RU1837077C - Кислородна фурма - Google Patents

Description

(Л

с

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к продувочным устройствам , используемым в кислородных конвертерах, и может быть использовано в конструкци х кислородных фурм дл  продувки металла и дожигани  газов в конверту ре.

Цель изобретени  - интенсификаци  д&жигани  конвертерных газов, сокраще- Hfie времени продувки и снижение энерго- гграт при выплавке стали в конвертерах.

На фиг. Т схематично показана фурма; нЈ фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 -Графики.

Фурма (фиг. 1,2) состоит из концентрич- н| расположенных труб 1, 2, 3, образующих корпус фурмы с трактами дл  подвода кислорода , подвода и отвода воды, головку 4 с центральным 5 и периферийными 6 соплами , соединенную с корпусом фурмы промежуточными патрубками 7, 8, 9; трубопроводов подвода и отвода воды 10,11 и трубопровода подвода кислорода 12, направл ющих лопаток 13, установаленных в центральном сопле 5 головки 4.

Площадь критического сечени  центрального сопла 5 выполнена равной 0,20- 0,25 суммы площадей критических сечений периферийных сопел 6.

Фурма работает следующим образом.

Кислороде начала продувки подаетс  в реакционную зону по всем соплам 5 и 6 головки 4 одновременно. При встрече кислорода , подаваемого по центральному со00 GO VI О XI V4

плу, с отход щей из центральной области реакционной зоны окисью углерода зажигаетс  факел.

При окислении окиси углерода до двуокиси выдел етс  дополнительное количество тепла, позвол ющее расплавить дополнительное количество лома.

При испытани х фурмы с различными соотношени ми площадей критических сечений центрального и периферийных сопел на Мариупольском металлургическом комбинате им. Ильича на конвертере садкой 160 т при интенсивности продувки 400 м /мин были получены количественные характеристики технологических параметров, представленные в таблице.

Как видно из приведенных данных, наилучшие технологические результаты достигаютс  при соотношении площадей FKPU/ 2 Ркрп 0,22; 0,23, что нагл дно иллюстрируетс  графиками, представленными на фиг, 3, Отчетливо про вл етс  экстремальный характер зависимостей д, , т от Ркрц/2ркрп в исследованном диапазоне, дающем представление и о технологических свойствах аналога (нижн   граница диапазона ) и прототипа (верхн   граница диапазона ). Однако практическое воплощение фиксированного соотношени  0,22: 0,23 в производстве невозможно по чисто техническим причинам, что по сн етс  ниже.

Из соотношени 

Ркрц (0,22-0,23) 2 FKpn или.

(0,22-0,23)п

следует, что du (0,47-0,48) Vffdn, где dii - диаметр критического сечени  центрального сопла;

dn - диаметр критического сечени  периферийного сопла;

п - количество периферийных сопел.

Из рассмотрени  последнего выражени , с учетом того обсто тельства, что интенсивность продувки расплава кислородом в конвертере определ етс  садкой последнего и сохран етс  посто нной дл  всех конструкций фурм (т.е. требуетс  сохранение посто нства площади проходных сечений всех сопел фурмы, или Ркрц + 2 FKpn const) следует, что диаметр критического сечени  центрального сопла дл  фурмы, предназначенной к использованию в конвертере определенной садки,  вл етс  величиной фиксированной, не завис щей от количества и диаметров периферийных сопел, т.е.

du const дл  данного конвертера

Количество периферийных (продувочных) сопел, определ емое конструкцией фрумы и завис щее от садки конвертера, может измен тьс  в достаточно широких пределах. 5 Так, например, дл  конвертеров садкой 50- 60 т могут использоватьс  3-х и 4-х сопловые фурмы, дл  конвертеров садкой 160 т используютс  4-х, 5-ти (реже 6-ти) сопловые фурмы, дл  конвертеров садкой 350 т и вы- 0 цце - 5-7 сопловые фурмы. Медные головки фурм конвертеров садкой 50, 100, 160, 200 т, как правило, изготавливаютс  литыми. Технологически достигаема  точность калибровки продувочных сопел сверлом и зен- 5 кером в литой заготовке (из-за погрешностей базировани  при установке заготовки на станке) составл ет ± 1,00 мм. Погрешность выполнени  диаметра центрального сопла по этим же причинам 0 составл ет

д di (0,47-0,48)VfT d dn, что при п 5 (наиболее часто встречающеес ) дает (5du ±(1,16-1,20) мм, т.е. разброс значений диаметра последнего составит 5 Дйц«2,5 мм.

Таким образом, например, дл  фурм с интенсивностью продувки 400 м /мин (dn 28 мм, п 5) предназначенных дл  работы в конвертерах садкой 160 т (составл ют око- 0 ло 40% всех конвертеров черной металлургии ) при номинальном диаметре критического сечени  центрального сопла

(0,47-0,48) ШГ 29,5 мм фактически достижимый размер составл ет 5 28-31 мм, т.е. реально будет обеспечено соотношение площадей критических сечений центрального и периферийных сопел

М 0.20-0,25.

05 282

что вполне приемлемо в услови х производства как по изготовлению, так и по технологическим параметрам, так как средние значени  удельного расхода лома и времени

5 продувки в указанном диапазоне не отличаютс  от экстремальных более чем на 8,8%, а удельный расход кислорода отличаетс  от экстремального не более чем на 1,5%. Таким образом, в указанном диапазоне можно

0 достаточно надежно гарантировать эффект по дожиганию оксида углерода на уровне (16,5-20) кг/т увеличени  доли лома в шихте, что соответствует (5,5-6,7)% дожигани  конвертерного газа. Коэффициент использова5 ни  окислител  на дожигание в этом диапазоне составл ет 0,55-0,67, что в 1,2- 1,4 раза выше чем у прототипа.

Пример, Кислородна  фурма дл  160-тонного конвертера, выполненна  из стальных труб с медной, охлаждаемой водои головкой, с наружным диаметром 219 |мм, длиной 14500мм. Расход охлаждающей |воды 135-140 т/ч при давлении 0,8-0,9 МПа; давление кислорода 1,5-1,6 МПа при (интенсивности продувки 400 м3/мин. Голо- |вка снабжена 5-ю периферийными соплами |(поз. 6 на фиг. 1) с углами наклона оси - 10° к оси фурмы и 15° к диаметру, проход щему |через центр входного отверсти  сопла и центральным соплом (поз. 5 на фиг. 1) с установленными в нем направл ющими лопатками (поз. 13 на фиг. 1). наклонеными |под углом 15° к оси фурмы. Диаметры кри- |тических сечений периферийных сопел 28 1мм. центрального - 28-31 мм (что соответ- ствует за вл емому соотношению 0,20- 10,25).

Согласно оценочному расчету дол  перерабатываемого лома при этих параметрах

Технологические параметры продувки в зависимости от соотношени  площадей критических сечений центрального и периферийных сопел

фурмы может быть увеличена на 36 кг на 1 т жидкой стали.

Claims (2)

1.Кислородна  фурма, содержаща  концентрично расположенные трубы, образующие тракты дл  подачи окислител  дл  продувки, подвода и отвода охладител , и головку с центральными дл  дожигани  СО и периферийными дл  продувки соплами, отличающа с  тем, что, с целью интенсификации дожигани  конвертерных газов, сокращени  времени продувки и снижени  энергозатрат, площадь поперечного критического сечени  центрального сопла

выполнена равной 0,20-0,25 аналогичной суммарной площади периферийных сопел.

2.Фурма по п. 1,отличающа с  тем, что в центральном сопле между его торцом и критическим сечением установлены направл ющие лопатки.

-

ц

t

«Х4

I

o

60

К мин, Цм3}т ЯМ/

Ж

50

№

Ж

20

Ю

0,17 0,20 0.25

FKPH

Фиг.З