SU1011699A1 - Сопло продувочной фурмы сталеплавильного агрегата - Google Patents

Abstract

1. СОПЛО ПРОДУВОЧНОЙ ФУРМЫ СТАЛЕПЛАНИЛЬHQFO АГРЕГАТА, содержащее корпус, центральное сопло с конфузором, критическим сечением и диффузоре, образук цее тракт подачи первичного кислорода, и периферийное кольцевое сопло, охватывающее центральное сопло и образующее тракт подачи вторичного кислорода , отличающеес  тем, что, с целью увеличени  стойкости и повышени  эффективности продувки , в конфузоре выполнены ргщиальные отверсти , соедин х цие тракты подачи первичного и вторичного кислорода , а периферийное кольцевое сопло выполнено в виде диффузора, при этом отношение площадей трактов подачи первичного и вторичного кислорода в критическом сечении составл ет 0,5-1,0, а на срезе сопла 1 ,04-56,64 при длине диффузора 2,03 ,0 диаметра критического сечени . f/j 2. Сопло по п. 1, о т л и ч аю щ е е с   тем, что углы раскрыти  диффузоров центрального и периферийного сопел составл ют соответственно 2 8-20 и 5 .

Description

D:) :о Изобретение относитс  к металлу гии и может быть использовано дл  выплавки стали в конвертерах, мартеновских и электродуговых сталепл вильных печах. Известны фурмы с общим подводом кислорода, обеспечивающие подачу комбинированного жесткого и м г кого дуть  t11 Дросселирование общего потока кислорода осуществл етс  на значительном удалении от насадка, фор мирующего периферийный поток кисло рода, при этом происходит разделен дозвукового потока. В результате трудно организовать подачу первичного и вторичного потока кислорода с требуемыми характеристиками. Вследствие этого имеет место неудовлетворительна  стойкость фурм и снижение эффективности продувки. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  сопло продувочной фурмы сталеплавильного агрегата, содержащее корпус, центральное сопло с конфузором, критиче ким- сечением и диффузором, образующие тракт подачи первичного кислорода , и периферийное кольцевое сопло , образующее тракт подачи вторичного кислорода 2. Основными недостатками известного сопла,  вл ютс  индивидуальный, раздельный подвод кислорода дл  м гкого и жесткого дуть , что ведет к усложнению конструкции фурмы и неудовлетворительному взаимоде ствию двух потоков, что приводит к неустойчивому режиму продукции, к ограничению рассредоточени  дуть ; несовершенство конструкции сопел, в результате чего за счёт инжекции потока гор чих газов и воздействи  шлакометаллической згмульсии снажаетс  стойкость сопел. В случае выхода их из стро , чтобы произвести их замену, необходимо снимать всю форму... Цель изобретени  - увеличение стойкости фурмы и повьаиение эффекти ности продувки. Поставленна  цель достигаетс  те что в сопле продувочной фурмы стале плавильного агрегата, содержащем корпус, центральное сопло с конфузором , критическим сечением и диффу зором/ образующее Тракт подачи первичного кислорода, и периферийное кольцевое сопло, охватывакицее центральное сопло и образующее тракт подачи вторичного кислорода, в конфузоре выполнены радиальные отверсти , соедин ющие тракты подачи первичного и вторичного кислорода, а периферийное кольцевое сопло выполнено в виде диффузора, при этом от ношение площадей трактов подачи первичного и вторичного кислорода в критическом сечении 0,5-1,0, а на срезе сопла - 1,04-56,64 при длине 2,0-3,0 диаметра критического сечени . При этом углы раскрыти  диффузо- . ров центрального и периферийного сопел составл ют соответственно 820 и 5. Как установлено в результате промышленных испытаний, указанные соотношени  и углы  вл ютс  оптимальными при обычно примен емой длине диффузора , равной 2,0-3,0 диаметра критического сечени . На фиг. 1 изображено предлагаемое сопло, общий вид в разрезе; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг. 1. Сопло состоит из корпуса 1, конФузора 2 с критическим сечением 3, диффузора 4 с разделительной головкой 5 и критического сечени -, выполненного в виде калиброванного отверсти  6, а также вкладыша 7 с центральHfcw диффузором 8. Центральный диффузор 8 и кольцевой диффузор 4 соединены с общим конфузором 2. Вкладыш 7 снабжен фиксаторами 9, выполненными из металлических прутков или пластин и обеспечивающими его ;ентровку в диффузоре 4, и резьбовым соединением 10 дл  креплени  его на разделительной головке 5 сопла. В случае необходимости возможно изменение параметров дуть  путем замены разделительной головки или вкладыша , или головки и вкладыша одновременно . Дополнительное критическое сечение в виде калиброванных отверстий позвол ет при общем подводе кислорода обеспечивать м гкое и жесткое дутье, увеличивать производительность сопла и соответственно сталеплавильного агрегата. Наличие второго диффузора обеспечивает рассредоточение дуть  при высоком его расходе и улучшает массообмен и ра финирующее воздействие кислорода на расплав. Кроме того, м гкое дутье экранирует .сопло и предохран ет его от непосредственного воздействи  высокотемпературных газов. Вкладьни сопла позвол ет в широких пределах измен ть параметр м гкого и жесткого дуть  путем изменени  его размеров и конфигурации . Изготовление вкпадыла произвоитс  отдельно от других .деталей, оэтому создаютс  услови  дл  обесечени  заданной расчетной формы. Фиксаторы предназначены дл  уста-. НОНКИ вкпадаша в определенном полоении и устойчивости конструкции. Устройство работает следующим образом .

При продувке металла кислородом через фурму, снабженную предложенными соплами, в сопле общий поток кислорода делитс  на два самосто тельных потока, один из которых проходит через критическое сечение, выполненное в виде калиброванных отверстий 6, и кольцеобразный зазор диффузора 4. Диффузором 8 формируетс  кислородна  стру , обеспечивающа  характеристики потока, цеобходшл е дл  ведени  обезуглероживани  металла , т.е.. повьвиенна  кинетическа  энерги  потока и уменьшенный подсос газа в струю, а через диффузор 4 за счёт подбора сечений кгшиброванны отверстий б подаетс  кислород и организуетс  стру  с газодинамическими характеристиками, отвечающими требовани м наилучшего шлакообразовани , т.е. меньша  кинетическа  энерги  и максимально возможный подсос газов в струю.

Таким образс н, предложенна  конструкци  српла обеспечивает получение кислородного потока, обладающего одновременно противоречивыми требовани ми, отвечающими как услови м интенсивного обезуглероживани  так и эффективного шлакообразбвани  Кроме того, в предложенном варианте увеличение интенсивности продувки

может достигатьс  не только путем увеличени  количества сопел; но и путем увеличени  cj MMapHoro критического сечени  сопла без существенного увеличени  его габаритов, что обеспечивает увеличение стойкости фурмы и производительности сталеплавильного агрегата. Выполнение разделительной головки 5 и вкладыша 7 съемным обеспечивает возможность измене ни  профил  диффузоров без замены фурмы и реконструкции наконечника, что позвол ет осуществл ть быстрый переход на новые характеристики кислородной струи, нгшример, при изменении сортс1мента вш1лавл е№1Х сталей или изменении химического состава шихтовых материалов. Вкладыш 7 не требует специального вод ного ох.лаждени , поскольку он расположен в зоне адиабатического расширеин  кислородного , потока и на его поверхности достигаютс  температурил (-80) (-120/0.в диапазоне изменени  дгшлени  кислорода перед соплсм в предела 11-16 ата..

Экономический эффект от использо ,вани  изобретени  достигаетс  за сче увеличени  интенсивности продувки и стойкости фуриал составл ет 20О тыс.ру при годовом производстве 1 млн.т стали в РОД.

Claims (2)

1. СОПЛО ПРОДУВОЧНОЙ ФУРМЫ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО АГРЕГАТА, содержащее корпус, центральное сопло с конфузором, критическим сечением и диффузором, образующее тракт подачи “первичного кислорода, и периферийное кольцевое сопло, охватывающее центральное сопло и образующее тракт подачи вторичного кислорода, отличающееся тем, что, с целью увеличения стойкости и повышения эффективности продувки, в конфузоре выполнены радиальные отверстия, соединяющие тракты подачи первичного и вторичного кислорода, а периферийное кольцевое сопло выполнено в виде диффузора, при этом отношение площадей трактов подачи первичного и вторичного кис лорода в критическом сечении составляет 0,5-1,0, а на срезе сопла 1,04-56,64 при длине диффузора 2,g3,0 диаметра критического сечения;

2. Сопло поп. 1, отличающееся тем, что углы раскрытия диффузоров центрального и периферийного сопел составляют соответственно 8-20 и 5° .

>

ношение площадей трактов подачи первичного и вторичного кислорода в критическом сечении 0,5-1,0, а на срезе сопла - 1,04-56_? 64 при длине 2,0-3,0 диаметра критического сече5 ния.

При этом углы раскрытия диффузоров центрального и периферийного сопел составляют соответственно 820 и 5’.

Ю Как установлено в результате промышленных испытаний, указанные соотношения и углы являются оптимальными при обычно применяемой длине диффузора, равной 2,0-3,0 диаметра кри15 тического сечения.

На фиг. 1 изображено предлагаемое сопло, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Сопло состоит из корпуса 1, кон20 Фуэора 2 с критическим сечением 3, диффузора 4 с разделительной головкой 5 и критического сечения·, выполненного в виде калиброванного отверстия 6, а также вкладыша 7 с централь25 ным диффузором 8. Центральный диффузор 8 и кольцевой диффузор 4 соединены с общим конфузором 2. Вкладыш 7 снабжен фиксаторами 9, выполненными из металлических прутков эд или пластин и обеспечивающими его

Центровку в диффузоре 4, и резьбовым соединением 10 для крепления его на разделительной головке 5 сопла. В случае необходимости возможно изменение параметров дутья путем замены разделительной головки или вкладыша, или головки и вкладыша одновременно .

Дополнительное критическое сечение в виде калиброванных отверстий 40 позволяет при общем подводе кислорода обеспечивать мягкое и жесткое дутье, увеличивать производительность сопла и соответственно сталеплавильного агрегата. Наличие вто45 рого диффузора обеспечивает рассредоточение дутья при высоком его расходе и улучшает массообмен и ра^А финирующее воздействие кислорода на расплав. Кроме того, мягкое дутье 50 экранирует сопло и предохраняет его от непосредственного воздействия высокотемпературных газов.

I

Вкладыш сопла позволяет в широких пределах изменять параметры 55 мягкого и жесткого дутья путем изменения его размеров и конфигурации. Изготовление вкладыда производится отдельно от других деталей, поэтому создаются условия для обес60 печения заданной расчетной формы.

Фиксаторы предназначены для установки вкладыша в определенном положении и устойчивости конструкции.

Устройство работает следующим об¢5 разом.