RU2084541C1 - Фурма для дожигания горючих газов в полости сталеплавильных агрегатов - Google Patents
Фурма для дожигания горючих газов в полости сталеплавильных агрегатов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2084541C1 RU2084541C1 RU9595111683A RU95111683A RU2084541C1 RU 2084541 C1 RU2084541 C1 RU 2084541C1 RU 9595111683 A RU9595111683 A RU 9595111683A RU 95111683 A RU95111683 A RU 95111683A RU 2084541 C1 RU2084541 C1 RU 2084541C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diffuser
- blades
- cavity
- gap
- sleeve
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
- C21C5/5211—Manufacture of steel in electric furnaces in an alternating current [AC] electric arc furnace
- C21C5/5217—Manufacture of steel in electric furnaces in an alternating current [AC] electric arc furnace equipped with burners or devices for injecting gas, i.e. oxygen, or pulverulent materials into the furnace
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/42—Constructional features of converters
- C21C5/46—Details or accessories
- C21C5/4606—Lances or injectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
- F27B3/10—Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
- F27B3/20—Arrangements of heating devices
- F27B3/205—Burners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/30—Regulating or controlling the blowing
- C21C5/305—Afterburning
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
Abstract
Использование: в области металлургии, конкретнее, в устройствах для дожигания отходящих газов из сталеплавильных агрегатов. Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении эффективности процесса дожигания горючих компонентов атмосферы в сталеплавильных агрегатах, а также эффективности передачи выделяющегося тепла к металлу. Сущность изобретения: форма для дожигания горючих газов в полости сталеплавительных агрегатов содержит концентрически расположенные трубы для подачи кислорода, подвода и отвода охладителя и головку с торцевыми и боковыми соплами, которые находятся внутри закрепленного своей сужающейся частью на внешней трубе фурмы диффузора. Диффузор снабжен в верхней части цилиндрическим станком. В дне станка укреплены изогнутые лопатки, которые расположены над каждым выходным отверстием боковых сопл и изогнуты в одну сторону в тангенциальном направлении к поверхности внешней трубы. Лопатки могут быть выполнены из жаропрочного сплава или металла. Корпуса диффузора и стакана выполнены из двух концентрически расположенных и параллельных между собой металлических стенок с зазором между ними. В зазоре установлена параллельная стенкам перегородка, снабженная ребрами жесткости и делящая зазор на две полости, сообщающиеся между собой, причем к каждой полости через дно стакана подведены трубопроводы. На внутренней поверхности диффузора нанесено огнеупорное покрытие. Кроме того, корпуса диффузора, стакана и лопатки выполнены из огнеупорного материала, например, из корунда, муллитокорунда или периклазохромита. Угол раскрытия диффузора равен 140 - 179o. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к фурмам для дожигания отходящих газов в полости сталеплавильных агрегатов.
Наиболее близкой по технической сущности является фурма для дожигания горючих газов в полости сталеплавильных агрегатов, содержащая концентрично расположенные трубы для подачи кислорода, подвода и отвода охладителя, головку с торцевыми соплами и диффузор, закрепленный на внешней трубе своей сужающейся частью (авт.свид. СССР N1002365, кл. C 21 C 5/48, 1983 г).
Недостатком известной фурмы является недостаточная эффективность процесса дожигания выделяющихся в сталеплавильном агрегате газов, а также создания газодинамической завесы. Это объясняется тем, что не происходит необходимого смешения печной атмосферы со струями кислорода, истекающими из сопл фурмы вследствие их дискретности. Кроме того, при использовании известной фурмы не происходит возврат с необходимой интенсивностью тепла, выделяющегося при дожигании горючих газов, к ванне с металлом. Дискретная подача кислорода не создает сплошную газодинамическую завесу над ванной металла. В этих условиях эффективность дожигания горючих газов не превышает 50 60%
Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении эффективности процесса дожигания горючих газов в полости сталеплавильных агрегатов, а также эффективности передачи выделяющегося тепла к металлу.
Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении эффективности процесса дожигания горючих газов в полости сталеплавильных агрегатов, а также эффективности передачи выделяющегося тепла к металлу.
Указанный технический эффект достигается тем, что фурма для дожигания горючих газов в полости сталеплавильных агрегатов включает концентрично расположенные трубы для подачи кислорода, подвода и отвода охладителя, головку с торцевыми соплами и диффузор, закрепленный на внешней трубе своей сужающейся частью.
Фурма снабжена боковыми соплами для подачи кислорода, а диффузор снабжен в верхней части цилиндрическим стаканом с дном, внутри которого расположены боковые сопла для подачи кислорода, при этом над каждым выходным отверстием боковых сопл установлены закрепленные в дне стакана лопатки, изогнутые в одну сторону в тангенциальном направлении к поверхности внешней трубы.
Кроме того, диффузор, стакан и лопатки выполнены из огнеупорного материала, например, из корунда, муллитокорунда или периклазохромита. Лопатки выполнены из жаропрочного сплава или металла.
Корпуса диффузора и стакана выполнены соответственно из двух концентрически расположенных и параллельных между собой металлических стенок с зазором между ними, в котором установлена параллельная стенкам перегородка, снабженная ребрами жесткости и разделяющая зазор на две полости, сообщающиеся между собой через отверстия, причем к каждой полости через дно стакана подведены трубопроводы подвода и отвода охладителя, а на внутренней поверхности диффузора нанесено огнеупорное покрытие. Диффузор выполнен с углом раскрытия, равным 140 179o.
Повышение эффективности процесса дожигания горючих газов в полости сталеплавильных агрегатов будет происходить вследствие создания сплошной газодинамической завесы из кислорода в виде веерной струи над металлом. При этом происходит интенсивное каталитическое дожигание окиси углерода и водорода на керамической поверхности диффузора. Кроме того, происходит интенсивное излучение на металл с поверхности диффузора. В этих условиях дискретный спектр газового излучения (CO2 и H2) трансформируется в сплошной спектр излучения от поверхности диффузора. Закрученные, тангенциально подведенные струи кислорода создают необходимое разрежение в осевой области диффузора, что обеспечивает интенсивное подтекание горючих газов к потоку кислорода на поверхности диффузора. Наличие стакана с дном в вершине диффузора предотвращает инжекцию догоревших газов из пространства над диффузором.
Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемой фурмы с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".
Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения, со ссылкой на чертежи.
На фиг.1 дана схема фурмы для дожигания горючих газов в полости сталеплавильных агрегатов с диффузором из огнеупорного материала, продольный разрез;
на фиг.2 то же, разрез А-А;
на фиг. 3 то же, с металлическим водоохлаждаемым диффузором, продольный разрез;
на фиг.4 -то же, разрез Б-Б.
на фиг.2 то же, разрез А-А;
на фиг. 3 то же, с металлическим водоохлаждаемым диффузором, продольный разрез;
на фиг.4 -то же, разрез Б-Б.
Фурма состоит из концентрических труб 1, 2 и 3, днища 4, сопл 5 и 6, диффузора 7, стакана 8, лопаток 9, упоров 10, дна 11, стенок 12, перегородки 13, ребер жесткости 14, полостей 15 и 16, крыши 17, трубопроводов 18 и 19, кольцевых проточек 20 и 21, отверстий 22, огнеупорного покрытия 23.
Фурма работает следующим образом.
Пример. В процессе выплавки стали марки ст.3 в конвертере емкостью 160т над уровнем металла установлена фурма для дожигания горючих газов в полости конвертере. Фурма вводится в полость через горловину конвертера.
Фурма состоит из корпуса, который содержит концентрически расположенные металлические трубы 1, 2, 3, на торцах которых имеется днище 4. По трубе 3 подается под давлением охлаждающая вода, которая вытекает из фурмы по зазору между трубами 1 и 2. В зазоре между трубами 2 и 3 установлены торцевые 6 и вышерасположенные боковые сопла 5. В зазор между трубами 2 и 3 подается под давлением кислород, который вытекает через сопла 5 и 6.
На внешней трубе 1 укреплен диффузор 7, имеющий в своей вершине цилиндрический стакан 8 с дном 11. Внутри стакана 8 расположены боковые сопла 5. В дне стакана 8 при помощи упоров 10 укреплены изогнутые лопатки 9, выполненные из огнеупорного материала, например, из корунда, муллитокорунда или периклахохромита. В общем случае возможно изготовление лопаток 9 из жаропрочного сплава или металла. Продолжение лопаток 9 расположены над каждым выходным отверстием боковых сопл 5 и направлены в одну сторону в тангенциальном направлении к поверхности внешней трубы 1. Угол раскрытия диффузора 7 составляет 140 179o. В нашем примере число боковых сопл 5 и соответственно лопаток 9 составляет четыре, которые равномерно распределены по окружности внешней трубы 1. Расход кислорода по зазору между трубами 2 и 3 составляет 2 6 м3/т, мин.
Корпус диффузора 7 и стакана 8 выполнены из огнеупорного материала, например, из корунда, муллитокорунда или периклазохромита. В нашем примере внешний диаметр трубы 1 составляет 400 мм, диффузора 7 1000 мм, внутренний диаметр стакана 8 500 мм.
Изогнутые лопатки 9 обеспечивают тангенциальное направление в стакане 8 струй кислорода, вытекающих из сопл 5. При этом при выходе из стакана 8 кислородные струи вследствие газодинамических закономерностей (центробежные силы и эффект прилипания) распространяются сплошным слоем по внутренней поверхности диффузора 7, стекая с которого создают сплошную газовую завесу над металлом в конвертере. В этих условиях в осевой области диффузора 7 создается разрежение, что приводит к инжекции атмосферы, содержащей горючие газы. При движении смеси кислорода и горючих газов вдоль поверхности диффузора 7 происходит интенсивное сгорание. В этих условиях корпус диффузора 7 излучает и отражает лучистую энергию в сторону металла, повышая тем самым его температуру. Газовый слой горящей смеси является также отражателем брызг жидкого металла в сторону от поверхности диффузора.
При изготовлении диффузора металлическим и водоохлаждаемым корпуса последнего и стакана выполнены из двух концентрически расположенных и параллельных между собой металлических стенок 12 с зазором между ними. Стенки выполнены из ст.10 или нержавеющей стали. Внутренняя поверхность диффузора и стакана покрыта огнеупорным материалом 23, например, из корунда, муллитокорунда или периклазохромита. Кроме того, огнеупорный слой 23 может быть выполнен при помощи плазменного или газопламенного напыления. В корпусе 11 дна стакана установлены изогнутые лопатки 9, укрепленные при помощи упоров 10 и расположенные над соплами 5. В зазоре между стенками 12 установлена параллельная стенкам металлическая перегородка 13, снабженная ребрами жесткости 14 и делящая зазор на две полости 15 и 16, сообщающиеся между собой при помощи отверстий 22. Полости 15 и 16 соединены соответственно с кольцевыми проточками 20 и 21, выполненными в корпусе дна 11. К проточкам 20 и 21 через крышку 17 дна 11 подведены соответственно трубопроводы 18 и 19. По трубопроводу 18 в кольцевую проточку 20 и далее в полость 15 подается под давлением охлаждающая вода, которая через отверстие 22 проходит в полость 16 и далее в кольцевую проточку 21, из которой по трубопроводу 19 сливается.
В общем случае фурма может быть применена в электропечах, мартеновских печах и в других сталеплавильных агрегатах.
Применение фурмы позволяет повысить эффективность дожигания горючих газов в полости сталеплавильных агрегатов на 20 30%
Claims (5)
1. Фурма для дожигания горючих газов в полости сталеплавильных агрегатов, содержащая концентрично расположенные трубы для подачи кислорода, подвода и отвода охладителя, головку с торцевыми соплами и диффузор, закрепленный на внешней трубе своей сужающейся частью, отличающаяся тем, что она снабжена боковыми соплами для подачи кислорода, а диффузор снабжен в верхней части цилиндрическим стаканом с дном, внутри которого расположены боковые сопла для подачи кислорода, при этом над каждым выходным отверстием боковых сопел установлены закрепленные в дне стакана лопатки, изогнутые в одну сторону в тангенциальном направлении к поверхности внешней трубы.
2. Фурма по п.1, отличающаяся тем, что диффузор, стакан и лопатки выполнены из огнеупорного материала, например, из корунда, муллитокорунда или периклазохромита.
3. Фурма по п.1, отличающаяся тем, что лопатки выполнены из жаропрочного сплава или металла.
4. Фурма по п.1, отличающаяся тем, что корпуса диффузора и стакана выполнены соответственно из двух концентрически расположенных и параллельных между собой металлических стенок с зазором между ними, в котором установлена параллельная стенкам перегородка, снабженная ребрами жесткости и разделяющая зазор на две полости, сообщающиеся между собой, причем к каждой полости через дно стакана подведены трубопроводы подвода и отвода охладителя, а на внутренней поверхности диффузора нанесено огнеупорное покрытие.
5. Фурма по любому из пп.1 4, отличающаяся тем, что диффузор выполнен с углом раскрытия, равным 140 179o.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU9595111683A RU2084541C1 (ru) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | Фурма для дожигания горючих газов в полости сталеплавильных агрегатов |
PCT/US1996/011128 WO1997002365A1 (en) | 1995-07-06 | 1996-06-28 | Device for after-burning combustible components of the atmosphere in metallurgical smelting vessels |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU9595111683A RU2084541C1 (ru) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | Фурма для дожигания горючих газов в полости сталеплавильных агрегатов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95111683A RU95111683A (ru) | 1997-06-27 |
RU2084541C1 true RU2084541C1 (ru) | 1997-07-20 |
Family
ID=20169844
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU9595111683A RU2084541C1 (ru) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | Фурма для дожигания горючих газов в полости сталеплавильных агрегатов |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2084541C1 (ru) |
WO (1) | WO1997002365A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2593052C2 (ru) * | 2010-11-10 | 2016-07-27 | Берри Метал Кампани, Сша | Армированный распределитель для фурмы для дожигания |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1302798B1 (it) | 1998-11-10 | 2000-09-29 | Danieli & C Ohg Sp | Dispositivo integrato per l'iniezione di ossigeno e gastecnologici e per l'insufflaggio di materiale solido in |
AUPR624801A0 (en) * | 2001-07-10 | 2001-08-02 | Technological Resources Pty Limited | A gas injection lance |
KR101424638B1 (ko) * | 2012-12-18 | 2014-08-01 | 주식회사 포스코 | 랜스 및 이를 이용한 조업 방법 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE898309C (de) * | 1951-12-28 | 1953-11-30 | Stahl Und Roehrenuntersuchunge | Vorrichtung zum Behandeln von fluessigem Roheisen |
US3194650A (en) * | 1961-04-05 | 1965-07-13 | Air Prod & Chem | Metallurgical melting and refining process |
DE3340472A1 (de) * | 1983-11-09 | 1985-05-15 | Axel Friedrich 6670 St Ingbert Gonschorek | Ld-konverter mit nachverbrennung |
US4642047A (en) * | 1984-08-17 | 1987-02-10 | American Combustion, Inc. | Method and apparatus for flame generation and utilization of the combustion products for heating, melting and refining |
US5375139A (en) * | 1993-02-26 | 1994-12-20 | Bender; Manfred | Electric arc furnace insitu scrap preheating process |
-
1995
- 1995-07-06 RU RU9595111683A patent/RU2084541C1/ru not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-06-28 WO PCT/US1996/011128 patent/WO1997002365A1/en active Application Filing
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1002365, кл. C 21 C 5/48, 1983. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2593052C2 (ru) * | 2010-11-10 | 2016-07-27 | Берри Метал Кампани, Сша | Армированный распределитель для фурмы для дожигания |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU95111683A (ru) | 1997-06-27 |
WO1997002365A1 (en) | 1997-01-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4309257B2 (ja) | ガス吹き込みランス | |
KR101690393B1 (ko) | 상부 침지 주입을 위한 유체 냉각 랜스들 | |
US6440356B2 (en) | Apparatus for injecting gas into a vessel | |
CN101408379A (zh) | 向容器内注入气体的装置 | |
US20020158377A1 (en) | Apparatus for injecting gas into a vessel | |
KR20010078132A (ko) | 용기 내에 고체 입자 물질을 주입하기 위한 장치 | |
RU2084541C1 (ru) | Фурма для дожигания горючих газов в полости сталеплавильных агрегатов | |
JPS6311405B2 (ru) | ||
RU2285049C2 (ru) | Устройство для подачи газа в емкость | |
US3912244A (en) | Apparatus for oxygen-lancing a metallurgical bath | |
RU2084542C1 (ru) | Дуговая сталеплавильная печь | |
RU2081180C1 (ru) | Способ дожигания горючих газов в рабочем пространстве сталеплавильных агрегатов и устройство для его осуществления | |
FI60610B (fi) | Saett att blanda en het ugnsgas med en annan gas foere avlaegsning av ugnsgasen fraon ugnen samt huv daerfoer | |
SU1002365A1 (ru) | Кислородна фурма | |
US5916512A (en) | Method and apparatus for after-burning the combustible components of the atmosphere in metallurgical smelting vessels | |
RU2181384C1 (ru) | Фурма для продувки расплава металла | |
RU2130082C1 (ru) | Фурма для дожигания горючих газов в полости металлургических агрегатов | |
SU801982A1 (ru) | Пола крышка дл сушки сталеразливочныхи чугуНОВОзНыХ КОВшЕй | |
RU2119845C1 (ru) | Устройство для сушки и разогрева футеровки металлургических емкостей | |
RU2058399C1 (ru) | Фурма для подачи горячего дутья в доменную печь | |
SU899661A1 (ru) | Газо-кислородна фурма дл продувки расплавов | |
AU2002248959B2 (en) | Apparatus for injecting gas into a vessel | |
SU1687369A1 (ru) | Устройство дл сушки футеровки ковшей | |
SU1696490A1 (ru) | Инжекционна фурма | |
SU1650712A1 (ru) | Водоохлаждаемый многосопловый наконечник фурмы |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080707 |