RU215151U1

RU215151U1 - Metallurgical capacity

Info

Publication number: RU215151U1
Application number: RU2022125095U
Authority: RU
Inventors: Сергей Геннадьевич Журавлев; Алексей Владимирович Краснов; Павел Геннадьевич Папушев; Артем Борисович Бармин; Сергей Владимирович Браткин; Владимир Александрович Шерстнев
Original assignee: Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь")
Filing date: 2022-09-26
Publication date: 2022-11-30

Abstract

Полезная модель относится к емкостям, применяемым в металлургии, например сталеплавильном или чугуноплавильном производстве, и может быть использована при обработке металла газами. Технический результат заявляемой полезной модели заключается в повышении надежности металлургической емкости. Технический результат достигается тем, что металлургическая емкость, содержащая кожух, на внутреннюю поверхность которого установлена футеровка, включающая стенки, выполненные из огнеупорного кирпича, дно, заполненное подовой массой, установленный в футеровку донной части металлургической емкости узел донной продувки, включающий гнездовой блок, в который установлена продувочная фурма, согласно полезной модели высота h гнездового блока узла донной продувки составляет не менее 50%, но не более 85% высоты k фурмы узла донной продувки, а пространство выше гнездового блока до уровня с подовой массой донной части футеровки заполнено подовой массой, узел донной продувки между продувочной фурмой и гнездовым блоком заполнен буферной массой, а подовая масса донной части футеровки выполнена из огнеупорного материала, при этом размер фракционного состава буферной массы до 25% менее размера фракционного состава огнеупорного материала подовой массы, стенки футеровки выполнены из кирпича с прочностью более 20 Н/мм², причем огнеупорность стенки футеровки, подовой массы и буферной массы составляет не менее 1650°С. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

The utility model relates to containers used in metallurgy, such as steelmaking or iron-smelting, and can be used in metal gas treatment. The technical result of the claimed utility model is to increase the reliability of the metallurgical vessel. The technical result is achieved by the fact that a metallurgical vessel containing a casing, on the inner surface of which a lining is installed, including walls made of refractory bricks, a bottom filled with hearth mass, a bottom purge unit installed in the lining of the bottom part of the metallurgical vessel, including a nest block in which a blowing lance is installed, according to the utility model, the height h of the nest block of the bottom blowdown unit is at least 50%, but not more than 85% of the height k of the bottom blowdown unit lance, and the space above the nest block to the level with the hearth mass of the bottom part of the lining is filled with hearth mass, the node bottom purge between the purge lance and the socket block is filled with buffer mass, and the hearth mass of the bottom part of the lining is made of refractory material, while the size of the fractional composition of the buffer mass is up to 25% less than the size of the fractional composition of the refractory material of the hearth mass, the walls of the lining are made of brick with strength more than 20 N/mm ² , and the refractoriness of the lining wall, hearth mass and buffer mass is not less than 1650°C. 9 w.p. f-ly, 2 ill.

Description

Полезная модель относится к емкостям, применяемым в металлургии, например сталеплавильном или чугуноплавильном производстве, и может быть использована при обработке металла газами. The utility model relates to containers used in metallurgy, such as steelmaking or iron-smelting, and can be used in metal gas treatment.

Известно устройство для продувки металла газами в ковше, содержащее гнездовой блок, установленный в футеровке подины ковша, продувочную фурму, размещенную в металлической гильзе, газопроводную трубку и защитную пробку, установленную под продувочной фурмой, отличающееся тем, что оно снабжено защитным блоком, расположенным под гнездовым блоком и опирающимся через выравнивающий слой на кожух ковша, опорой, закрепленной посредством центрирующего стакана на кожухе ковша, и защитным клапаном, причем защитная пробка изготовлена монолитной и размещена в защитном блоке на противопригарной обмазке толщиной 0,5-2,5 мм и установлена на опору через регулировочные шайбы, а защитный клапан установлен на газоподводящей трубке под защитной пробкой и опорой (RU 2180279 C2, МПК B22D 41/58, опубл. 10.03.2002).A device for purging metal with gases in a ladle is known, containing a nest block installed in the lining of the ladle bottom, a purge lance placed in a metal sleeve, a gas pipe and a protective plug installed under the purge lance, characterized in that it is equipped with a protective block located under the nest block and resting through the leveling layer on the ladle casing, a support fixed by means of a centering cup on the ladle casing, and a protective valve, moreover, the protective plug is made of a monolithic one and is placed in the protective block on a non-stick coating with a thickness of 0.5-2.5 mm and is installed on the support through the adjusting washers, and the protective valve is installed on the gas supply pipe under the protective plug and support (RU 2180279 C2, IPC B22D 41/58, publ. 10.03.2002).

Недостатком аналога является низкий уровень надежности устройства для продувки металла газами в ковше, вызванный отсутствием характеристик для выполнение футеровки подины ковша, а также выполнение гнездовых блоков на всю высоту продувочной фурмы узла донной продувки, так, что они являются верхней частью футеровки дна ковша, что не может обеспечить долгую эксплуатацию ковша. Это обусловлено тем, что при заливке струя расплавленного металла в первую очередь попадает на донную часть, в связи с чем донный слой футеровки, включающий узел донной продувки, наиболее подвержен износу. Таким образом, заявленная футеровка донной части ковша не обеспечивает долгий срок службы. The disadvantage of analogue is the low level of reliability of the device for purging metal with gases in the ladle, caused by the lack of characteristics for the lining of the bottom of the ladle, as well as the execution of nest blocks for the entire height of the purge lance of the bottom purge unit, so that they are the upper part of the lining of the bottom of the ladle, which is not can ensure a long service life of the bucket. This is due to the fact that during pouring, the jet of molten metal first of all falls on the bottom part, and therefore the bottom layer of the lining, including the bottom purge unit, is most susceptible to wear. Thus, the claimed lining of the bottom of the ladle does not provide a long service life.

Наиболее близким техническим решением является устройство для выплавки стали с одновременным донным выдувом и нижним электродом дуговой печи постоянного тока по. 1, причем: нижний выдувной элемент содержит изолирующий нижний выдувной воздушный кирпич, уложенный на шасси с образованием колонны, множество капиллярных труб, расположенных в середине изоляционного дна выдувного воздушного кирпича, и газовая буферная камера, сообщаемая с капиллярными трубками; газобарная камера соединена с одним концом нижней впускной трубы продувочного газа, а другой конец нижней впускной трубы продувочного газа соединен с источником газа через изоляционное соединение (CN 215713129 U, МПК C21C-005/52, C21C-007/072, опубл. 01.02.2022).The closest technical solution is a device for steel smelting with simultaneous bottom blowing and the lower electrode of a DC arc furnace. 1, wherein: the lower blown element comprises an insulating lower blown air brick stacked on the chassis to form a column, a plurality of capillary tubes located in the middle of the insulating bottom of the blown air brick, and a gas buffer chamber communicating with the capillary tubes; the gas pressure chamber is connected to one end of the lower purge gas inlet pipe, and the other end of the lower purge gas inlet pipe is connected to the gas source through an insulating joint (CN 215713129 U, IPC C21C-005/52, C21C-007/072, publ. 02/01/2022 ).

Недостаток наиболее близкого технического решения проявляется в отсутствии определения оптимальных характеристик донной части футеровки и стенок в зависимости от внешних факторов, влияющих на их износ, также снижает надежность устройства выполнение гнездовых блоков на всю высоту продувочной фурмы узла донной продувки, так, что они являются верхней частью футеровки дна ковша, что не может обеспечить долгую эксплуатацию ковша. Это обусловлено тем, что при заливке струя расплавленного металла в первую очередь попадает на донную часть, в связи с чем донный слой футеровки подвержен износу, входящий в его состав узел донной продувки ещё больше подвержен износу. При этом не определение характеристик донной части и стенок приводит к повышенной материалоемкости и удорожанию конструкции. The disadvantage of the closest technical solution is manifested in the absence of determining the optimal characteristics of the bottom part of the lining and walls, depending on external factors affecting their wear, also reduces the reliability of the device. ladle bottom lining, which cannot ensure long-term operation of the ladle. This is due to the fact that during pouring, the jet of molten metal first of all hits the bottom part, and therefore the bottom layer of the lining is subject to wear, and the bottom purge unit included in its composition is even more subject to wear. At the same time, not determining the characteristics of the bottom part and walls leads to an increased consumption of materials and an increase in the cost of the structure.

Технической проблемой, решаемой заявляемой полезной моделью, является создание надежной металлургической емкости с возможностью продувки металла газами, с оптимальными характеристиками донной части и стен футеровки, а также с более надежным исполнением узлов донной продувки, способной к большему количеству плавок.The technical problem solved by the claimed utility model is the creation of a reliable metallurgical vessel with the possibility of blowing metal with gases, with optimal characteristics of the bottom part and walls of the lining, as well as with a more reliable design of bottom blowing units capable of more heats.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в повышении надежности металлургической емкости. The technical result of the claimed utility model is to increase the reliability of the metallurgical vessel.

Под высотой h гнездового блока в настоящей заявке понимается непосредственно высота гнездового блока, если он применен один в узле донной продувки, или же суммарная высота гнездовых блоков, если в узле донной продувки применено более одного гнездового блока.The height h of the nest block in this application refers to the height of the nest block itself, if it is used alone in the bottom blowdown unit, or the total height of the nest blocks, if more than one nest block is used in the bottom blowdown unit.

Указанный технический результат достигается тем, что металлургическая емкость, содержащая кожух, на внутреннюю поверхность которого установлена футеровка, включающая стенки, выполненные из огнеупорного кирпича, дно, заполненное подовой массой, установленный в футеровку донной части металлургической емкости узел донной продувки, включающий гнездовой блок, в который установлена продувочная фурма, согласно полезной модели высота h гнездового блока узла донной продувки составляет не менее 50%, но не более 85% высоты k фурмы узла донной продувки, а пространство выше гнездового блока до уровня с подовой массой донной части футеровки заполнено подовой массой, узел донной продувки между продувочной фурмой и гнездовым блоком заполнен буферной массой, а подовая масса донной части футеровки выполнена из огнеупорного материала, при этом размер фракционного состава буферной массы до 25% менее размера фракционного состава огнеупорного материала подовой массы, стенки футеровки выполнены из кирпича с прочностью более 20 Н/мм², причем огнеупорность стенки футеровки, подовой массы и буферной массы составляет не менее 1650°С.This technical result is achieved by the fact that a metallurgical vessel containing a casing, on the inner surface of which a lining is installed, including walls made of refractory bricks, a bottom filled with hearth mass, a bottom purge unit installed in the lining of the bottom part of the metallurgical vessel, including a socket block, in which the blowing lance is installed, according to the utility model, the height h of the socket block of the bottom blowing unit is at least 50%, but not more than 85% of the height k of the bottom blowing unit lance, and the space above the socket block to the level with the hearth mass of the bottom part of the lining is filled with hearth mass, the bottom purge unit between the purge lance and the socket block is filled with a buffer mass, and the hearth mass of the bottom part of the lining is made of refractory material, while the size of the fractional composition of the buffer mass is up to 25% less than the size of the fractional composition of the refractory material of the hearth mass, the walls of the lining are made of brick with with a strength of more than 20 N/mm ² , and the refractoriness of the lining wall, hearth mass and buffer mass is at least 1650°C.

Стенки футеровки могут быть выполнены из огнеупорного магнезиально-углеродистого кирпича на основе синтетической спеченной магнезии, закаленной на связке.The walls of the lining can be made of refractory magnesia-carbon bricks based on synthetic sintered magnesia hardened in a binder.

В донной части металлургической емкости может быть установлено 1-3 узла донной продувки.In the bottom part of the metallurgical vessel, 1-3 bottom purge units can be installed.

Высота фурмы может находиться в диапазоне 850-900 мм.The height of the lance can be in the range of 850-900 mm.

Высота гнездового блока может находиться в диапазоне 100-800 мм.The height of the nest block can be in the range of 100-800 mm.

В узле продувке установлено 1-8 гнездовых блоков.There are 1-8 nest blocks installed in the purge unit.

Гнездовой блок может иметь форму, приближенную к окружности.The socket block may have a shape close to a circle.

Гнездовой блок может иметь форму, приближенную к прямоугольнику.The nest block may have a shape close to a rectangle.

Гнездовой блок может иметь форму, приближенную к квадрату.The nest block may have a shape close to a square.

Кирпичная кладка стен может быть погружена в подовую массу.The brickwork of the walls can be immersed in the hearth mass.

Кирпичная кладка стен может быть не погружена в подовую массу.The brickwork of the walls may not be immersed in the hearth mass.

В частности, подовая масса выполнена из одного или более слоев.In particular, the hearth mass is made up of one or more layers.

В частности, буферная масса выполнена из одного или более слоев.In particular, the buffer mass is made up of one or more layers.

В частности, стенки футеровки выполнены из одного или более слоев.In particular, the walls of the lining are made of one or more layers.

В частности, подовая масса выполнена из одного материала.In particular, the hearth mass is made of one material.

В частности, буферная масса выполнена из одного материала.In particular, the buffer mass is made of one material.

В частности, стенки футеровки выполнены из одного материала.In particular, the walls of the lining are made of one material.

В частности, слои подовой массы выполнены из разных материалов.In particular, the layers of the hearth mass are made of different materials.

В частности, слои буферной массы выполнены из разных материалов.In particular, the buffer mass layers are made of different materials.

В частности, слои стенок футеровки выполнены из разных материалов.In particular, the lining wall layers are made of different materials.

Футеровка донной части металлургической емкости может быть уложена на высоту 700-1100 мм.The lining of the bottom part of the metallurgical vessel can be laid to a height of 700-1100 mm.

Буферная масса узла донной продувки между продувочной фурмой и гнездовым блоком может иметь размер фракционного состава 0-2 мм.The buffer mass of the bottom purge unit between the purge lance and the nest block can have a size of fractional composition of 0-2 mm.

Огнеупорный материал подовой массы донной части футеровки может быть выполнен с размером фракционного состава, находящимся в диапазоне 0-8 мм.The refractory material of the hearth mass of the bottom part of the lining can be made with a fractional composition size in the range of 0-8 mm.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Фиг. 1 - вид сверху на металлургическую емкость; Fig. 1 - top view of the metallurgical vessel;

фиг. 2 - местный разрез А-А, сечение металлургической емкости. fig. 2 - local section A-A, section of the metallurgical vessel.

Металлургическая емкость содержит (фиг. 1) кожух 1, на внутреннюю поверхность которого установлена футеровка 2, включающая стенки 3, выполненные из огнеупорного кирпича, дно 4, заполненное подовой массой 5, уложенной на арматурной слой 6 (фиг. 2), установленный в футеровку 2 донной части 4 металлургической емкости узел донной продувки 7, включающий гнездовой блок 8 в который установлена продувочная фурма 9, расстояние между гнездовым блоком 8 и продувочной фурмой 9 заполнено буферной массой 10.The metallurgical vessel contains (Fig. 1) a casing 1, on the inner surface of which a lining 2 is installed, including walls 3 made of refractory bricks, a bottom 4 filled with a hearth mass 5 laid on a reinforcing layer 6 (Fig. 2) installed in the lining 2 of the bottom part 4 of the metallurgical vessel, the bottom purge unit 7, including the nest block 8 in which the purge lance 9 is installed, the distance between the nest block 8 and the purge lance 9 is filled with a buffer mass 10.

Высота h гнездового блока 8 узла донной продувки 7 составляет не менее 50%, но не более 85% высоты k фурмы 9 узла донной продувки 7, а остальное пространство выше гнездового блока 8 до уровня с подовой массой 5 донной части 4 футеровки 2 заполнено подовой массой 5.The height h of the nest block 8 of the bottom purge unit 7 is at least 50%, but not more than 85% of the height k of the tuyere 9 of the bottom purge unit 7, and the rest of the space above the nest block 8 to the level with the bottom mass 5 of the bottom part 4 of the lining 2 is filled with the bottom mass 5.

Гнездовой блок 8 расположен вокруг фурмы 9 и необходим для надежной фиксации фурмы 9 в вертикальном (проектном) положении.The socket block 8 is located around the tuyere 9 and is necessary for reliable fixation of the tuyere 9 in the vertical (design) position.

Выполнение гнездового блока 8 узла донной продувки 7 высотой h, которая составляет, как менее 50% высоты k фурмы 9 узла донной продувки 7, так и более 85% высоты k фурмы 9 узла донной продувки 7 приведет к снижению надежности узла донной продувки 7 и, как следствие, к меньшей надежности и большему количеству ремонтных работ в металлургической емкости, что в первом случае (когда высота менее 50%) будет вызвано смещением фурмы 9 относительно своего проектного положения и выходу из строю узла донной продувки 7, а соответственно снижению надежности металлургической емкости, при этом гнездовой блок 8 изнашиваются быстрее, чем подовая масса 5, поэтому выполнение высоты h гнездового блока 8 более 85% приведет к более быстрому его оголению, после чего будет происходить быстрый износ гнездового блока 8 и необходимость замены, что снизит количество возможных плавок в металлургической емкости из-за её низкой надежности. Именно поэтому для высоты h гнездового блока 8 будет оптимальным указанный диапазон, а пространство выше гнездового блока 8 до верха донной части 4 футеровки 2 (уровня с подовой массой 5 донной части 4) заполняется подовой массой 5.The execution of the socket block 8 of the bottom blowdown unit 7 with height h , which is both less than 50% of the height k of the tuyere 9 of the bottom blowdown unit 7, and more than 85% of the height k of the tuyere 9 of the bottom blowdown unit 7 will lead to a decrease in the reliability of the bottom blowdown unit 7 and, as a result, to less reliability and more repair work in the metallurgical tank, which in the first case (when the height is less than 50%) will be caused by the displacement of the lance 9 relative to its design position and the failure of the bottom blowdown unit 7, and, accordingly, a decrease in the reliability of the metallurgical tank , while the socket block 8 wear out faster than the hearth mass 5, therefore, making the height h of the socket block 8 more than 85% will lead to its faster exposure, after which the nest block 8 will wear out quickly and the need for replacement will decrease, which will reduce the number of possible melts in metallurgical capacity due to its low reliability. That is why the specified range will be optimal for the height h of the nest block 8, and the space above the nest block 8 to the top of the bottom part 4 of the lining 2 (the level with the hearth mass 5 of the bottom part 4) is filled with the hearth mass 5.

Укладка и трамбовка подовой массы 5, расположенной над гнездовым блоком 8 узла донной продувки 7 производится до уровня с подовой массой 5 донной части 4, например, с помощью виброинструмента.Laying and tamping hearth mass 5, located above the nest block 8 of the bottom purge unit 7 is made to the level with the hearth mass 5 of the bottom part 4, for example, using a vibrating tool.

Узел донной продувки 7 между продувочной фурмой 9 и гнездовым блоком 8 заполнен буферной массой 10, подовая масса 5 донной части 4 футеровки 2 выполнена из огнеупорного материала, при этом размер фракционного состава буферной массы 10 до 25% менее размера фракционного состава огнеупорного материала подовой массы 5.The bottom purge unit 7 between the purge lance 9 and the socket block 8 is filled with a buffer mass 10, the hearth mass 5 of the bottom part 4 of the lining 2 is made of refractory material, while the size of the fractional composition of the buffer mass 10 to 25% is less than the size of the fractional composition of the refractory material of the hearth mass 5 .

Заполнение зазора в узле донной продувки 7 между продувочной фурмой 9 и гнездовым блоком 8 огнеупорной буферной массой 10 необходимо для придания дополнительной прослойки, которая служит для исключения прохода металла вовнутрь узла донной продувки 7 и жесткой фиксации продувочной фурмы 9 в гнездовом блоке 8. Величина применяемого фракционного состава характеризует насыпной плотностью, фракционным составом, огнеупорностью. Чем ниже размер фракционного состава, тем выше насыпная плотность и свойства спекания, а при увеличении фракционного состава, хуже свойства спекания массы.Filling the gap in the bottom purge unit 7 between the purge lance 9 and the socket block 8 with a refractory buffer mass 10 is necessary to give an additional layer, which serves to prevent the passage of metal inside the bottom purge unit 7 and rigidly fix the purge lance 9 in the nest block 8. The value of the applied fractional composition characterizes bulk density, fractional composition, refractoriness. The lower the size of the fractional composition, the higher the bulk density and sintering properties, and with an increase in the fractional composition, the worse the sintering properties of the mass.

Применение размера фракционного состава буферной массы 10 до 25% менее размера фракционного состава огнеупорного материала подовой массы 5, обуславливается тем, что при относительно небольшом зазоре, например, 50 мм, между гнездовым блоком 8 и продувочной фурмой 9 требуется буферная масса 10 с насыпной плотностью, обеспечивающей плотное прилегание частиц друг к другу, таким образом обеспечивается наилучшее спекание массы и удержание фурмы 9 в проектном положении, чтобы обеспечить надежность узла донной продувки 7. В противном случае при применении буферной массы 10 с фракционным составом аналогично или больше чем у подовой массы 5 наблюдается ухудшение требуемых параметров.The use of the size of the fractional composition of the buffer mass 10 to 25% less than the size of the fractional composition of the refractory material of the hearth mass 5 is due to the fact that with a relatively small gap, for example, 50 mm, between the socket block 8 and the purge lance 9, a buffer mass 10 with a bulk density is required, providing a snug fit of the particles to each other, thus ensuring the best sintering of the mass and holding the tuyere 9 in the design position to ensure the reliability of the bottom blowdown unit 7. Otherwise, when using the buffer mass 10 with a fractional composition similar to or greater than that of the hearth mass 5, deterioration of the required parameters.

У подовой массы 5 фракционный состав применён размером большим, чем размер фракционного состава буферной массы 10, укладываемой в узки зазор. Это объясняется тем, что подовая масса 5 укладывается на большую площадь поверхности, в связи с чем применение для нее состава с маленьким размером фракционным состава приведет к ухудшению трамбовки и осыпанию/сползанию массы со стен металлургической емкости. Поэтому подовую массу 5 применяют с большим размером фракции, чтобы не ухудшить характеристики донной части металлургической емкости и обеспечить её надежность. Соблюдение применения размера фракционного состава буферной массы 10 до 25% менее размера фракционного состава огнеупорного материала подовой массы 5 позволяет обеспечить необходимую устойчивость и спекаемость, а также обеспечить фурме 9 необходимое проектное положение, увеличив надежность и длительность срока службы металлургической емкости.In the hearth mass 5, the fractional composition is applied in a size larger than the size of the fractional composition of the buffer mass 10, which is placed in a narrow gap. This is due to the fact that the hearth mass 5 is laid on a large surface area, and therefore the use of a composition with a small size fractional composition for it will lead to a deterioration in compaction and shedding/slipping of the mass from the walls of the metallurgical vessel. Therefore, the hearth mass 5 is used with a large fraction size, so as not to impair the characteristics of the bottom part of the metallurgical vessel and ensure its reliability. Compliance with the use of the size of the fractional composition of the buffer mass 10 to 25% less than the size of the fractional composition of the refractory material of the hearth mass 5 allows you to provide the necessary stability and sintering, as well as provide the tuyere 9 with the necessary design position, increasing the reliability and service life of the metallurgical vessel.

Буферная масса 10 узла донной продувки 7 между продувочной фурмой 9 и гнездовым блоком 8 узла донной продувки может иметь размер фракционного состава, например, 0-2 мм, а огнеупорный материал подовой массы 5 донной части 4 футеровки 2 выполнен с размером фракционного состава, находящимся в диапазоне, например, 0-8 мм. Футеровка 2 донной части 4 металлургической емкости может быть уложена на высоту 700-1100 мм.The buffer mass 10 of the bottom purge unit 7 between the purge lance 9 and the socket block 8 of the bottom purge unit can have a size of the fractional composition, for example, 0-2 mm, and the refractory material of the hearth mass 5 of the bottom part 4 of the lining 2 is made with the size of the fractional composition, which is in range, for example, 0-8 mm. The lining 2 of the bottom part 4 of the metallurgical vessel can be laid to a height of 700-1100 mm.

Стенки 3 футеровки 2 выполнены из кирпича с прочностью более 20 Н/мм², например, из огнеупорного периклазо-углеродистого кирпича на основе синтетической спеченной магнезии, закаленной на связке. Огнеупорность стенки 3 футеровки 2, подовой массы 5 и буферной массы 10 составляет не менее 1650°С. Данные решения в совокупности с другими являются необходимыми для повышения надежности металлургической емкости. Это связано с тем, что применение кирпича для стенок 3 футеровки 2 прочностью менее более 20 Н/мм², а также выполнение стенки 3 футеровки 2, подовой массы 5 и буферной массы 10 менее 1650°С не позволит долго выдерживать расплавленный металл, вызовет быстрый износ металлургической емкости, а соответственно снизит ее надежность. Верхние границы этих показателей не обозначены в связи с тем, что они определяются только экономическими показателями и возможностями производителей материалов. В дополнении подовая масса 5 уложена на арматурный слой 6 футеровки 2, которая в свою очередь окружена кожухом 1, например, металлическим, для создания надежного каркаса металлургической емкости.The walls 3 of the lining 2 are made of bricks with a strength of more than 20 N/mm ² , for example, of refractory periclase-carbon bricks based on synthetic sintered magnesia hardened in a binder. The refractoriness of the wall 3 of the lining 2, hearth mass 5 and buffer mass 10 is not less than 1650°C. These solutions, together with others, are necessary to improve the reliability of the metallurgical vessel. This is due to the fact that the use of bricks for the walls 3 of the lining 2 with a strength of less than 20 N/mm ² , as well as making the wall 3 of the lining 2, the hearth mass 5 and the buffer mass 10 less than 1650°C, will not allow the molten metal to be held for a long time, will cause rapid wear of the metallurgical vessel, and, accordingly, will reduce its reliability. The upper limits of these indicators are not indicated due to the fact that they are determined only by economic indicators and the capabilities of material producers. In addition, the hearth mass 5 is laid on the reinforcing layer 6 of the lining 2, which in turn is surrounded by a casing 1, for example, a metal one, to create a reliable frame for the metallurgical vessel.

Количество узлов донной продувки 7 в донной части 4, определяется размерами и конфигурацией конкретной металлургической емкости, их может быть установлено, например, 1-3 узла донной продувки. Высота фурмы 9 может быть разной высоты, например, находится в диапазоне 850-900 мм. Количество гнездовых блоков 8 и их высота также могут варьироваться, например, в одном узле донной продувки 7 может быть применено от 1 до 8 гнездовых блоков, высота одного гнездового блока 8 может быть, например 100-800 мм, при этом в одном узле донной продувки 7 могут быть применены, как блоки одной высоты, ровно как и высота гнездовых блоков 8 в одном узле донной продувки 7 может разнится.The number of bottom purge nodes 7 in the bottom part 4 is determined by the size and configuration of a specific metallurgical vessel, they can be installed, for example, 1-3 bottom purge nodes. The height of the lance 9 can be of different heights, for example in the range of 850-900 mm. The number of nest blocks 8 and their height can also vary, for example, in one bottom blowdown node 7, from 1 to 8 nest blocks can be used, the height of one nest block 8 can be, for example, 100-800 mm, while in one bottom blowdown node 7 can be used as blocks of the same height, just like the height of nest blocks 8 in one bottom blowdown unit 7 can vary.

Кирпичная кладка стенок 3 футеровки 2 может быть погружена в подовую массу 5 или не погружена и доходит до верхней части подовой массы 5.The brickwork of the walls 3 of the lining 2 can be immersed in the hearth mass 5 or not immersed and reaches the top of the hearth mass 5.

Подовая масса 5, буферная масса 10, стенка 3 футеровки 2 может быть выполнена из одного и того же материала (один или несколько из перечисленных элементов металлургической емкости может быть выполнен каждый полностью из одного материала), а могут быть в несколько слоев из различных материалов (один или несколько из перечисленных элементов может быть выполнен из различных материалов), при условии выполнения всех существенных признаков, заложенных в формуле технического решения, посредством которых достигается технический результат. Также подовая масса 5, буферная масса 10, стенка 3 футеровки 2 может быть выполнена как однослойной, так и содержать два и более слоев.The hearth mass 5, the buffer mass 10, the wall 3 of the lining 2 can be made of the same material (one or more of the listed elements of the metallurgical vessel can be made entirely of one material each), or they can be in several layers of different materials ( one or more of the listed elements can be made of various materials), provided that all the essential features embodied in the formula of the technical solution are met, through which the technical result is achieved. Also hearth mass 5, buffer mass 10, wall 3 of the lining 2 can be made as a single layer, and contain two or more layers.

Приведенные диапазоны и соотношения параметров были установлены опытным путем при проведение испытаний, они показали, что изготовленная металлургическая емкость с узлами донной продувки позволяет снизить износ узла донной продувки 7, включающего продувочную фурму 9, являющимся наиболее подверженными к износу конструктивным элементом металлургической емкости, а также добиться оптимальных характеристик донной части 4 и стенок 3 футеровки 2 металлургической емкости, что приводит к снижению износа металлургической емкости на 9%, что позволяет увеличить ее стойкость дополнительно на 200 плавок, при этом с учетом ротации, применяемых в футеровки 2 элементов и характеристик, ее стоимость уменьшается на 3%. Этим решение обуславливается повышение надежности металлургической емкости, а также оптимальность выбранных для нее характеристик.The given ranges and ratios of the parameters were established empirically during testing, they showed that the manufactured metallurgical vessel with bottom purge units allows to reduce the wear of the bottom purge unit 7, including the purge lance 9, which is the most wear-prone structural element of the metallurgical vessel, and also to achieve optimal characteristics of the bottom part 4 and walls 3 of the lining 2 of the metallurgical vessel, which leads to a decrease in the wear of the metallurgical vessel by 9%, which makes it possible to increase its durability by an additional 200 heats, while taking into account the rotation used in the lining 2 elements and characteristics, its cost decreases by 3%. This solution determines the increase in the reliability of the metallurgical vessel, as well as the optimality of the characteristics chosen for it.

Примеры реализацииImplementation examples

Первый вариант реализации First implementation option

Металлургическая емкость содержит металлический кожух, на внутреннюю поверхность которого установлена футеровка, включающая стенки, выполненные из огнеупорного кирпича, дно, заполненное подовой массой, уложенной на арматурной слой, установленный в футеровку донной части металлургической емкости узел донной продувки, включающий гнездовой блок, в который установлена продувочная фурма. Высота h гнездового блока узла донной продувки составляет 55% высоты k фурмы узла донной продувки, а пространство выше гнездового блока до уровня с подовой массой донной части футеровки заполнено подовой массой. Применен 1 гнездовой блок, высота которого составляет 500 мм. Узел донной продувки между продувочной фурмой и гнездовым блоком заполнен буферной массой с размером фракционного состава 2 мм, подовая масса донной части футеровки выполнена из огнеупорного материала с размером фракционного состава 5 мм, при этом выполнено условие, что размер фракционного состава буферной массы до 25% менее размера фракционного состава огнеупорного материала подовой массы. Стенки футеровки выполнены из кирпича с прочностью 50 Н/мм², причем огнеупорность стенки футеровки, подовой массы и буферной массы составляет 1750°С.The metallurgical vessel contains a metal casing, on the inner surface of which a lining is installed, including walls made of refractory bricks, a bottom filled with a hearth mass laid on a reinforcing layer, a bottom purge unit installed in the lining of the bottom part of the metallurgical vessel, including a nest block in which purge lance. The height h of the socket block of the bottom blowing unit is 55% of the height k of the bottom blowing unit lance, and the space above the nest block to the level with the hearth mass of the bottom part of the lining is filled with hearth mass. 1 nest block is used, the height of which is 500 mm. The bottom purge unit between the purge lance and the socket block is filled with a buffer mass with a fractional composition of 2 mm, the hearth mass of the bottom part of the lining is made of refractory material with a fractional composition of 5 mm, while the condition is met that the size of the fractional composition of the buffer mass is up to 25% less the size of the fractional composition of the hearth mass refractory material. The walls of the lining are made of bricks with a strength of 50 N/mm ² , and the fire resistance of the lining wall, hearth mass and buffer mass is 1750°C.

Второй вариант реализацииSecond implementation option

Металлургическая емкость содержит металлический кожух, на внутреннюю поверхность которого установлена футеровка, включающая стенки, выполненные из огнеупорного кирпича, дно, заполненное подовой массой, уложенной на арматурной слой, установленный в футеровку донной части металлургической емкости узел донной продувки, включающий гнездовые блоки в которые установлена продувочная фурма. Высота h гнездовых блоков узла донной продувки составляет 66% высоты k фурмы узла донной продувки, а пространство выше гнездовых блоков до уровня с подовой массой донной части футеровки заполнено подовой массой. Применено 3 гнездовой блоков, высота которых составляет 600 мм. Узел донной продувки между продувочной фурмой и гнездовым блоком заполнен буферной массой, выполненной из двух материалов, причем размером фракционного состава первого слоя 1 мм, а второго - 2 мм, подовая масса донной части футеровки выполнена из двух огнеупорных материалов уложенных друг на друга, причем размер фракционного состава первого слоя составляет 6 мм, а второго слоя - 4 мм, при этом выполнено условие, что размер фракционного состава буферной массы до 25% менее размера фракционного состава огнеупорного материала подовой массы. Стенки футеровки выполнены из кирпича с прочностью 30 Н/мм², причем огнеупорность стенки футеровки, подовой массы и буферной массы составляет 1700°С.The metallurgical vessel contains a metal casing, on the inner surface of which a lining is installed, including walls made of refractory bricks, a bottom filled with a hearth mass laid on a reinforcing layer, a bottom purge unit installed in the lining of the bottom part of the metallurgical vessel, including nest blocks in which a purge is installed. lance. The height h of the nest blocks of the bottom blowdown unit is 66% of the height k of the bottom blowdown tuyere, and the space above the nest blocks to the level with the hearth mass of the bottom of the lining is filled with hearth mass. 3 nesting blocks are used, the height of which is 600 mm. The bottom purge unit between the purge lance and the socket block is filled with a buffer mass made of two materials, the size of the fractional composition of the first layer is 1 mm, and the second is 2 mm, the hearth mass of the bottom part of the lining is made of two refractory materials stacked on top of each other, and the size fractional composition of the first layer is 6 mm, and the second layer is 4 mm, while the condition is met that the size of the fractional composition of the buffer mass is up to 25% less than the size of the fractional composition of the hearth mass refractory material. The walls of the lining are made of bricks with a strength of 30 N/mm ² , and the fire resistance of the lining wall, hearth mass and buffer mass is 1700°C.

Таким образом, различными сочетаниями и соотношением количественных характеристик, подтвержденных опытным путем и описанным в настоящей полезной модели, удалось обеспечить повышенную надежность металлургической емкости с донной продувкой, при этом добиться оптимальных характеристик износостойкости в сочетании со стоимостью металлургической емкости.Thus, various combinations and ratios of quantitative characteristics, confirmed by experience and described in this utility model, managed to provide increased reliability of the metallurgical tank with bottom blowing, while achieving optimal wear resistance characteristics in combination with the cost of the metallurgical tank.

Claims

1. A metallurgical vessel containing a casing, on the inner surface of which a lining is installed, including walls made of refractory bricks, a bottom filled with a hearth mass laid on a reinforcing layer installed in the lining of the bottom part of the metallurgical vessel, a bottom purge unit, including a socket block, in which a blowing lance is installed, characterized in that the height h of the socket block of the bottom blowing unit is at least 50%, but not more than 85% of the height k of the bottom blowing unit lance, and the space above the socket block to the level with the hearth mass of the bottom part of the lining is filled with hearth mass , the bottom purge unit between the purge lance and the socket block is filled with a buffer mass, and the hearth mass of the bottom part of the lining is made of refractory material, while the size of the fractional composition of the buffer mass is up to 25% less than the size of the fractional composition of the refractory material of the hearth mass, the walls of the lining are made of brick with strength over 20 N/m m ² , and the refractoriness of the lining wall, hearth mass and buffer mass is not less than 1650°C.

2. Metallurgical container according to claim 1, characterized in that the walls of the lining are made of refractory magnesia-carbon bricks based on synthetic sintered magnesia hardened in a binder.

3. Metallurgical tank according to claim 1, characterized in that 1-3 bottom purge units can be installed in the bottom part of the metallurgical tank.

4. Metallurgical container according to claim 1, characterized in that the height of the tuyere is in the range of 850-900 mm.

5. Metallurgical container according to claim 1, characterized in that the height of the nest block is in the range of 100-800 mm.

6. Metallurgical container according to claim 1, characterized in that 1-8 nest blocks are installed in the purge unit.

7. Metallurgical container according to claim 1, characterized in that the hearth mass, buffer mass, lining walls are made of two layers.

8. Metallurgical container according to claim 1, characterized in that the lining of the bottom part of the metallurgical container is laid at a height of 700-1100 mm.

9. Metallurgical container according to claim 1, characterized in that the buffer mass of the bottom purge unit between the purge lance and the nest block has a size of fractional composition of 0-2 mm.

10. Metallurgical container according to claim 1, characterized in that the refractory material of the hearth mass of the bottom part of the lining is made with a fractional composition size in the range of 0-8 mm.