with the outlet of the duct 8. A throat 11 of diameter D1 is positioned in correspondence with the union of the duct 8 with a coaxial pipe 14 and functions as a nozzle. of Lavai to accelerate the current of oxygen, or any other suitable gas, such as inert gas, to introduce them at high speed into the converter passing through the mixing zone 10. The converter produces depressions of less than 300 mbar. Advantageously, the diameter D1 of the throat of the Lava nozzle! is between 10 and 50 mm.

Una pluralità di fessure 9’, 9", 9"' collega la zona di miscelazione 10 ai condotti 12 attraverso i quali è alimentato il gas combustibile. Nella forma di realizzazione mostrata nelle Figure sono previste tre fessure, ma il loro numero può variare da 1 a 10. Vantaggiosamente, la lunghezza assiale delle fessure 9’, 9", 9’" può essere da 1 a 5 volte il loro diametro W. Grazie a queste dimensioni viene prodotta una fiamma di dimensione ottimale, poiché, da una parte, una fiamma troppo corta distribuirebbe il calore solamente ad una parte del convertitore, e dall'altra una fiamma troppo lunga ridurrebbe la vita operativa del fondo del convertitore. A plurality of slots 9 ', 9 ", 9"' connects the mixing area 10 to the ducts 12 through which the fuel gas is fed. In the embodiment shown in the Figures three slots are provided, but their number can vary from 1 to 10. Advantageously, the axial length of the slots 9 ', 9 ", 9'" can be from 1 to 5 times their diameter W Thanks to these dimensions a flame of optimal size is produced, since, on the one hand, a flame that is too short would distribute the heat only to one part of the converter, and on the other hand a flame that is too long would reduce the operating life of the converter bottom.

Le fessure 9', 9", 9"’ sono di forma circolare allungata nel piano di sezione ortogonale all'asse X della lancia, in questo modo è ottimizzata l'influenza delle fessure sul flusso supersonico, nel caso di soffiatura di ossigeno sottovuoto. Un'apertura a forma di anello completo, invece delle fessure, produrrebbe onde d’urto nella parte supersonica deH'ugello. Al contrario fori di piccola dimensione ridurrebbero il fenomeno di miscelazione quando la lancia viene utilizzata come bruciatore. Dalla parte della zona di miscelazione 10 le fessure 9’, 9" e 9'” sono inclinate, rispetto all'asse X della lancia, di un angolo di circa 30°, corrispondente anche all’angolo della direzione del flusso di ossigeno. Tale angolo ha lo scopo di migliorare l’azione di miscelazione del gas di combustione e dell’ossigeno nella zona 10. The slots 9 ', 9 ", 9"' have an elongated circular shape in the section plane orthogonal to the X axis of the lance, in this way the influence of the slots on the supersonic flow is optimized, in the case of vacuum oxygen blowing. A full ring-shaped opening, instead of slits, would produce shock waves in the supersonic part of the nozzle. On the contrary, small holes would reduce the mixing phenomenon when the lance is used as a burner. On the side of the mixing zone 10, the slots 9 ', 9 "and 9'" are inclined, with respect to the X axis of the lance, by an angle of about 30 °, which also corresponds to the angle of the direction of the oxygen flow. angle has the purpose of improving the mixing action of the combustion gas and oxygen in zone 10.

La lancia è provvista vantaggiosamente di un bruciatore di accensione 13 e di un sistema di rilevamento della fiamma, non illustrato nelle Figure. The lance is advantageously provided with an ignition burner 13 and a flame detection system, not shown in the Figures.

Il tubo 8 per l’alimentazione dell’ossigeno e dei solidi è circondato da un secondo tubo 14, collegato a tenuta al tubo 8 a entrambe le estremità comuni. I due tubi sono coassiali ed il tubo 14 ha un diametro interno leggermente più grande del diametro del tubo 8, lasciando così tra di loro una stretta intercapedine anulare 15 di larghezza B1. Se si produce un foro a causa detrazione abrasiva dei solidi sulla parete del tubo, la pressione all'interno dell’intercapedine 15 crescerebbe improvvisamente e i rilevatori di pressione potrebbero trasmettere agli operatori l'informazione relativa al danneggiamento. Comunque il vantaggio di questo doppio tubo consiste nel fornire una protezione addizionale evitando cosi la necessità di sostituire il tubo immediatamente dopo che il danneggiamento è avvenuto. The tube 8 for the supply of oxygen and solids is surrounded by a second tube 14, connected tightly to the tube 8 at both common ends. The two tubes are coaxial and the tube 14 has an internal diameter slightly larger than the diameter of the tube 8, thus leaving between them a narrow annular gap 15 of width B1. If a hole is produced due to abrasive deduction of the solids on the wall of the pipe, the pressure inside the interspace 15 would suddenly increase and the pressure detectors could transmit information about the damage to the operators. However, the advantage of this double tube is to provide additional protection thus avoiding the need to replace the tube immediately after the damage has occurred.

La gola 11 dell’ugello è fissata al tubo 8 ed entrambi possono essere estratti, se necessario, dal tubo 14. Questo rende più facile la sostituzione di tutto il pezzo, quando esso è usurato. The throat 11 of the nozzle is fixed to the tube 8 and both can be extracted, if necessary, from the tube 14. This makes it easier to replace the whole piece when it is worn out.

La lancia polifunzionale, conforme all’invenzione, è cosi atta a soffiare in modo ottimale all’interno del convertitore nel quale è mantenuta una depressione ed a produrre una forte corrente diritta di ossigeno. In questo modo la corrente di ossigeno conserva ancora un elevato impulso al suo impatto con la superficie dell’acciaio fuso e vicino a tale superficie non avviene quasi nessuna post-combustione, poiché la post-combustione è possibile solamente lontano dalla colata. Come conseguenza di ciò, il riscaldamento viene effettuato solo nella parte superiore del convertitore, lontano dalla superficie della colata. The multifunctional lance, according to the invention, is thus able to blow optimally inside the converter in which a depression is maintained and to produce a strong straight current of oxygen. In this way, the oxygen current still retains a high impulse upon its impact with the surface of the molten steel and almost no post-combustion occurs near this surface, since post-combustion is only possible away from the casting. As a consequence of this, heating is carried out only in the upper part of the converter, away from the casting surface.

Se l'apertura di uscita dell’ugello è allontanata dalla colata di una distanza superiore 4 a 5 metri, la lancia ha il vantaggio che viene raggiunta dagli schizzi solo in piccola misura, e il gas CO viene combusto in C02. In questo caso il calore viene usato per innalzare la temperatura del gas di uscita e per rimuovere le incrostazioni dei residui di colata nella parte superiore del convertitore senza influenzare la temperatura della colata. La dimensione ottimale del diametro D2 dell’apertura di uscita dell'ugello si ricava dalla seguente equazione If the outlet opening of the nozzle is moved away from the casting by a distance of more than 4 to 5 meters, the lance has the advantage that it is reached by the splashes only to a small extent, and the CO gas is burned into C02. In this case the heat is used to raise the temperature of the outlet gas and to remove the deposits of the casting residues in the upper part of the converter without affecting the temperature of the casting. The optimal size of the diameter D2 of the nozzle outlet opening is obtained from the following equation

in cui in which

V rappresenta il flusso di volume di ossigeno in Nm<3>/h, e V represents the volume flow of oxygen in Nm <3> / h, e

p0 la pressione a monte deH'ugello in bar abs. p0 the pressure upstream of the nozzle in bar abs.

Dalla descrizione risultano chiari i vantaggi della lancia polifunzionale secondo l'invenzione. Essa fornisce entrambe le possibilità di soffiare ossigeno con un getto supersonico sulla superficie dell’acciaio durante la fase di trattamento sotto vuoto e di soffiare una corrente di ossigeno e di gas di combustione per ottenere una fiamma ottimale di bruciatore. Vantaggiosamente la velocità del gas combustibile è mantenuta a valori inferiori a 70 m/sec. The advantages of the multifunctional lance according to the invention are clear from the description. It provides both possibilities of blowing oxygen with a supersonic jet on the surface of the steel during the vacuum treatment phase and of blowing a stream of oxygen and combustion gas to obtain an optimal burner flame. Advantageously, the speed of the fuel gas is maintained at values lower than 70 m / sec.

Un altro vantaggio è che non sono necessarie interruzioni di manutenzione per controllare lo stato di qualità del tubo di alimentazione dei solidi e lo spessore delle sue pareti poiché possono essere utilizzati mezzi di controllo a distanza. Non sono necessarie parti mobili per estrarre o inserire il tubo. Inoltre esegue in modo ottimale le tre funzioni principali di ridurre il contenuto di carbonio nell’acciaio, dì riscaldare il serbatoio, e di soffiare polveri sulla superficie dell’acciaio risolvendo così tutti i problemi posti in premessa. Another advantage is that no maintenance interruptions are required to check the quality status of the solids feed tube and the thickness of its walls since remote control means can be used. No moving parts are required to extract or insert the tube. It also optimally performs the three main functions of reducing the carbon content in the steel, of heating the tank, and of blowing powders on the surface of the steel, thus solving all the problems set out in the introduction.

L’invenzione può essere soggetta a numerose modifiche o varianti senza modificare la portata dell'invenzione come definita nelle rivendicazioni seguenti. The invention may be subject to numerous modifications or variations without changing the scope of the invention as defined in the following claims.

Claims

CLAIMS 1. Multifunctional lance in particular for blowing solids or gases on molten metal and for heating molten metal, comprising a tubular body (2) through which said solids and gases are transported and defining a longitudinal axis (X) and two ends, provided with a Lavai nozzle arranged near the proximal end to the molten metal, characterized in that a gas and solids supply pipe (8,14) is arranged inside said tubular body (2) and is fixed to one of its ends to said tubular body in correspondence with said Lavai nozzle, said feed tube (8,14) being formed by two tubes, inserted coaxially one inside the other, whose respective diameters have dimensions such as to provide, after assembly, an annular gap (15) arranged between the inner wall of the outer tube (14) and the outer wall of the inner tube (8). ' 2. Lance, according to claim 1, characterized by the fact that said annular interspace (15) is sealed and does not communicate with the outside of the supply pipe. 3. Lance, according to claim 2, characterized in that pressure detection means are provided for measuring the pressure in said annular interspace (15). 4. Lance, according to claim 3, characterized in that said supply tube (8,14) is fixed in a removable way to said tubular body (2) to allow the removal of said tube, if necessary. Lance, according to claim 4, characterized in that the portion (11) of the tubular body (2) which forms the groove of the Lavai nozzle is separated from the portion that forms the rest of the Lavai nozzle and is fixed in a removable way to both said tubular body (2) and said feed tube (8,14). Lance, according to claim 5, characterized in that the diameter (D1) of the throat of the Lavai nozzle is: between 10 and 50 mm. Lance, according to claim 6, characterized by the fact that the outlet opening (7) of the Lavai nozzle has a diameter greater than the value obtained from the formula 2mm -V <1/2. > Po <’0.1729> and less than the value obtained from the formula 4mm -V <1/2. > po <'0.1557> where V is the volume flow of oxygen in Nm <3> / h and p0 the pressure upstream of the nozzle in bar abs. 8. Lance, according to claim 7, characterized in that one or more axially elongated slots (9 ', 9 ", 9'") are provided inside the tubular body (2) adapted to convey combustible gas in the portion of the Lavai nozzle downstream of the throat (11). 9. Lance, according to claim 8, characterized in that said slots (9 ', 9 ", 9"') are inclined at an angle between 0 and 30 °, with respect to the longitudinal axis (X) of the tubular body ( 10. Lance according to claim 9, characterized in that said slots (9 ', 9 ", 9"') have a maximum axial length of 5 times the maximum radial width. 11. Lance, according to claim 10, characterized in that an ignition burner (13) is provided, a flame detector to detect the presence of flame at the Lavai nozzle. 12. Lance according to claim 11, characterized in that it is used with ambient pressures lower than 100 hPa. 13. Lance according to claim 11, characterized in that it is adapted to operate with its end proximal to the molten metal arranged at a distance greater than 4.6 m from the surface of the molten metal itself. 14. Lance according to claim 11, characterized in that the feed gas for said solids is inert gas or oxygen. 15. Lance according to claim 11, characterized in that the pressure upstream of the Lavai spout is comprised between 0.5 MPa and 1.5 MPa. 16. Lance according to claim 11, characterized in that the speed of the fuel gas is less than 70 m / sec.