RU2115745C1 - Tip of oxygen-converter lance - Google Patents
Tip of oxygen-converter lance Download PDFInfo
- 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
Links
Images
Landscapes
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
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
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
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
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
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
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)
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)
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 |
-
1998
- 1998-01-30 RU RU98101740A patent/RU2115745C1/en active
Cited By (1)
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 |