RU2054048C1 - Кислородная фурма - Google Patents
Кислородная фурма Download PDFInfo
- Publication number
- RU2054048C1 RU2054048C1 SU5012676A RU2054048C1 RU 2054048 C1 RU2054048 C1 RU 2054048C1 SU 5012676 A SU5012676 A SU 5012676A RU 2054048 C1 RU2054048 C1 RU 2054048C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tip
- pipe
- flange
- ribs
- end head
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии, конкретнее к конструкциям фурм для верхней продувки жидкого металла кислородом в конвертере или других сталеплавильных агрегатах. Фурма выполнена с оребренными внешней трубой 1 с ребрами 12 и наконечником 7 с ребрами 13. Ребра размещены на их внутренних поверхностях. Внутренняя труба 2 нижним концом контактирует с ребрами 13 наконечника 7 через фланец 2, нижним концом контактирует с ребрами 13 наконечника 7 через фланец 14, а верхним сопряжена со стенкой центральной трубы 3 через фланец 15 и скользящее уплотнение 16. Кроме того, на 1/3 ее длины от нижнего конца выполнена серия рассредоточенных сквозных отверстий-сопл 17, имеющих суммарную площадь, равную 1,8-2,0 площади кольцевого зазора 9 между кромкой фланца 14 и наконечником 7. Наконечник 7 выполнен из листовой углеродистой стали в виде однотарельчатой полутороидальной формы с радиальными ребрами 13 и со сменными соплами 8, при этом центральная его часть с соплами 8 защищена от высокотемпературного воздействия реакционной зоны огнеупорной массой 19, а периферийная /полутороидальная/ защищена от заметалливания слоем 20 из сплава с низкой адгезией к жидкому металлу. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к конструкциям фурм для верхней продувки металла кислородом, и может быть использовано в сталеплавильном производстве при плавках стали в конвертерах и других сталеплавильных агрегатах.
На фиг. 1 изображена фурма, продольный разрез; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1.
Фурма горячая (фиг.1) содержит внешнюю 1, внутреннюю 2 и центральную 3 трубы, образующие центральный канал 4, внутренний 5 и внешний 6 кольцевые каналы. Снизу все каналы ограничены наконечником 7 с соплами 8, а каналы 5 и 6 связаны между собой через кольцевой зазор 9. Сверху фурма заканчивается заглушкой 10 внешней трубы 1 и патрубком 11, предназначенным для подачи окислителя во внутренний кольцевой канал 5.
Фурма горячая снабжена оребренными внешней трубой 1 с ребрами 12 и наконечником 7 с ребрами 13 (фиг.1, 2 и 3), при этом ребра 12 и 13 размещены на их внутренних поверхностях и расположены вдоль (по длине) трубы 1 (фиг.1 и 2) и по радиусу наконечника 7 (фиг.1 и 3). Внутренняя труба 2 нижним концом контактирует с ребрами 13 наконечника через фланец 14, а верхним сопряжена со стенкой центральной трубы 3 через фланец 15 и скользящее уплотнение 16, причем в стенке внутренней трубы 2 на 1/3 ее длины от нижнего конца выполнена серия рассредоточенных сквозных отверстий сопл 17 (фиг.1 и 2), дополнительно связывающих внешний кольцевой канал 6 с внутренним кольцевым каналом 5, и имеющих суммарную площадь, равную 1,8-2,0 площади кольцевого зазора 9 между кромкой фланца 14 и наконечником 7, при этом внешний кольцевой канал 6 связан с центральным каналом 4 через пространство 18 под заглушкой 10, а межсопловое пространство наконечника 7 заполнено огнеупорной массой 19. Кроме того, сопла 8 выполнены сменными (на резьбе) из жаростойкого материала, например, из сплава меди с кобальтом (по 50% каждого элемента), а на внешнюю округленную поверхность наконечника 7 (который может быть выполнен в данном случае, как из стали, так и из меди) нанесен защитный слой 20 материала с высокой теплопроводностью и низкой адгезией к жидкому металлу, например, тот же сплав меди с кобальтом.
Для надежного обеспечения рабочего теплового режима (баланса тепла, поступающего на фурму из рабочего пространства конвертера и тепла, отбираемого от нее кислородом на его нагрев и возвращаемого этим же кислородом в металлическую ванну агрегата) фурмы горячей, она снабжена сквозными отверстиями соплами, выполненными на 1/3 длины внутренней (разделительной) ее трубы, т. е. на участке фурмы, наиболее теплонагруженном, и фланцем на нижнем конце этой же трубы, при этом внутренний размер фланца по кромке выполнен таким образом, чтобы через зазор, образованный между последней и наконечником, кислорода к охлаждению наконечника от всего объема, поданного во внутpенний канал, прошло около 1/3, а остальной объем кислорода из внутреннего канала проходит (вдувается) во внешний канал через отверстия-сопла и, встретившись с кислородом движущимся по внешнему каналу (от наконечника), будет нагреваться теперь совместно с этим кислородом, охлаждая при этом как последний, так и дополнительно оребренную внутреннюю поверхность внешней трубы. Именно этот дополнительный охлаждающий эффект кислорода и позволяет надежно предотвратить (исключить) прогар внешней трубы фурмы. Это обуславливается следующим. Вдуваемый через отверстия-сопла кислород во внешний канал в поток движущегося кислорода дополнительно турбулизирует последний и разрушает тонкий ламинарный пристаночный его слой, возникающий в результате "прилипания" газа (причинами этому, в данных условиях, могут быть давление и температура газа, а также температура контактируемой с ним внутренней оребренной поверхности внешней трубы). Разрушение этого слоя способствует увеличению коэффициента теплоотдачи от поверхности трубы к газу. Кроме того, этому же способствует и непосредственный обдув внутренней поверхности стенки трубы и поверхности ее ребер более холодным кислородом, струи (получение их обеспечивается ввиду различного давления во внутреннем и внешнем каналах фурмы из-за разных скоростей потока кислорода в этих каналах) которого направлены во впадины между ребрами (фиг.2). Таким образом, суммарный охлаждающий эффект движущегося в каналах фурмы кислорода (по типовой технологической инструкции ТТИ-1.3-15-22-86, скорость его 50-80 м/с) надежно обеспечивает охлаждение внешней трубы фурмы до допустимой рабочей температуры (400-450оС, т. е. внутренней оребренной ее стенки) и, одновременно нагреваясь в ней до 300-350оС, возвращает тепло в металлическую ванну конвертера (или другого металлургического агрегата). Движение кислорода в фурме осуществлено особым образом, т. е. он из внутреннего канала попадает во внешний по двум взаимопересекающимся направлениям. Одна часть его объема (около 1/3 поданного во внутренний канал) направлена во внешний канал через кольцевой зазор, в первую очередь, для охлаждения наконечника, а 2/3 (1,8-2,0) частей его объема направлены через отверстия-сопла, и в первую очередь, для охлаждения ребер и интенсификации турбулентности всего объединенного потока кислорода во внешнем канале. Упрощенный (оценочный) расчет подтверждает, что суммарная площадь (проходное сечение) отверстий-сопл должна быть в 1,8-2,0 раз больше площади (проходного сечения) кольцевого зазора. При увеличении суммарной площади отверстий-сопл появляется опасность прогара наконечника, а при уменьшении ее возникает опасность прогара стенки внешней трубы фурмы.
Фурма работает следующим образом.
Для выплавки стали, например, в конвертере, с использованием фурмы горячей, последнюю опускают в него, и когда наконечник фурмы окажется ниже горловины подают в фурму через патрубок 11 газообразный кислород под давлением 1,2-1,5 МПа. Из патрубка кислород попадает во внутренний кольцевой канал 5, из которого двумя раздельными потоками проходит во внешний кольцевой канал 6 с ребрами 12. Один из потоков (первый), который составляет, пример, 1/3 от всего объема кислорода, поданного во внутренний канал 5, направлен через зазор 9 в пространство наконечника 7 с ребрами 13 и, отобрав тепло от наконечника, попадает во внешний канал 6. В этот же канал через отверстия-сопла 17 попадает и второй (остальной) поток кислорода, объем которого, примерно, в 2 раза больше объема первого потока. Образовавшийся общий поток кислорода приобретает во внешнем оребренном кольцевом канале 6 суммарно-максимальный охлаждающий эффект, ввиду выше рассмотренных факторов и, охладив внешнюю трубу 1 фурмы и нагревшись, попадает через пространство 18 (под заглушкой 10) в центральный канал 4 фурмы, из которого через сопла 8 вдувается в металлическую ванну конвертера.
В процессе работы фурмы обеспечивается: 1) подогрев вдуваемого кислорода; 2) значительно меньшее заметалливание фурмы, так как наружный слой настыли на горячей фурме будет оплавляться из-за отсутствия интенсивного отвода от нее тепла; 4) значительно меньшее поступление тепла на наконечник, так как он имеет округленную (тороидальную) торцевую поверхность при одновременной защите его межсопловой центральной части огнеупорной массой.
Claims (3)
1. КИСЛОРОДНАЯ ФУРМА, содержащая торцевую головку с дутьевыми соплами, жестко соединенные с ней три концентрически расположенные трубы, средняя из которых образует верхней своей частью зазор с крышкой фурмы, оребрение, выполненное на внутренней стороне наружной трубы, при этом наружная поверхность торцевой головки выполнена в виде полуторов, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности производства стали за счет возврата тепла в металлургический агрегат, удешевления стоимости выплавляемой стали, оребрение выполнено на внутренней поверхности торцевой головки, а в стенках средней трубы на 1/3 ее длины от нижнего торца выполнены отверстия, на нижнем торце внутренней трубы выполнен фланец, размещенный с образованием зазора относительно оребрения торцевой головки, суммарная площадь отверстий составляет 1,8 - 2,0 площади кольцевого зазора между кромкой фланца и торцевой головкой, межсопловое пространство торцевой головки заполнено огнеупорной массой и средняя труба выполнена с патрубком для подачи кислорода.
2. Фурма по п. 1, отличающаяся тем, что сопла наконечника выполнены сменными из жаростойкого материала, например из сплава меди с кобальтом.
3. Фурма по п.1, отличающаяся тем, что на внешнюю округленную поверхность наконечника нанесен защитный слой материала с высокой теплопроводностью и низкой адгезией к жидкому металлу, например из сплава меди с кобальтом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5012676 RU2054048C1 (ru) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | Кислородная фурма |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5012676 RU2054048C1 (ru) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | Кислородная фурма |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2054048C1 true RU2054048C1 (ru) | 1996-02-10 |
Family
ID=21589583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5012676 RU2054048C1 (ru) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | Кислородная фурма |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2054048C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103255295A (zh) * | 2013-05-24 | 2013-08-21 | 大冶有色金属有限责任公司 | 在澳斯麦特炉喷枪套筒风中配加氧气的工艺方法 |
RU2503890C1 (ru) * | 2012-06-04 | 2014-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Охлаждаемое вытяжное защитное вентиляционное устройство |
-
1991
- 1991-11-15 RU SU5012676 patent/RU2054048C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 603670, кл. C 21C 5/48, 1975. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2503890C1 (ru) * | 2012-06-04 | 2014-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Охлаждаемое вытяжное защитное вентиляционное устройство |
CN103255295A (zh) * | 2013-05-24 | 2013-08-21 | 大冶有色金属有限责任公司 | 在澳斯麦特炉喷枪套筒风中配加氧气的工艺方法 |
CN103255295B (zh) * | 2013-05-24 | 2014-04-02 | 大冶有色金属有限责任公司 | 在澳斯麦特炉喷枪套筒风中配加氧气的工艺方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3330645A (en) | Method and article for the injection of fluids into hot molten metal | |
JP5004380B2 (ja) | 固体微粒子材料を容器に注入するための装置 | |
CA2409474C (en) | Apparatus for injecting solid particulate material into a vessel | |
RU2054048C1 (ru) | Кислородная фурма | |
EP0644269A1 (en) | Process for controlling the forming of an accretion on an oxy-fuel tuyere | |
CA1178051A (en) | Gas-blast pipe for feeding reaction agents into metallurgical melts | |
US3751019A (en) | Fluid cooled lance | |
US5027881A (en) | Continuous casting apparatus | |
US6446565B2 (en) | Blast tuyere for shaft furnaces, in particular blast furnaces or hot-blast cupola furnaces | |
US3020035A (en) | Oxygen roof jet device | |
US11371105B2 (en) | Smelting process and apparatus | |
GB1600368A (en) | Metallurgical immersion blowing lances | |
US7611663B2 (en) | Industrial furnace and associated jet element | |
US6416708B1 (en) | Wall structure for a metallurgical vessel and blast furnace provided with a wall structure of this nature | |
SU508530A1 (ru) | Фурма | |
JPH0463218A (ja) | 冶金炉の耐火壁の冷却および撹拌ガスの加熱方法ならびに冶金炉 | |
JP3247855B2 (ja) | 金属精錬炉用水冷パネル及び金属精錬炉 | |
SU1382858A1 (ru) | Конвертерна дутьева фурма | |
RU1778194C (ru) | Фурма дл продувки расплава | |
CN110461053A (zh) | 倾倒炉冶炼棕刚玉自焙电极冷却系统 | |
JPH10317027A (ja) | 高炉の出銑滓速度制御装置 | |
JPS60235985A (ja) | 低融点金属の急速溶解炉 | |
JPH05331467A (ja) | 噴流床石炭ガス化炉およびその運転方法 | |
JPH1192816A (ja) | 3重管羽口の性能評価方法 | |
JPH01155189A (ja) | 工業窯炉の炉壁耐火物の冷却方法 |