RU2230796C1 - Blow-off component of an aggregate for steel production or its heat finishing - Google Patents
Blow-off component of an aggregate for steel production or its heat finishing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2230796C1 RU2230796C1 RU2003106304/02A RU2003106304A RU2230796C1 RU 2230796 C1 RU2230796 C1 RU 2230796C1 RU 2003106304/02 A RU2003106304/02 A RU 2003106304/02A RU 2003106304 A RU2003106304 A RU 2003106304A RU 2230796 C1 RU2230796 C1 RU 2230796C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- purge
- component
- steel
- channels
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D1/00—Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
- B22D1/002—Treatment with gases
- B22D1/005—Injection assemblies therefor
-
- 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
- C21C5/48—Bottoms or tuyéres of converters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству и обработке стали в черной металлургии.The invention relates to the production and processing of steel in the steel industry.
В последние годы в сталеплавильном производстве широко применяют перемешивание стали путем подачи в ее объем газа. В качестве газа в основном используют аргон и азот. В описании под словом газ понимается подача в сталь указанных газов. Применение этой операции позволяет гомогенизировать расплав, ускорить процессы раскисления, удаления неметаллических включений, ускорить процессы десульфурации и дефосфорации стали.In recent years, in steelmaking, steel mixing has been widely used by supplying gas to its volume. Argon and nitrogen are mainly used as gas. In the description, the word gas means the supply of these gases to steel. The application of this operation makes it possible to homogenize the melt, accelerate the processes of deoxidation, removal of non-metallic inclusions, and accelerate the processes of desulfurization and dephosphorization of steel.
Перемешивание стали осуществляют в сталеплавильных агрегатах (печах), в установках доводки стали: ковшах, печах-ковшах и при вакуумировании стали.Mixing of steel is carried out in steelmaking units (furnaces), in steel finishing installations: ladles, ladle furnaces and steel evacuation.
Для подачи газа в агрегат сталеплавильного производства применяют различного рода установки, составной частью которых является продувочный элемент, так или иначе выполненный в виде трубы (различной формы), точнее набора труб, внутри которых размещены газонесущие каналы: круглые, пористые, щелевые, лабиринтные и другие. Часто эти каналы выполняют капиллярными. Газонесущие каналы размещают в огнеупорной керамике, образующей трубу (набор труб), в том числе коническую трубу-пробку, наиболее часто используемую при донной продувке. Составной частью такого набора труб является так называемый маяк безопасности, предотвращающий прорыв жидкого металла в месте установки продувочного элемента (см., например, С.Г. Сенников и др. Огнеупорные изделия и оборудование фирмы “MAYERTON” для продувки стали инертными газами. Журнал “Огнеупоры и техническая керамика”. № 10, 2000, с.51-56).Various types of installations are used to supply gas to the steelmaking unit, a component of which is a blowdown element, one way or another made in the form of a pipe (of various shapes), more precisely a set of pipes, inside which gas-carrying channels are placed: round, porous, slotted, labyrinth and others . Often these channels are capillary. Gas-carrying channels are placed in refractory ceramics forming a pipe (a set of pipes), including a conical tube-plug, which is most often used for bottom purging. An integral part of this set of pipes is the so-called safety beacon, which prevents breakthrough of liquid metal at the installation site of the purge element (see, for example, S.G. Sennikov et al. Refractory products and MAYERTON equipment for purging steel with inert gases. Magazine “ Refractories and technical ceramics. ”No. 10, 2000, pp. 51-56).
Кроме того, продувочный элемент помещен в огнеупорный газовый блок конической формы (что уже отмечалось, применительно к донной продувке), пирамидальной (усеченной), набора усеченных пирамидоидальных частей и другой формы. Огнеупорный гнездовой блок, в котором расположен продувочный элемент, становится составной частью кладки сталеплавильного агрегата типа электродуговой печи, мартеновской печи. Продувочная пробка, в которой размещены газонесущие каналы, также по существу составляет часть донной кладки печи, ковша, печи-ковша и т.д.In addition, the purge element is placed in a refractory gas block of a conical shape (as already noted with respect to bottom purging), pyramidal (truncated), a set of truncated pyramidal parts and another shape. The refractory nesting unit in which the purge element is located becomes an integral part of the masonry of the steelmaking unit such as an electric arc furnace, open-hearth furnace. The purge plug in which the gas-carrying channels are located also essentially forms part of the bottom masonry of the furnace, bucket, ladle furnace, etc.
Продувочный элемент может быть использован в устройстве для донной (чаще в виде пробки) и боковой продувки. В боковом продувочном устройстве продувочный элемент может быть расположен горизонтально или под наклоном к горизонту (в сторону жидкого металла). В последнее время продувочный элемент стали снабжать механизмом периодического осевого перемещения, которым компенсируют износ торцевой части элемента, контактирующей с жидкой сталью. Механизм указанного осевого перемещения может быть любым, но чаще применяют наиболее простой из этих механизмов, работающий по принципу винт - гайка.The purge element can be used in the device for bottom (often in the form of a cork) and side purge. In a side purge device, the purge element may be located horizontally or at an angle to the horizon (towards the molten metal). Recently, the purge element has been supplied with a mechanism of periodic axial movement, which compensates for the wear of the end part of the element in contact with liquid steel. The mechanism of the indicated axial movement can be any, but more often the simplest of these mechanisms, working on the principle of a screw-nut, is used.
Первой узловой проблемой всех продувочных элементов является обеспечение постоянной подачи продувочного газа в жидкую сталь. Перерыв в подаче газа в той или иной степени приводит к засорению газонесущих каналов, в том числе капиллярных, жидким металлом и шлаком, что в конечном итоге ухудшает работу продувочного элемента по перемешиванию жидкой стали.The first key problem of all purge elements is to ensure a constant supply of purge gas to molten steel. The interruption in gas supply to one degree or another leads to clogging of gas-carrying channels, including capillary ones, with liquid metal and slag, which ultimately worsens the work of the purge element for mixing liquid steel.
Второй узловой проблемой при применении продувочных элементов, расположенных в кладке печи и подающих газ непосредственно в металл (в том числе донные в виде продувочных пробок), является вероятность прорыва жидкой стали из ванны агрегата в районе расположения продувочного элемента. Применительно к донным продувочным пробкам защитные мероприятия подробно изложены в уже цитируемой статье С.Г. Сенникова и др.The second key problem with the use of purge elements located in the masonry of the furnace and supplying gas directly to the metal (including bottom ones in the form of purge plugs) is the probability of breakthrough of molten steel from the unit bath in the vicinity of the purge element. With regard to bottom purge plugs, protective measures are detailed in S.G. Sennikova et al.
В реальных условиях применения продувочных элементов важным является техническое решение указанных узловых проблем в их взаимосвязи: обеспечение качественной продувки жидкой стали при гарантированной защите агрегата от прорыва стали.In real conditions of application of purge elements, an important technical solution to these key problems in their relationship is: ensuring high-quality purge of liquid steel with guaranteed protection of the unit from steel breakthrough.
Известен пористый продувочный элемент, применяемый в донных продувочных пробках (см., например, указанную статью С.Г. Сенникова и др., рис.3а).A porous purge element is known for use in bottom purge plugs (see, for example, the above article by S.G. Sennikov et al., Fig. 3a).
Пористый продувочный элемент (согласно материалам этой статьи) имеет два недостатка:Porous purge element (according to the materials of this article) has two disadvantages:
1) повышенную пористость, которая обуславливает высокую скорость износа продувочного элемента;1) increased porosity, which leads to a high rate of wear of the purge element;
2) существенное изменение продувочных характеристик устройства в целом по мере указанного износа продувочного элемента.2) a significant change in the purge characteristics of the device as a whole as the specified wear of the purge element.
Известен продувочный элемент, также применяемый в донных продувочных устройствах, выполненный в виде щелей (см., например, рис.3б и рис.4 указанной статьи). Этот продувочный элемент широко применяют в промышленности, при этом реализуют различное расположение щелей в продувочном элементе.Known purge element, also used in bottom purge devices, made in the form of slots (see, for example, Fig.3b and Fig.4 of this article). This purge element is widely used in industry, with a different arrangement of slots in the purge element being realized.
Основной недостаток указанного продувочного элемента состоит в весьма малых (капиллярных) размерах газонесущих щелей (0,12...0,18×18 мм или 0,15×0,15 мм). Этот недостаток немедленно проявляется при снижении и прекращении подачи газа и сводится к залипанию щелевых каналов (в начале части из них, затем и практически всех). В результате меняются все характеристики продувки и необходима срочная замена продувочного устройства.The main disadvantage of this purge element is the very small (capillary) sizes of gas-bearing slots (0.12 ... 0.18 × 18 mm or 0.15 × 0.15 mm). This disadvantage immediately manifests itself upon a decrease and cessation of gas supply and reduces to sticking of slotted channels (at the beginning of a part of them, then practically all of them). As a result, all the purge characteristics are changed and an urgent replacement of the purge device is necessary.
Отметим, что в обоих проанализированных продувочных элементах, применяют “маяк безопасности”, предотвращающий прорыв жидкой стали из агрегата. Наличие капиллярных газонесущих каналов и “маяка безопасности” придает рассмотренным продувочным элементам две степени безопасности, что, конечно, недостаточно.Note that in both analyzed blowdown elements, a “safety beacon” is used to prevent breakthrough of molten steel from the unit. The presence of capillary gas-carrying channels and a “safety beacon” gives the considered purge elements two degrees of safety, which, of course, is not enough.
Отметим также, что в обоих проанализированных продувочных элементах могут применять предохранительную запаянную трубку, наполненную газом. По мере чрезмерного износа продувочного элемента конец трубки расплавляется, что автоматически приводит к прекращению подачи газа в сталь [см. заявку Германии G 84 19923.7 40 513 t/gl от 22 октября 1984 г.]. Техническое решение направлено на информацию об аварийном состоянии продувочного устройства, т.е. носит информационный, а не предохранительный характер.Note also that in both analyzed purge elements, a sealed safety tube filled with gas can be used. As the purge element is excessively worn, the end of the tube melts, which automatically causes the gas to stop flowing into steel [see German application G 84 19923.7 40 513 t / gl dated October 22, 1984]. The technical solution is aimed at information about the emergency condition of the purge device, i.e. is informational, not protective.
Известен продувочный элемент, являющийся составной частью продувочного устройства и состоящий из соединенных между собой частей прямых труб, в которых размещены газонесущие каналы, помещенный в свою очередь в огнеупорный материал, при этом задняя часть элемента, не входящая при работе в контакт с жидким металлом, соединена с газоподводящей трубой, которая внутри этой части переходит в многократно изогнутую трубу из легкоплавкого в сравнении со сталью металла, в том числе с разветвлениями, размещенную в сыпучем материале и имеющую соединение с капиллярными газонесущими каналами, размещенными в другой части элемента (см., например, KNABL “Annual Refractory Symposium. 1st-5th of Jule 2002).Known purge element, which is an integral part of the purge device and consisting of interconnected parts of straight pipes in which gas-bearing channels are placed, which is placed in turn in refractory material, while the back of the element, which does not come into contact with liquid metal during operation, is connected with a gas supply pipe, which inside this part passes into a repeatedly bent pipe made of low-melting metal in comparison with steel, including branching, placed in bulk material and having connections ix gazonesuschimi capillary channels arranged in another part of the element (see., e.g., KNABL "Annual Refractory Symposium. 1 st -5 th of Jule 2002).
Этот известный продувочный элемент по совокупности существенных признаков наиболее близок предлагаемому, поэтому принят за прототип.This well-known purge element on the set of essential features is the closest to the proposed, therefore, taken as a prototype.
Существенные недостатки известного устройства состоят, во-первых, в непосредственном контакте части элемента с капиллярными газонесущими каналами (круглыми, щелевидными и др.) с жидким металлом. В этом случае при малейшем нарушении газового режима отмечается залипание части каналов. Последнему дополнительно способствует часто непрогнозируемый контакт этих каналов с жидкотекучим шлаком. Во-вторых, продувочный элемент имеет по существу два “маяка безопасности”: часть устройства с капиллярными трубами и описанная задняя часть элемента, не входящая при работе в контакт с жидкой сталью. Этого часто недостаточно для гарантированной безопасности от прорыва жидкой стали.Significant disadvantages of the known device consist, firstly, in direct contact of a part of the element with capillary gas-carrying channels (round, slit-like, etc.) with liquid metal. In this case, with the slightest violation of the gas regime, sticking of some of the channels is noted. The latter is additionally facilitated by the often unpredictable contact of these channels with liquid slag. Secondly, the purge element has essentially two “safety beacons”: the part of the device with capillary tubes and the described rear part of the element, which does not come into contact with liquid steel when working. This is often not enough to guarantee safety against breakthrough of molten steel.
Предлагаемый продувочный элемент свободен от указанных недостатков. В нем предусмотрено до четырех степеней защиты от прорыва стали, кроме того, капиллярные газонесущие каналы выполняют те же функции, что и в известном устройстве, но не контактируют непосредственно с жидкой сталью агрегата в процессе его работы. Таким образом, в предлагаемом продувочном элементе в единой постановке и взаимосвязи технически решены отмеченные выше две узловые проблемы продувочных устройств.The proposed purge element is free from these disadvantages. It provides up to four degrees of protection against steel breakthrough, in addition, capillary gas-carrying channels perform the same functions as in the known device, but do not contact directly with the liquid steel of the unit during its operation. Thus, in the proposed purge element in a single statement and the relationship technically resolved the above two key problems of the purge devices.
Перечисленные технические результаты достигаются за счет того, что в продувочном элементе агрегата для получения или доводки стали, являющемся составной частью продувочного устройства и состоящем из соединенных между собой частей прямых труб, в которых размещены газонесущие каналы, помещенные в свою очередь в огнеупорном материале, при этом задняя часть элемента, не входящая при работе в контакт с жидким металлом, соединена с газоподводящей трубой, которая внутри этой части элемента переходит в многократно изогнутую трубу из легкоплавкого в сравнении со сталью металла, в том числе с разветвлениями, размещенную в сыпучем материале и имеющую соединение с капиллярными газонесущими каналами, размещенными в другой части элемента, согласно предложению между передней частью элемента, входящей в процессе работы в контакт с жидким металлом агрегата, и частью элемента с капиллярными газонесущими каналами, являющейся срединной частью элемента, размещена камера, размеры поперечного сечения которой многократно превышают размеры поперечного сечения газонесущих каналов. Кроме того, соединенные части элемента имеют форму круглой трубы, установленной на опоры вращения и снабженной механизмом вращения. К тому же газонесущие каналы в передней части элемента выполнены щелевыми - каплевидными с радиально-веерным расположением щелей относительно продольной оси элемента, при этом ширина щели возрастает пропорционально радиусу ее удаления от продольной оси элемента. Помимо этого он снабжен механизмом колебательного осевого перемещения.These technical results are achieved due to the fact that in the purge element of the unit for producing or finishing steel, which is an integral part of the purge device and consisting of interconnected parts of straight pipes in which gas-carrying channels are placed, which are in turn placed in a refractory material, the rear part of the element, which does not come into contact with liquid metal when working, is connected to a gas supply pipe, which inside this part of the element passes into a repeatedly bent pipe from light alloy in comparison with metal steel, including branches, placed in bulk material and having a connection with capillary gas-carrying channels placed in another part of the element, according to the proposal between the front part of the element coming into contact with the liquid metal of the unit during operation, and part of the element with capillary gas-carrying channels, which is the middle part of the element, placed a chamber, the cross-sectional dimensions of which are many times greater than the cross-sectional dimensions of the gas-carrying channels. In addition, the connected parts of the element are in the form of a round pipe mounted on a rotation support and provided with a rotation mechanism. In addition, gas-bearing channels in the front of the element are slotted - drop-shaped with a radially fan-shaped arrangement of slots relative to the longitudinal axis of the element, while the width of the gap increases in proportion to the radius of its removal from the longitudinal axis of the element. In addition, it is equipped with a mechanism of oscillatory axial movement.
Продувочный элемент пояснен схематическими чертежами.The purge element is illustrated by schematic drawings.
На фиг.1 приведен общий вид элемента, выполненный в виде набора труб. На фиг.2 и 3 показано поперечное сечение А-А на фиг.1 (варианты исполнения); на фиг.4 - поперечное сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.5 - продольное сечение С-С на фиг.1; и на фиг.6 - продольное сечение Д-Д на фиг.1. На фиг.7 показан продувочный элемент при установке на опоры вращения; на фиг.8 показан продувочный элемент, снабженный механизмом колебательного осевого перемещения.Figure 1 shows a General view of the element, made in the form of a set of pipes. Figure 2 and 3 shows a cross section aa in figure 1 (options); figure 4 is a cross section bB in figure 1; figure 5 is a longitudinal section CC of figure 1; and in Fig.6 is a longitudinal section DD in Fig.1. 7 shows a purge element when mounted on a rotation support; on Fig shows a purge element provided with a mechanism of oscillatory axial movement.
Продувочный элемент выполнен в форме прямой трубы, содержащей части 1-5, форма соединения которых здесь не рассматривается, так как не определяет сущность предложения.The purge element is made in the form of a straight pipe containing parts 1-5, the connection form of which is not considered here, since it does not determine the essence of the proposal.
Части 1-5 могут иметь разные между собой размеры поперечного сечения или одинаковые. Сами по себе поперечные сечения соединенных частей 1-5 продувочного элемента могут быть разные: круглые, квадратные, треугольные и другие. В ряде случаев исполнения предлагаемого продувочного элемента форма поперечных сечений частей 1-5 имеет принципиальное значение. Например, применяют круглое поперечное сечение частей 1-5 в случае установки продувочного элемента на опоры вращения, о чем подробнее будет освещено ниже.Parts 1-5 may have different cross-sectional sizes or the same. The cross sections themselves of the connected parts 1-5 of the purge element themselves can be different: round, square, triangular and others. In some cases, the performance of the proposed purge element, the cross-sectional shape of parts 1-5 is of fundamental importance. For example, apply a circular cross section of parts 1-5 in the case of installing the purge element on the support of rotation, which will be discussed in more detail below.
Часть 1 (фиг.1) является передней, выходящей, и через нее осуществляется подача газа непосредственно в жидкую сталь агрегата. Ее поперечное сечение может содержать ряд газонесущих каналов 6 и 7 (фиг.2 и 3) для подачи газа непосредственно в сталь. Газонесущие каналы 6 и 7 размещены в огнеупорном наполнителе (керамике) 8, который в свою очередь помещен в, например, керамическую трубу 9. В случае исполнения продувочного элемента на опорах вращения продувочные каналы 7 обязательно смещены от центра. Более того, предпочтительно газонесущие каналы 7 в этом случае (фиг.3) выполнены щелевыми - каплевидными с радиально-веерным расположением каплевидных щелей относительно продольной оси элемента (фиг.3). В других случаях предпочтение отдают размещению газонесущих каналов 6 (фиг.2) на горизонтальной оси, чтобы максимально исключить поступление в них жидкого шлака.Part 1 (figure 1) is the front, leaving, and through it the gas is supplied directly to the liquid steel of the unit. Its cross section may contain a number of gas-carrying
Часть 2 (фиг.1) является промежуточной (срединной) и выполнена с набором капиллярных газонесущих каналов 10 (фиг.4), размещенных в огнеупорном наполнителе (керамике) 11, который в свою очередь помещен в, например, керамическую трубу 12.Part 2 (figure 1) is intermediate (median) and is made with a set of capillary gas-carrying channels 10 (figure 4), placed in a refractory filler (ceramic) 11, which in turn is placed in, for example, a
Часть 3 (фиг.1) является входящей (задней по отношению к агрегату) и через нее осуществляется подвод газа к продувочному элементу. В продольном сечении части 3 элемента размещена в виде, например, спирали труба 13 для подвода газа. Труба 13 может быть выполнена с разветвлениями. Труба 13 помещена в огнеупорную трубу 14, засыпанную сыпучим материалом 15.Part 3 (figure 1) is incoming (back to the unit) and through it the gas is supplied to the purge element. In a longitudinal section of
Часть 4 (фиг.1) является промежуточной между частями 1 и 2 продувочного элемента. Эта часть выполнена в виде камеры 16 из огнеупорного материала (керамики) или нержавеющей стали, помещенной в керамическую трубу 17. Поперечное сечение камеры 16 имеет размеры поперечного сечения, многократно превышающие диаметры газонесущих каналов 6, 7 и 10.Part 4 (figure 1) is intermediate between parts 1 and 2 of the purge element. This part is made in the form of a
Часть 5 (фиг.1) представляет собой трубу для подвода газа в продувочный элемент, в котором она переходит в трубу 13.Part 5 (figure 1) is a pipe for supplying gas to the purge element, in which it passes into the
Трубы 9, 12, 14 и 17 и часть 5 соединены между собой, например, с использованием резьбовых соединений. Форма соединения этих труб здесь не рассматривается, так как не определяет существа работы продувочного элемента. Трубы 9, 12, 14, 17 порознь или вместе могут быть помещены в гнездовой блок (блоки), который становится составной частью кладки печи (ковша соответственно). Блок может иметь коническую форму (усеченного конуса) и образовывать сменную пробку с продувочным элементом. Блок может иметь пирамидоидальную (усеченную) форму и образовывать сменную пробку с продувочным элементом. Блок может состоять из набора с уступами конических или пирамидоидальных частей и образовывать сменную пробку с продувочным элементом. Короче, форма примененного гнездового блока, в котором размещен продувочный элемент, конечно имеет значение для работы агрегата, в том числе и для защиты его от прорыва стали. Но в данном материале решение этой задачи не рассматривается, так как не влияет на работу предлагаемого продувочного элемента, и само по себе решение этой задачи носит самостоятельный характер.
Продувочный элемент снабжен механизмом осевого перемещения 18 (фиг.7 и 8), выполненным, например, в виде соединения винт - гайка для периодического продвижения продувочного элемента в сторону металла по мере износа торца части 1.The purge element is equipped with an axial movement mechanism 18 (Figs. 7 and 8), made, for example, in the form of a screw-nut connection for periodically moving the purge element towards the metal as the end of part 1 is worn.
Продувочный элемент на дальнем от жидкого металла участке может быть установлен на опоры вращения 19 и снабжен соответствующим механизмом вращения 20 (фиг.7). В этом случае подвод газа к трубе 5 осуществляется через вертлюг 21.A purge element at a site farthest from the molten metal can be mounted on rotation supports 19 and provided with a corresponding rotation mechanism 20 (Fig. 7). In this case, the gas is supplied to the
Продувочный элемент может быть снабжен механизмом колебательного осевого перемещения 22, выполненным, например, в виде кулачкового механизма, который соответствующим образом соединен с продувочным элементом.The purge element may be provided with a mechanism of oscillatory
Предлагаемый продувочный элемент применяют в электродуговых печах, в мартеновских печах, в разливочных ковшах, в печи - ковше, т.е. в большинстве агрегатов сталеплавильного производства, где в современной черной металлургии осуществляют перемешивание расплава для улучшения качества разливаемой стали.The proposed purge element is used in electric arc furnaces, in open-hearth furnaces, in casting ladles, in a ladle furnace, i.e. in most steelmaking units, where in modern ferrous metallurgy melt is mixed to improve the quality of cast steel.
Продувочный элемент агрегата сталеплавильного производства работает следующим образом.The purge element of the steelmaking unit operates as follows.
Элемент устанавливают в кладку (или в специальный гнездовой блок, а затем с блоком в кладку) сталеплавильного агрегата (или установки доводки стали) так, что передний торец части 1 контактирует с расплавленным металлом. По трубе 5 (фиг.1) к элементу подводят газ, который по трубе 13 (фиг.5), капиллярным газонесущим каналам 10 (фиг.4), через камеру 16 поступает в газонесущие каналы 6 или 7 (фиг.2 и 3) и из них подается в расплавленный металл. Огнеупорная керамика, из которой изготовлены часть из описанных деталей, предотвращает выход жидкого металла за пределы агрегата.The element is installed in the masonry (or in a special nesting block, and then with the block in the masonry) of the steelmaking unit (or the installation of finishing steel) so that the front end of part 1 is in contact with the molten metal. Gas is supplied through the pipe 5 (FIG. 1) to the element, which is supplied through the pipe 13 (FIG. 5) to the capillary gas-carrying channels 10 (FIG. 4) through the
Газонесущие каналы 6, 7 и 10 изготовлены, например, из нержавеющих стальных труб. При этом трубки 6 имеют внутренний диаметр, например, ⌀ 3 мм, капиллярные трубки 10, например, внутренний диаметр ⌀ 0,5 мм. В обоих случаях толщина стенки труб порядка S=1 мм.Gas-carrying
Камера 16 выполнена, например, с круглым поперечным сечением ⌀ 95 мм. Сама камера 16 может быть выполнена из нержавеющей стали и помещена в трубу 17 из огнеупорной керамики.The
Подаваемый по указанным газонесущим каналам газ охлаждает эти трубки и исключает истечение (прорыв) жидкой стали за пределы агрегата из-за установки в нем описываемого продувочного элемента.The gas supplied through the indicated gas-carrying channels cools these tubes and eliminates the outflow (breakthrough) of liquid steel outside the unit due to the installation of the described purge element.
В то же время из-за периодичности работы механизма 18 осевого перемещения элемента (фиг.7 и 8) возможно налипание (нагорание) жидкой стали на передней его части 1, существенно ухудшающее его работу. Кулачковым механизмом 22 осуществляют постоянное колебательное (например, синусоидальное) осевое перемещение (порядка ±3 мм) продувочного элемента относительно кладки (блока), чем устраняют указанный негативный фактор в работе элемента.At the same time, due to the periodicity of the
При работе предлагаемого элемента возможен прорыв жидкой стали по газонесущим каналам 6, тем более, что в этом случае они расплавляются и усиливают вероятность такого прорыва стали. Возможность прорыва стали становится особенно вероятной в случаях нарушений с подачей газа.During the operation of the proposed element, breakthrough of liquid steel through gas-carrying
В случае указанного прорыва стали камера 16 служит барьером на пути дальнейшего продвижения жидкой стали, так как:In the case of the indicated breakthrough of steel, the
- во-первых, на выходе из трубок 6 жидкая сталь растекается по камере 16, имеющей значительно больший размер поперечного сечения, охлаждается и застывает;- firstly, at the outlet of the
- во-вторых, за камерой 16 по ходу движения прорвавшейся стали расположена часть 3 продувочного элемента с капиллярными газонесущими каналами 10 (фиг.1 и 4), исключающими дальнейшее продвижение стали и ее застывание.- secondly, behind the
В случае прорыва жидкой сталью барьера в виде части 2 с капиллярными трубками на пути ее движения оказывается часть 3 элемента, где предусмотрено расплавление изогнутых трубок из легкоплавкого материала (например, меди) и расплавление сыпучего материала, которые остановят прорвавшуюся жидкую сталь.In the event that liquid steel breaks through the barrier in the form of a part 2 with capillary tubes,
Таким образом, в предлагаемом продувочном элементе имеется по меньшей мере три барьера, предотвращающие прорыв жидкой стали: камера 16, капиллярные трубки 10 и часть 3 элемента.Thus, the proposed purge element has at least three barriers that prevent breakthrough of liquid steel:
Наряду с этим в конструкции предлагаемого продувочного элемента может быть предусмотрена установка его на опоры вращения 19 (фиг.7) и вращение элемента от привода поворота 20. В этом случае подвод газа к элементу осуществляют через верлюг 21.Along with this, the design of the proposed purge element may be provided for its installation on the support of rotation 19 (Fig.7) and the rotation of the element from the
Вращение продувочного элемента может быть постоянным, но предпочтение отдают вращению элемента только в момент начала резкого падения давления газа и отсутствия газа в системе подачи в жидкую сталь, тем самым максимально уменьшают износ трущихся о кладку (блок) агрегата частей продувочного элемента.The rotation of the purge element can be constant, but preference is given to the rotation of the element only at the moment of the beginning of a sharp drop in gas pressure and the absence of gas in the supply system to liquid steel, thereby minimizing the wear of the parts of the purge element rubbing on the masonry (block).
При осуществлении вращения реализуют скорость, обеспечивающую “срезание” жидкой стали по торцу части 1 продувочного элемента, контактирующей с жидкой сталью.When the rotation is carried out, a speed is realized that ensures “shearing” of the liquid steel along the end of part 1 of the purge element in contact with the liquid steel.
Для усиления эффекта “срезания” поступления жидкой стали в продувочный элемент подающие каналы 7 (фиг.3) части 1 элемента выполняют щелевидными с радиально-веерным расположением щелей. Так как по мере удаления от центральной оси продувочного элемента линейная скорость возрастает пропорционально радиусу на поверхности торца части 1, продувочные каналы 7 выполняют щелевыми-каплевидными, т.е. увеличивают ширину щели по мере ее удаления от продольной оси элемента (фиг.3). При этом это увеличение ширины щели осуществляют пропорционально радиусу этого удаления.To enhance the effect of "cutting" the flow of molten steel into the purge element, the feed channels 7 (Fig. 3) of the element part 1 are slotted with a radially fan-shaped arrangement of slots. Since, with distance from the central axis of the purge element, the linear velocity increases in proportion to the radius on the end surface of part 1, the
Площадь щелевых каплевидных газонесущих каналов может быть, например, равна площади круглых каналов 6 на фиг.2 (т.е., например, Но в отличие от каналов 6 (фиг.2) газонесущие каналы 7 (фиг.3) в ближнем к продольной оси элемента участке могут иметь щелевидную форму и зазор щели порядка 0,5 и даже 1,0 мм (т.е. капиллярный и выше) с постепенным увеличением зазора щели пропорционально радиусу удаления щели от этой продольной оси. Тем самым исключают попадание жидкой стали в газонесущие каналы 7. При реализации настоящей операции в продувочном элементе, как уже отмечено, газонесущие каналы 7 в части 1 элемента максимально смещают к периферийной зоне (фиг.3) для снижения риска попадания жидкой стали в эти газонесущие каналы.The area of the slotted drop-shaped gas-carrying channels may, for example, be equal to the area of the
Таким образом, в разработанном продувочном элементе для агрегатов производства или доводки стали предусмотрена устойчивая подача газа при наличии четырех степеней защиты агрегата от прорыва стали по линии действия продувочного устройства. Следовательно, дано комплексное техническое решение двух узловых проблем в работе продувочных устройств. Одновременно решена задача исключения налипания стали на наружную поверхность элемента при реализации периодической осевой подачи элемента по мере его износа.Thus, in the developed purge element for steel production or finishing units, a stable gas supply is provided in the presence of four degrees of protection of the unit from steel breakthrough along the line of action of the purge device. Therefore, a comprehensive technical solution to two key problems in the operation of purge devices is given. At the same time, the task of eliminating the sticking of steel to the outer surface of the element during the implementation of the periodic axial feed of the element as it wears out was solved.
Claims (4)
Priority Applications (19)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003106304/02A RU2230796C1 (en) | 2003-03-06 | 2003-03-06 | Blow-off component of an aggregate for steel production or its heat finishing |
ES04717036T ES2286614T3 (en) | 2003-03-06 | 2004-03-04 | GAS WASHING ELEMENT AND CORRESPONDING GAS WASHING DEVICE. |
MXPA05009482A MXPA05009482A (en) | 2003-03-06 | 2004-03-04 | Gas bubbling element and corresponding gas bubbling system. |
SI200430346T SI1599610T1 (en) | 2003-03-06 | 2004-03-04 | Gas bubbling element and corresponding gas bubbling system |
PT04717036T PT1599610E (en) | 2003-03-06 | 2004-03-04 | Gas bubbling element and corresponding gas bubbling system |
BRPI0408138-2A BRPI0408138A (en) | 2003-03-06 | 2004-03-04 | gas purification element and associated gas purification device |
US10/547,861 US20080136070A1 (en) | 2003-03-06 | 2004-03-04 | Gas Bubbling Element and Corresponding Gas Bubbling System |
CN2004800119871A CN1784500B (en) | 2003-03-06 | 2004-03-04 | Gas bubbling element and corresponding gas flushing device |
EA200501351A EA007214B1 (en) | 2003-03-06 | 2004-03-04 | Gas bubbling element and corresponding gas bubbling system |
PCT/EP2004/002153 WO2004079019A2 (en) | 2003-03-06 | 2004-03-04 | Gas bubbling element and corresponding gas bubbling system |
UAA200509349A UA83213C2 (en) | 2003-03-06 | 2004-03-04 | Refractory ceramic blowoff element for metallurgical crucible and blowoff device with blowoff element |
AT04717036T ATE362551T1 (en) | 2003-03-06 | 2004-03-04 | GAS FLUSHING ELEMENT AND ASSOCIATED GAS FLUSHING DEVICE |
PL04717036T PL1599610T3 (en) | 2003-03-06 | 2004-03-04 | Gas bubbling element and corresponding gas bubbling system |
DE502004003839T DE502004003839D1 (en) | 2003-03-06 | 2004-03-04 | GAS FLUSHING AND ASSOCIATED GAS FLUSHING |
JP2006504525A JP2006519930A (en) | 2003-03-06 | 2004-03-04 | Gas purging element (GASBUBLINGELEMENT) and corresponding gas purging system |
EP04717036A EP1599610B1 (en) | 2003-03-06 | 2004-03-04 | Gas bubbling element and corresponding gas bubbling system |
ZA200507094A ZA200507094B (en) | 2003-03-06 | 2005-09-05 | Gas bubbling element and corresponding gas bubbling system |
NO20054181A NO20054181D0 (en) | 2003-03-06 | 2005-09-08 | Gas feeding element and associated gas feeding device |
LVP-05-132A LV13402B (en) | 2003-03-06 | 2005-10-04 | Gas bubbling element and corresponding gas bubbling system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003106304/02A RU2230796C1 (en) | 2003-03-06 | 2003-03-06 | Blow-off component of an aggregate for steel production or its heat finishing |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2230796C1 true RU2230796C1 (en) | 2004-06-20 |
RU2003106304A RU2003106304A (en) | 2004-12-27 |
Family
ID=32846840
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003106304/02A RU2230796C1 (en) | 2003-03-06 | 2003-03-06 | Blow-off component of an aggregate for steel production or its heat finishing |
Country Status (18)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20080136070A1 (en) |
EP (1) | EP1599610B1 (en) |
JP (1) | JP2006519930A (en) |
CN (1) | CN1784500B (en) |
AT (1) | ATE362551T1 (en) |
BR (1) | BRPI0408138A (en) |
DE (1) | DE502004003839D1 (en) |
EA (1) | EA007214B1 (en) |
ES (1) | ES2286614T3 (en) |
LV (1) | LV13402B (en) |
MX (1) | MXPA05009482A (en) |
NO (1) | NO20054181D0 (en) |
PL (1) | PL1599610T3 (en) |
PT (1) | PT1599610E (en) |
RU (1) | RU2230796C1 (en) |
UA (1) | UA83213C2 (en) |
WO (1) | WO2004079019A2 (en) |
ZA (1) | ZA200507094B (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2720413C1 (en) * | 2019-08-05 | 2020-04-29 | Закрытое акционерное общество "Ферро Балт Плюс" | Method for bottom blowing of liquid metal in ladle |
RU2766401C1 (en) * | 2021-07-09 | 2022-03-15 | Акционерное общество "Ферро Балт Плюс" | Apparatus for bottom blowing of liquid metal with gas in a ladle |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100371463C (en) * | 2005-07-22 | 2008-02-27 | 钢铁研究总院 | Combined-blowing converter bottom gas supply element blocking-preventing device and method |
CN102041346B (en) * | 2010-12-28 | 2012-06-06 | 北京建龙重工集团有限公司 | Method for automatic bottom blowing control of converter |
CN102274958B (en) * | 2011-08-16 | 2013-08-21 | 东北大学 | Frustum slit type anti-blocking ladle bottom-blown powder injection device |
CN105087870B (en) * | 2015-08-31 | 2017-03-08 | 濮阳濮耐高温材料(集团)股份有限公司 | The preparation method of air blowing element, combined air blowing brick and combined air blowing brick |
CN109182655A (en) * | 2018-10-23 | 2019-01-11 | 王子晨 | A kind of Air blowing stick for the low blow of liquid |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4960004U (en) * | 1973-08-29 | 1974-05-27 | ||
WO1983003427A1 (en) * | 1982-03-29 | 1983-03-29 | Miyawaki, Yoshiharu | Bottom blowing gas nozzle in molten metal refining furnace and method of melting steel using the same nozzle |
JPS58167716A (en) * | 1982-03-29 | 1983-10-04 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Nozzle for injection of gas and its manufacture |
DE3441223A1 (en) * | 1984-11-10 | 1986-05-15 | Lichtenberg Feuerfest GmbH, 5200 Siegburg | Scavenging insert |
DE3527793A1 (en) * | 1985-08-02 | 1987-02-12 | Esb Schweissbetrieb Burbach & | METHOD FOR ASSEMBLING A GAS PURELINE PROVIDED FOR METALLURGICAL VESSELS |
JPS62250112A (en) * | 1986-04-23 | 1987-10-31 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Gas blowing plug |
JPS6393814A (en) * | 1986-10-06 | 1988-04-25 | Nkk Corp | Bottom blowing nozzle |
GB8703717D0 (en) * | 1987-02-18 | 1987-03-25 | Injectall Ltd | Injecting gas into metal melts |
IN168760B (en) * | 1987-04-10 | 1991-06-01 | Injectall Ltd | |
DE3833504A1 (en) * | 1988-10-01 | 1990-04-05 | Didier Werke Ag | GAS PLEASE DEVICE |
DE4012952C2 (en) * | 1990-04-24 | 1995-03-23 | Didier Werke Ag | Gas purging device on a metallurgical vessel |
JP3645588B2 (en) * | 1994-06-30 | 2005-05-11 | 黒崎播磨株式会社 | Refractories for gas injection with through holes |
-
2003
- 2003-03-06 RU RU2003106304/02A patent/RU2230796C1/en not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-03-04 EA EA200501351A patent/EA007214B1/en not_active IP Right Cessation
- 2004-03-04 MX MXPA05009482A patent/MXPA05009482A/en active IP Right Grant
- 2004-03-04 JP JP2006504525A patent/JP2006519930A/en active Pending
- 2004-03-04 EP EP04717036A patent/EP1599610B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-03-04 PL PL04717036T patent/PL1599610T3/en unknown
- 2004-03-04 US US10/547,861 patent/US20080136070A1/en not_active Abandoned
- 2004-03-04 BR BRPI0408138-2A patent/BRPI0408138A/en not_active Application Discontinuation
- 2004-03-04 ES ES04717036T patent/ES2286614T3/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-03-04 CN CN2004800119871A patent/CN1784500B/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-03-04 UA UAA200509349A patent/UA83213C2/en unknown
- 2004-03-04 DE DE502004003839T patent/DE502004003839D1/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-03-04 AT AT04717036T patent/ATE362551T1/en not_active IP Right Cessation
- 2004-03-04 WO PCT/EP2004/002153 patent/WO2004079019A2/en active Application Filing
- 2004-03-04 PT PT04717036T patent/PT1599610E/en unknown
-
2005
- 2005-09-05 ZA ZA200507094A patent/ZA200507094B/en unknown
- 2005-09-08 NO NO20054181A patent/NO20054181D0/en not_active Application Discontinuation
- 2005-10-04 LV LVP-05-132A patent/LV13402B/en unknown
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Продувочные системы для ковшей. Кнабль. Annval refractory symposium 1 st -5 th of july 2002, Vienna. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2720413C1 (en) * | 2019-08-05 | 2020-04-29 | Закрытое акционерное общество "Ферро Балт Плюс" | Method for bottom blowing of liquid metal in ladle |
RU2766401C1 (en) * | 2021-07-09 | 2022-03-15 | Акционерное общество "Ферро Балт Плюс" | Apparatus for bottom blowing of liquid metal with gas in a ladle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PT1599610E (en) | 2007-06-21 |
EP1599610A2 (en) | 2005-11-30 |
BRPI0408138A (en) | 2006-03-01 |
ES2286614T3 (en) | 2007-12-01 |
ZA200507094B (en) | 2006-06-28 |
WO2004079019A2 (en) | 2004-09-16 |
US20080136070A1 (en) | 2008-06-12 |
NO20054181L (en) | 2005-09-08 |
UA83213C2 (en) | 2008-06-25 |
MXPA05009482A (en) | 2006-03-10 |
EA200501351A1 (en) | 2006-02-24 |
CN1784500A (en) | 2006-06-07 |
NO20054181D0 (en) | 2005-09-08 |
EA007214B1 (en) | 2006-08-25 |
DE502004003839D1 (en) | 2007-06-28 |
WO2004079019A3 (en) | 2004-11-11 |
EP1599610B1 (en) | 2007-05-16 |
PL1599610T3 (en) | 2007-08-31 |
LV13402B (en) | 2006-04-20 |
JP2006519930A (en) | 2006-08-31 |
ATE362551T1 (en) | 2007-06-15 |
CN1784500B (en) | 2010-07-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2230796C1 (en) | Blow-off component of an aggregate for steel production or its heat finishing | |
EP0126132A1 (en) | Apparatus for introducing substances into liquids e.g. metal melts. | |
JP4556804B2 (en) | Molten metal injection tube and injection method | |
AU2003249790B2 (en) | Injection device and process for the injection of a fluid | |
JP2019013950A (en) | Method and apparatus for sealing tundish injection pipe | |
WO2006085789A1 (en) | Method for removing a molten metal main portion from a metal-meting container through an outflow opening embodied in the bottom surface thereof, a metal-melting container and a flowchart of main operations for carrying out said method | |
US3934640A (en) | Submerged nozzle for continuous casting | |
RU2374328C2 (en) | Tuyere device for introduction of gas mediums under level of liquid metal | |
JP2005254245A (en) | Pouring tube for tundish | |
EA011370B1 (en) | Device for metal refining in a pony ladle | |
RU2706911C1 (en) | Device for bottom blowing of metal by gas in ladle | |
RU150762U1 (en) | LIQUID METAL BLOWING DEVICE | |
RU2092281C1 (en) | Pouring nozzle for ladles | |
US20070042312A1 (en) | Industrial furnace | |
JPS6365734B2 (en) | ||
UA82304C2 (en) | Tuyere for desulfurization of cast-iron by granular magnesium in heavy scoops | |
WO2003106717A1 (en) | Method of reagents injection into the melt, metal melt stirring and device for its implementation | |
GB2083183A (en) | Metal refining apparatus | |
JP3373100B2 (en) | Lubrication method and apparatus in twin-drum continuous caster | |
RU58405U1 (en) | DEVICE FOR PROTECTING A METAL JET WITH GAS | |
PL186622B1 (en) | Method of and apparatus for feeding coated glass | |
SU1133298A1 (en) | Tuyere for deep blowing of metal in ladle | |
EP1857202A1 (en) | Method for influencing a liquid metal chemical composition in a ladle and an equipment system for carrying out said method | |
WO1989001983A1 (en) | Consumable lance | |
SI9620080A (en) | Bottom electrode for an arc furnace operated with direct current and process for operating the furnace |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140307 |