RU2115745C1 - Tip of oxygen-converter lance - Google Patents

Tip of oxygen-converter lance Download PDF

Info

Publication number
RU2115745C1
RU2115745C1 RU98101740A RU98101740A RU2115745C1 RU 2115745 C1 RU2115745 C1 RU 2115745C1 RU 98101740 A RU98101740 A RU 98101740A RU 98101740 A RU98101740 A RU 98101740A RU 2115745 C1 RU2115745 C1 RU 2115745C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tip
oxygen
separator
passage channels
projection
Prior art date
Application number
RU98101740A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98101740A (en
Inventor
Игорь Михайлович Шатохин
Александр Леонидович Кузьмин
Original Assignee
Игорь Михайлович Шатохин
Александр Леонидович Кузьмин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Игорь Михайлович Шатохин, Александр Леонидович Кузьмин filed Critical Игорь Михайлович Шатохин
Priority to RU98101740A priority Critical patent/RU2115745C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2115745C1 publication Critical patent/RU2115745C1/en
Publication of RU98101740A publication Critical patent/RU98101740A/en

Links

Images

Landscapes

  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy, in particular, designs of devices for blowing of liquid melt with oxygen in converter. SUBSTANCE: tip has upper plate, separator, blowing nozzles and lower copper plate provided with adapting steel ring with supporting unit on which separator of internal hollows for supply and discharge of cooling agent is freely mounted. Supporting unit is made in the form of projection on lower part of adopting ring. Projection is made with through passage channels communicating tip internal hollows with one another. Through passage channels may be made in projection body to form in plan a row of uniformly spaced over circumference alternating projections and depressions. EFFECT: simplified manufacture, higher stability, maintainability and reliability of lance. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкции устройств для продувки жидкого расплава кислородом в конвертерах. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the design of devices for purging a liquid melt with oxygen in converters.

Известна фурма для продувки чугуна в конвертере, содержащая три концентрично расположенные трубы, внутренняя из которых имеет металлошланговый компенсатор, а разделительная труба - компенсатор из пары телескопических втулок. К трубам пристыкован наконечник, включающий сопла, торцевую тарельчатую заглушку центральной трубы, разделитель потока охладителя с упорами и донную тарелку. Фурмы этого типа нашли широкое применение преимущественно для крупнотоннажных конвертеров, так как они обеспечивают ремонтопригодность путем многократного монтажа новых наконечников к старой хвостовой части фурмы (авт.свид. СССР N 857270, С 21 С 5/48, 1981). Known tuyere for blowing cast iron in the converter, containing three concentric pipes, the inner of which has a metal hose compensator, and the separation pipe is a compensator of a pair of telescopic sleeves. A nozzle is attached to the pipes, including nozzles, an end plate-shaped plug of the central pipe, a cooler flow separator with stops and a bottom plate. Lances of this type have found wide application mainly for large-capacity converters, since they provide maintainability by repeatedly mounting new tips to the old tail end of the lance (ed. Certificate of the USSR N 857270, C 21 C 5/48, 1981).

Недостатком наконечника такой фурмы является большая механическая нагрузка на сопла и донную тарелку, возникающая от давления кислорода в трубопроводе, что приводит к низкой стойкости сварных швов между тарелкой и соплами, выполняемыми из технически чистой меди. При этом также недостаточно надежен сварной шов между медной донной тарелкой и стальной наружной трубой, на которой замыкаются все силовые нагрузки от кислорода и охлаждающей воды. Для кислородных фурм 370-тонных конвертеров нагрузка на наружный сварной шов достигает 16 т. Разрушение этого шва может привести к отрыву головки и крупной аварии. The disadvantage of the tip of such a lance is the large mechanical load on the nozzles and bottom plate arising from the oxygen pressure in the pipeline, which leads to low resistance of welds between the plate and nozzles made of technically pure copper. Moreover, the weld between the copper bottom plate and the steel outer pipe, on which all power loads from oxygen and cooling water are closed, is also not reliable enough. For oxygen tuyeres of 370-ton converters, the load on the external weld reaches 16 tons. Destruction of this weld can lead to separation of the head and a major accident.

Известна головка фурмы, включающая основание, кислородные трубы и оболочку, закрепленную к основанию посредством дутьевых сопел. Оболочка дополнительно прикреплена к основанию кислородной трубы по меньшей мере одним стержнем, размещенным в межсопельном пространстве преимущественно по его оси. Наличие стержневой стяжки позволяет удерживать днище головки фурмы от тепловых деформаций при сварке его с соплами, а также повышает жесткость центральной части днища. Подобная идея использована также в авт.свид. СССР N 1652358, С 21 С 5/48, 1991. A lance head is known, including a base, oxygen pipes and a shell fixed to the base by means of blow nozzles. The shell is additionally attached to the base of the oxygen pipe with at least one rod placed in the inter-nozzle space mainly along its axis. The presence of a rod tie allows you to hold the bottom of the lance head from thermal deformation when welding it with nozzles, and also increases the rigidity of the central part of the bottom. A similar idea was also used in autosvid. USSR N 1652358, C 21 C 5/48, 1991.

Однако и эти наконечники имеют низкую стойкость сварных швов между медной оболочкой и сопрягаемыми деталями из-за высоких механических нагрузок от кислорода и воды, а также от термических напряжений, связанных с колебаниями температуры стенок сопел. Причем термические напряжения в швах при наличии стяжки увеличиваются. However, these tips also have low resistance to welds between the copper shell and the mating parts due to high mechanical stresses from oxygen and water, as well as from thermal stresses associated with fluctuations in the temperature of the walls of the nozzles. Moreover, the thermal stresses in the joints in the presence of screeds increase.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению, выбранному в качестве прототипа изобретения, является наконечник кислородно-конвертерной фурмы, содержащий верхнюю тарелку, разделитель потока охладителя, дутьевые сопла и нижнюю медную тарелку, снабженную переходным стальным кольцом, к которому приварены равномерно расположенные по окружности кольца крючкообразные подвески (Патент РФ N 2051974, кл. С 21 С 5/48, 1995). На консольных выступах крючкообразных подвесок выполнена общая посадочная поверхность, на которой установлен разделитель. Closest to the proposed invention, selected as a prototype of the invention, is an oxygen converter lance tip containing an upper plate, a cooler flow divider, blast nozzles and a lower copper plate equipped with a transition steel ring to which hook-shaped pendants are evenly spaced around the ring circumference ( RF patent N 2051974, class C 21 C 5/48, 1995). On the cantilevered protrusions of the hook-shaped suspensions, a common seating surface is made on which a separator is mounted.

Недостатком прототипа является сварное соединение наиболее ответственного узла наконечника - крючкообразных подвесок с переходным стальным кольцом, на которые опирается воспринимающий основную статическую и динамическую нагрузку разделитель, а также сравнительно высокая трудоемкость изготовления наконечника, что является определяющим фактором при больших объемах производства таких наконечников. Кроме того, сварные швы обладают меньшей теплопроводностью, чем материал соединенных этими швами деталей, что ухудшает его охлаждение в процессе работы. The disadvantage of the prototype is the welded joint of the most critical node of the tip - hook-shaped suspensions with a transitional steel ring, on which the separator, which accepts the main static and dynamic load, is supported, as well as the relatively high complexity of the manufacture of the tip, which is a determining factor for large volumes of production of such tips. In addition, welds have lower thermal conductivity than the material of the parts connected by these seams, which impairs its cooling during operation.

В прототипе к главным силовым сварным швам между переходным стальным кольцом и крючкообразными подвесками, на которые опирается разделитель, предъявляются повышенные требования, в связи с чем проведение сварных работ ведется с особой тщательностью и с обязательными контрольными испытаниями готового изделия и контролем за состоянием наконечника в процессе эксплуатации фурмы. In the prototype, the main power welds between the transition steel ring and hook-shaped suspensions, on which the divider rests, are subject to increased requirements, and therefore, welding is carried out with special care and with mandatory control tests of the finished product and monitoring the state of the tip during operation tuyeres.

В практике сталеварения из-за крупных аварий фурмы, отработавшие предельно-нормативную стойкость, снимают, как правило, с эксплуатации при еще достаточно удовлетворительной их работоспособности. In the practice of steelmaking, due to major accidents, tuyeres that have worked out their maximum standard resistance are removed, as a rule, from service while their performance is still quite satisfactory.

Задачей изобретения является упрощение изготовления, а также повышение стойкости, ремонтопригодности и надежности фурмы. The objective of the invention is to simplify the manufacture, as well as increase the durability, maintainability and reliability of the lance.

Решение поставленной задачи обеспечено тем, что наконечник кислородно-конвертерной фурмы содержит верхнюю тарелку, разделитель, дутьевые сопла и нижнюю медную тарелку, снабженную переходным стальным кольцом с опорным узлом, на котором свободно установлен разделитель внутренних полостей для подвода и отвода охладителя, согласно изобретению опорный узел выполнен в виде выступа на нижней части переходного кольца, при этом выступ выполнен со сквозными проходными каналами, посредством которых внутренние полости наконечника сообщены между собой. Сквозные проходные каналы могут быть выполнены в теле выступа с образованием в плане ряда равномерно расположенных по окружности чередующихся выступов и впадин. The solution to this problem is ensured by the fact that the tip of the oxygen-converter tuyere contains an upper plate, a separator, blast nozzles and a lower copper plate equipped with a transition steel ring with a support assembly, on which the separator of the internal cavities for supplying and removing the cooler is freely mounted, according to the invention, the support assembly made in the form of a protrusion on the lower part of the transition ring, while the protrusion is made with through passage channels, through which the internal cavity of the tip communicated between at home. Through passage channels can be made in the body of the protrusion with the formation in terms of a number of evenly spaced alternating protrusions and depressions.

На фиг. 1 изображен предлагаемый наконечник кислородно-конвертерной фурмы; на фиг. 2 - вид на фиг. 1 сверху; на фиг.3 условно показан вариант выполнения (фрагмент переходного кольца с фасонной в плане формой проходных каналов). In FIG. 1 shows the proposed tip of the oxygen-converter tuyere; in FIG. 2 is a view of FIG. 1 on top; figure 3 conditionally shows an embodiment (a fragment of the transition ring with shaped in terms of the shape of the passage channels).

Наконечник содержит верхнюю тарелку 1, разделитель 2, дутьевые сопла 3, нижнюю медную тарелку 4, переходное стальное кольцо 5 с кольцеобразным буртиком 6 и промежуточные элементы 7. Выступ 6 переходного стального кольца 5 снабжен посадочной поверхностью 8 под опорную поверхность разделителя 2. Посредством разделителя 2 внутренние полости наконечника разделяются на входную и выходную (для охладителя) полости. В теле буртика 6 выполнены (сверлением, фрезерованием т. д. ) проходные каналы 9, предназначенные для пропуска охладителя. The tip contains an upper plate 1, a separator 2, blast nozzles 3, a lower copper plate 4, a transition steel ring 5 with an annular bead 6 and intermediate elements 7. The protrusion 6 of the transition steel ring 5 is provided with a seating surface 8 under the bearing surface of the separator 2. By means of the separator 2 the internal cavities of the tip are divided into the inlet and outlet (for the cooler) cavities. In the body of the shoulder 6 are made (by drilling, milling, etc.) pass-through channels 9, designed to pass the cooler.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. The proposed device operates as follows.

Наконечник приваривают к хвостовой части кислородной фурмы, имеющей на внутренних трубах металлошланговый и телескопический компенсаторы, фурму подключают к магистрали подачи и отвода охлаждающей воды и подачи кислорода, опускают в конвертер и производят продувку расплава кислородом. Во время продувки от давления кислорода на тарелку 1 и воды на тарелку 4 возникает осевая сила, в основном воспринимающаяся кольцом 5 через выступ 6. Количество отверстий или чередующихся выступов и впадин (каналов) 9 для пропуска охладителя выбирается из условий прочности и теплопроводности. Практически при изготовлении наконечников ориентируются на условия прочности при минимальной толщине перемычек между отверстиями (или чередующихся выступов). The tip is welded to the tail of the oxygen lance, which has metal-hose and telescopic compensators on the inner pipes, the lance is connected to the supply and exhaust pipes of cooling water and oxygen, lowered into the converter and the melt is purged with oxygen. During the purge from the pressure of oxygen on the plate 1 and water on the plate 4, an axial force arises, which is mainly perceived by the ring 5 through the protrusion 6. The number of holes or alternating protrusions and depressions (channels) 9 for passing the cooler is selected from the conditions of strength and thermal conductivity. In practice, in the manufacture of tips, they are guided by the conditions of strength with a minimum thickness of jumpers between holes (or alternating protrusions).

Наличие опоры в виде единой детали, воспринимающей основные нагрузки, позволяет повысить надежность устройства. Практически осуществима достаточно полная разгрузка сварных швов на соплах и нижней тарелке от механических сил, а также от термических напряжений, возникающих от колебаний температуры. При этом в конструкции обеспечено свободное радиальное расширение наружного кольца 5 относительно разделителя 2 при температурных деформациях, что разгружает от этого типа нагрузок наружные кольцевые швы. В итоге повышается стойкость фурм. За счет того, что переходное стальное кольцо выполнено с выступом 6, осевые нагрузки равномерно рассредоточены по окружности стального переходного кольца 5, при этом улучшены условия теплообмена и полностью ликвидирована опасность отрыва медной тарелки 4. The presence of support in the form of a single part, perceiving the main load, improves the reliability of the device. Quite complete unloading of the welds on the nozzles and lower plate from mechanical forces, as well as from thermal stresses arising from temperature fluctuations, is practicable. Moreover, the design provides free radial expansion of the outer ring 5 relative to the separator 2 at thermal deformations, which unloads the outer circumferential seams from this type of load. As a result, the resistance of the tuyeres increases. Due to the fact that the transition steel ring is made with a protrusion 6, the axial loads are uniformly distributed around the circumference of the steel transition ring 5, while the conditions of heat transfer are improved and the danger of separation of the copper plate 4 is completely eliminated.

Кроме того, снижена трудоемкость изготовления наконечников кислородно-конвертерных фурм и повышена надежность их эксплуатации, поскольку исключена опасность отрыва наконечника из-за разрушения сварных швов под действием осевых нагрузок, так как эти нагрузки воспринимаются в основном через выступ 6 стальным кольцом 5 и передаются на наружную стальную трубу фурмы (на чертеже условно не показана). In addition, the complexity of manufacturing the tips of oxygen-converter tuyeres was reduced and the reliability of their operation was increased, since there was no danger of the tip breaking off due to the destruction of the welds under the action of axial loads, since these loads are perceived mainly through the protrusion 6 by a steel ring 5 and transferred to the outside lance steel pipe (not conventionally shown in the drawing).

Практическая стойкость предложенных наконечников на конвертерах с садкой 370 т и интенсивностью продувки 1400 м3/мин составляет свыше 250 плавок на лучших образцах и 200 плавок в среднем за кампанию конвертера.The practical resistance of the proposed tips on converters with a cage of 370 tons and a purge intensity of 1400 m 3 / min is over 250 heats on the best samples and 200 heats on average per converter campaign.

Claims (2)

1. Наконечник кислородно-конвертерной формы, содержащий верхнюю тарелку, разделитель, дутьевые сопла и нижнюю медную тарелку, снабженную переходным стальным кольцом с опорным узлом, на котором свободно установлен разделитель внутренних полостей для подвода и отвода охладителя, отличающийся тем, что опорный узел выполнен в виде выступа на нижней части переходного кольца, при этом выступ выполнен со сквозными проходными каналами, посредством которых внутренние полости для подвода и отвода охладителя сообщены между собой. 1. The tip of the oxygen-converter form, comprising an upper plate, a separator, blast nozzles and a lower copper plate equipped with a transition steel ring with a support unit, on which the separator of the internal cavities for supplying and removing the cooler is freely installed, characterized in that the support unit is made in a protrusion on the lower part of the transition ring, while the protrusion is made with through passage channels, through which the internal cavity for supplying and removing the cooler communicated with each other. 2. Наконечник по п.1, отличающийся тем, что сквозные проходные каналы выполнены в теле выступа с образованием в плане ряда равномерно расположенных по окружности, чередующихся выступов и впадин. 2. The tip according to claim 1, characterized in that the through passage channels are made in the body of the protrusion with the formation in terms of a number of evenly spaced around the circumference, alternating protrusions and depressions.
RU98101740A 1998-01-30 1998-01-30 Tip of oxygen-converter lance RU2115745C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98101740A RU2115745C1 (en) 1998-01-30 1998-01-30 Tip of oxygen-converter lance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98101740A RU2115745C1 (en) 1998-01-30 1998-01-30 Tip of oxygen-converter lance

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2115745C1 true RU2115745C1 (en) 1998-07-20
RU98101740A RU98101740A (en) 1999-02-27

Family

ID=20201776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98101740A RU2115745C1 (en) 1998-01-30 1998-01-30 Tip of oxygen-converter lance

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2115745C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2543628C2 (en) * 2013-07-04 2015-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ВАЛОК" (ООО "НПП "ВАЛОК") Nozzle of oxygen-converter tuyere

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2543628C2 (en) * 2013-07-04 2015-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ВАЛОК" (ООО "НПП "ВАЛОК") Nozzle of oxygen-converter tuyere

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2895734B2 (en) Blow assembly for steelmaking
EP0714007B1 (en) A cover assembly for a vessel such as an electric arc furnace
US6327296B1 (en) Cooled roof for electric arc furnaces and ladle furnaces
JP5322370B2 (en) Device for injecting solid particulate material into a vessel
WO2007123986A2 (en) Metal making lance tip assembly
AU2003250046B2 (en) Cooling plate for metallurgic furnaces
US4708327A (en) Discharge nozzle assembly and methods of formation and operation thereof
WO2015139045A1 (en) Metal making lance with spring-loaded thermocouple or camera in lance tip
RU2115745C1 (en) Tip of oxygen-converter lance
US6599464B1 (en) Steelmaking lance with integral temperature probe
US6843958B1 (en) Copper cooling plate for metallurgical furnaces
JPS6036877A (en) Furnace body of direct current arc furnace
RU2051974C1 (en) Oxygen converter-type tuyere tip
KR19990068215A (en) Blast Tuyere of Blast Furnace
JPS60185089A (en) Direct current arc furnace
CN217351427U (en) Skirt and converter
RU7408U1 (en) TIP OF OXYGEN-CONVERTER LASER
US4610015A (en) Electrode assembly for arc furnaces
EP1315841B1 (en) Process for the metallurgical treatment of molten steel in a converter with oxygen top blown
USRE31566E (en) Cooling structure for a metallurgical furnace
US4166433A (en) Tuyeres with independent cooling circuits for nose and body portions
JPS62500844A (en) Improvement of ladle for molten metal
JP4582558B2 (en) Refractory cooling device layout structure on the bottom wall of the blast furnace furnace
US4344607A (en) Blast furnace support apparatus
JP3633519B2 (en) Stave cooler for metallurgical furnace and its mounting method