RU1803430C - Фурма - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к сталеплавильному производству, и может быть использовано в подовых печах в конвертерах. Сущность: в фурме, содержащей концентрично расположенные трубы, образующие тракты дл  подачи топлива и окислител , а также подвода и отвода охладител , и головку с центральным соплом и периферийными тангенциально направленными соплами, центральное сопло выполнено в виде звездочки, а периферийные сопла расположены между ее вершинами.

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к сталеплавильному производству, и может быть использовано в подовых печах и конвертерах.

Цель изобретени  - интенсификаци  нагрева шихты, снижение расхода топлива и увеличение стойкости фурмы.

Цель достигаетс  тем, что центральное сопло выполнено в виде звездочки, а периферийные расположены между ее вершинами ,

На фиг. 1 изображен продольный разрез предлагаемой фурмы: на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.

Фурма состоит из четырех концентрически расположенных труб, одна из которых, центральна  1, служит дл  подачи окислител , две другие 2 и 3 образуют тракт дл  подачи топлива, труба 4  вл етс  корпусом фурмы. Трубы соединены с головкой 5, котора  имеет центральное сопло 6, выходное отверстие которого выполнено в виде четырехлучевой звездочки , и несколько, например четыре, цилиндрических сопла 7 дл  подачи топлива, расположенных между вершинами звездочки. Сопла 7 направлены тангенциально относительно вертикальной оси фурмы, а их оси составл ют с вертикальной диаметральной плоскостью фурмы угол 10-60°.

Фурма работает следующим образом. В центральное сопло 6, отверстие которого выполнено в виде звездочки, подают окислитель , поток которого увеличивает свою поверхность путем образовани  дополнительных поверхностей в виде расход щихс  лучей. В цилиндрические сопла 7, которые расположены между вершинами звездочки и тангенциально направлены относительно оси фурмы и основного потока кислорода, подают топливо. На выходе из фурмы истекающие струи приобретают движение, направленное перпендикул рно расход щимс  лучам кислородного потока, и тангенциальное двиЁ

00

о

U)

Ъ

со

о

жение относительно основного потока окислител . Наличие центрального сопла, выполненного в виде звездочки.и расположение газовых сопел между вершинами звездочки, позвол ет интенсифицировать процессы перемешивани  тангенциальных струй топлива со струей окислител  путем внедрени  струй топлива как в основной поток окислител , так и лучеобразные его потоки, а также за счет увеличени  поверхности контакта окислител  с топливом. В результате лучшего перемешивани  топлива с окислителем интенсифицируютс  процессы горени  топлива и снижаетс  его расход.

В период рафинировани  расплава окислителем продувку ведут без погружени  головки фурмы в металл, так как глубина внедрени  струи, истекающей из сопла, имеющего форму звездочки, значительно больше, чем дл  эквивалентного по расходу круглого сопла. При этом снижаютс  тепловые потери с охлаждающей фурму водой и возрастает ее стойкость за счет увеличени  объема реакционной зоны и снижени  окислительного потенциала газовой фазы путем увеличени  глубины внедрени  струи в металл и лучшего перемешивани  топлива с окислителем, снижаетс  теплонапр жен- ность в очаге продувки и увеличиваетс  выход жидкой стали.

Таким образом, использование изобретени  позвол ет интенсифицировать нагрев металлошихты, увеличить выход жидкой стали, снизить расход топлива и увеличить стойкость фурмы.

Пример, Исследование эффективности работы фурменных устройств предлагаемой конструкции и прин той за прототип были проведены на 500-тонной мартеновской печи. Испытывались три конструкции фурм: вариант А - предлагаема  конструкци  фурмы; вариант Б - конструкци  фурмы , у которой центральное сопло выполнено в виде звездочки, а периферийные сопла расположены против вершины звездочки; вариант В - конструкци  фурмы отвечала конструкции, прин той за прототип .

Основные технико-экономические показатели плавок, проведенных с использованием трех типов фурм, приведены в таблице.

Лучшие технико-экономические показатели относ тс  к предлагаемой конструкции фурм (вариант А). Длительность плавки уменьшилась по сравнению с прототипом

на 5,4%, в том числе период прогрева на 18%, а плавлени  и доводки на 4,9%, при этом сократились удельные расходы топлива и кислорода соответственно на 6,4; 16,3%, запыленность дымовых газов на 50%, содержание железа в шлаке на 6 абс.% или 43,4 отн.%, выход жидкой стали увеличилс  на 1.0 абс.% или 1,1 отн.%. Стойкость фурм увеличилась в 15 раз.

Ухудшение технико-экономических показателей при использовании фурм с расположением сопел дл  подачи топлива против вершины звездочки (вариант Б) по сравнению с предлагаемой конструкцией (вариант

А) объ сн етс  некоторым ухудшением перемешивани  потоков топлива с окислителем , так как при расположении газовых сопел против вершин лучей звездочки струи топлива, истекающие из тангенциальных

сопел, не внедр ютс  в боковую поверхность потоков окислител , образуемых лучами звездочки на поверхность основного потока.

Значительное сокращение длительности плавки при применении фурм предлагаемой конструкции(вариант А) по сравнению с конструкцией, прин той за прототип, произошло в основном за счет сокращени  периода прогрева и обусловлено лучшим

перемешиванием топлива с воздухом и увеличением скоростей истечени  топливно- кислородной смеси.

Увеличение выхода годного обусловлено снижением потерь металла со шлаком и

снижением уровн  пылеобразовани  в рабочем пространстве печи.

Увеличение стойкости фурмы св зано тем, что процесс продувки металла кислородом проводитс  без погружени  в металл,

что позвол ет сократить безвозвратные тепловые потери с охлаждающей фурму водой и расход топлива.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Фурма, содержаща  концентрично расположенные трубы, образующие тракты дл  подачи топлива и окислител , а также подвода и отвода охладител , и головку с центральным и периферийными тангенциально направленными соплами, отличающа с   тем, что, с целью повышени  интенсивности нагрева шихты, увеличени  выхода жидкой стали, снижени  расхода топлива и увеличени  стойкости фурмы, центральное сопло выполнено в виде звездочки, а периферийные расположены между ее вершинами .