SU1067054A1

SU1067054A1 - Tuyere for bottom blowing of metal

Info

Publication number: SU1067054A1
Application number: SU823509059A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Григорьевич Чернятевич; Юрий Иванович Шиш; Константин Григорьевич Носов; Юрий Николаевич Борисов; Сергей Николаевич Петров; Анатолий Степанович Тартаковский; Юрий Иванович Гладилин; Александр Павлович Наливайко; Юрий Федорович Костыря; Сергей Станиславович Красан
Original assignee: Днепродзержинский Ордена Трудового Красного Знамени Индустриальный Институт Им.М.И.Арсеничева
Priority date: 1982-11-09
Filing date: 1982-11-09
Publication date: 1984-01-15

Abstract

1. ФУРМА ДЛЯ ДОННОЙ ПРОДУВКИ МЕТАЛЛА, включающа центральную , кислородподвод щую трубу с несколькими соплами в ее выходной части , расположенньоми по осесимметричной окружности под углом к вертикальной оси фурмы и встроенньили в пористый огнеупорный блок, герметично заключенный в коаксиальную промежуточную трубу подвода защитной среды , установленную с кольцевым зазором в наружную трубу подвода защитной среды, отличающа с тем, что, с целью повышени стойкости , технологичности изготовлени и ремонта фурмы, кислородподвод ща и промежуточна трубы в выходной части снабжены съемньтм распределительным коллектором, выполненным в виде двух герметично соединенных нижней и верхней металлических чаш, образующих между собой полость, сообщающуюс через расположенные в нижней чаше каналы с трактом подвода защитной среды по промежуточной трубе, причь М в верхней и нижней чашах коллектора соосно размещены отверсти , в которых закреплены с помощью разъемных герметичных соединений сопла, выполненные из двух концентрично установленных с зазором труб, при этом наружные трубы сопел , встроенные в пористый огнеупорный блок, закреплены в отверсти х верхней чаши с выходом нижних торцов в прлость коллектора, пористый огнеупорный блок заключен в съемную металлическую обечайку ,установленнну 1о на верхней чаше с кольцевым зазором по отношению к наружной трубе подвода защитной среды, а внутренние трубы сопел закреплены в отверсти х нижней чаши с выходом нижних торцов (Л в кислородподвод щую трубу. 2.фурма по П.1, отлич аюс щ а с тем, что в.верхней чаше выполнены каналы подвода защитной среды из полости коллектора в пористый . огнеупорный блок. 3.Фурма по ПП.1 и 2, о т л и чающа с тем, что, с целью повьлиени эффективности перемеши05 вани ванны и выхода жидкой стали, сопла размещены в чашах коллектора VI и в пористом огнеупорном блоке тано генциально относительно вертикальной оси . СП 4.Фурма по пп.1-3, отлича4 юща с тем, что сопла выполнены с изгибом по длине по полувит .ковой цилиндрической винтовой линии и размещены в чашах коллектора и в пористом огнеупорном блоке по конпентрическим окружност м относительно вертикальной оси при чередующемс направлении изгиба сопел через каждый р д по правой и левой резьбе.1. A METAL BOTTOM PURGE TURM, including a central oxygen supply pipe with several nozzles in its outlet part, is located along an axisymmetric circle at an angle to the vertical axis of the tuyere and is embedded in a porous refractory block sealed into a coaxial intermediate pipe supplying a protective medium with an annular gap in the outer pipe for supplying a protective medium, characterized in that, in order to increase the durability, manufacturability and repair of the tuyere, oxygen supply and The intermediate pipes in the outlet part are provided with a removable distribution manifold, made in the form of two hermetically connected lower and upper metal bowls, forming a cavity between each other, communicating through the channels located in the lower bowl to the protective medium supply path through the intermediate pipe. collector coaxially placed holes in which are fixed by means of detachable sealed nozzle connections, made of two concentrically installed with a gap pipes, while the outside Nozzles embedded in a porous refractory block are fixed in the openings of the upper bowl with lower ends in the manifold extension, the porous refractory block is enclosed in a removable metal shell, 1o installed on the upper bowl with an annular gap relative to the outer pipe for supplying the protective medium, and the inner pipes of the nozzles are fixed in the holes of the lower bowl with the outlet of the lower ends (L in the oxygen supply pipe. 2. A fuser according to Claim 1, differs from the fact that the channels of the protective medium from the cavity of the collector to the porous one are made in the upper bowl. refractory block. 3. A lance according to Claims 1 and 2, that is, in order to increase the efficiency of mixing of the bath and the output of liquid steel, the nozzles are placed in the basins of the collector VI and in a porous refractory block so tangentially about the vertical axis. SP 4. Furma according to claims 1-3, differing from the fact that the nozzles are made with a bend along the length of a half-turn helical spiral and are placed in the collector's bowls and in the porous refractory block along the concentric circumferences around the vertical axis in the alternating direction bending nozzles through each row on the right and left threads.

Description

Изобретение относитс к черной металлургии, в частности к конструк ции фурм дл донной продувки металла в конвертерах, и может быть использовано при выплавке стали в агрегатах , работающих с продувкой металлической ванны под ее уровень. Известна фурма дл донной продув ки металла, состо ща из двух коаксиальных труб, встроенных в огнеупо ный пористый блок, снабженна патрубками независимого подвода кислорода к центральной трубе защитной среды в кольцевой зазор между труба ми и к пористому блоку Cll. Недостатком данной фурмы вл етс то, что она не обеспечивает рассредоточенный подвод кислорода в об ем металлической ванны. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс фурма дл донной продувки металла, включающа центральную кислородподвод щую трубу с несколькш/ш соплами в ее выходной части, расположенными по осе симметричной окружности под углом к вертикальной оси фурмы и встроенными в пористый огнупорный блок, герметично заключенный в коаксиальную промежуточную трубу подвода защитной среды, установленную с кольцевы зазором в наружную трубу подвода за идатной среды. Конструкци фурмы обеспечивает вдувание кислорода в темаллическую ванну ,рассредоточенными стру ми, что способствует организации м гкой продувки при большом расходе кислорода CZ. Недостатком известной фурмы вл етс пониженна ее стойкость из-за слабой защиты межсопельного простра ства рабочей поверхности пористого огнеупорного блока от агрессивного воздействи высоких температур, развивающихс 1;три взаимодействии кислородных струй с металлом. Это объ сн етс невозможностью обеспечени подачи надлежащего, количества защитной среды через поры огнеупорного блока и отсутствием более эффективного с точки зрени стойкос фурмы потока защитной среды вокруг каждой кислородной струи. Ограниче ние в расходе защитной среды (напри мер, природного газа) снижает также эффективность использовани фурмы как горелки дл предварительного по догрева скрапа в конвертере перед плавкой. Кроме того, в процессе износа данной фурмы по мере разрушеНИ9 днища конвертера рассто ние меж ду соплами на поверхности блока все врем уменьшаетс , что сопровождает с ухудшением условий защиты межсопельного пространства, объединением кислородных струй вблизи торца блока, а следовательно, снижением стойкости фурмь: и эффективности продувки. Известна конструкци фурмы не обеспечивает подвод и создание кольцевого потока защитной среды вокруг каждого кислородного сопла, размещенного в огнеупорном блоке. Блок с соплами представл ет неразъемную конструкцию с кислородподвод щей и промежуточной трубами фурмы, а поэтому побывавша в эксплуатации фурма не подлежит ремонту путем замены изношенного блока с соплами на новый. Это ведет к повышенным непроизводительным затратам времени и материалов при изготовлении фурм. Кроме этого, указанна конструкци фурмы не позвол ет повысить эффективность перемешивани ванны и выхода жидкой стали, а также способствует снижению стойкости футеровки стен конвертера, что св зано с расположением сопел в огнеупорном блоке только по окружности относительно одного центрального сопла под углом к вертикальной оси фурмы. При таком варианте р азмещени сопел в блоке не реализуетс вращательное движение потоков металла и шлака в горизонтальной плоскости конвертерной ванны, способствующее интенсификации тепло- и массообменных процессов между шлаковой и металлической фазами и, как результат, снижению Содержани окислов .железа в шлаке и увеличению выхода жидкой стали. Цель изобретени - повышение стойкости , технологичности изготовлени и ремонта фурмы, а также повышение эффективности перемешивани ванны и выхода жидкой стали. Поставленна цель достигаетс тем, что в. фурме дл донной продувки металла, включающей центральную кислородподвод щую трубу с несколькими соплами в ее выходной части, расположенными по осесимметричной окружности под углом к вертикальной оси фурмы и встроенными в пористый огнеупорный блок, герметично заключенный в коаксиальную промежуточ- ную трубу подвода защитной среды, установленную с кольцевым зазором в наружную трубу подвода защитной среды, кислородподвод ща и промежуточные трубы.в выходной части снабжены съемным распределительным коллектором , выполненным в виде двух герметично соединенных нижней и верхней металлических чаш, образующих между собой полость, сообщающуюс через расположенные в нижней чаше каналы с трактом подвода защитной среды по промежуточной трубе , причем в верхней и нижней чашах коллектора соосно размещены отверсти , в которых закреплены с помоьчью разъемных герметичных соеди 1зений сопла, выполненные из двух концентрично установленных с зазором труб, при этом наружные трубы с пел , встроенные в пористый огнеупор ный блок, закреплены в отверсти х верхней чаши с выходом нижних торцов в полость коллектора, пористый огнеупорный блок заключен в съемную металлическую обечайку, установленную на верхней чаше с кольцевым заз ром по отношению к наружной трубе подвода защитной среды, а внутренние трубы сопел.закреплены в отверсти х нижний чаши с выходом нижних торцов в ки слородподв.од щую трубу. в верхней чаше выполнены каналы подвода защитной среды из полости коллектора в пористый огнеу.порчый блок. Сопла размещены в чашах коллектора и в пористом.огнеупорном блоке тангенциально относительно вертикал ной оси фурмы. Кроме того, сопла выполнены с из гибом по длине по полувитковой цили дрической винтовой линии и размещены в чашах коллектора и в пористом огнеупорном блоке по концентрически окружност м относительно вертикальной оси при чередующемс направлении изгиба сопел через каждый р д п правой и левой резьбе. На фиг. 1 изображена фурма, вертикальный разрез; на фиг. 2 - сечение А-Л на фиг. 1; на фиг. 3,- сечение Б-Б на фиг. 4, распределитель ный коллектор с пористым огнеупорным -блоком при размещении в них пр молинейных сопел с двум углами наклона к вертикальной и горизонтал ной плоскост м фурмы (тангенциально относительно вертикальной оси фурмы ) ; на фиг. 4 - вид В на фиг. 3; на фиг. 5 -.распределительный колле тор с пористым огнеупорным блоком при размещении в. них сопел, выполненных с изгибом по длине по полувитковой цилиндрической винтовой линии, вертикальный разрез; на фиг. 6 - вид Г на фиг. 5. Фурма состоит из трех коаксиаль ных труб 1-3 с патрубками 4, обраЗУЮ1Т1ИМИ тракты дл подвода кислоро да и защитной среды. Трубы 1-3 в нижней части снабжены фланцами 5 и герметично закрепл ютс между собо с помощью фланца 5 и шпилек б. Внутренн кислородподвод ща труб 1 и промежуточна труба 2 подвода защитной среды в выходной части 7 снабжены съемным распределительным коллектором выполненным в виде дв герметично соединенных нижней 8 и верхней 9 металлических чаш, образ их между собой полость 10, сообщаюуюс через расположенные в нижней аше по кругу цилиндрические каналы 11 с трактом 12 подвода защитной среды-по промежуточной трубе 2. Чаши 8 и 9 коллектора соедин ютс между собой шпильками 13. В верхней 9 и нижней 8 чаишх коллектора соосно размещены отверсти 14, в которых закреплены с помощью сальниковых уплотнений 15 сопла из двух концентрично установленных с зазором труб. Наружные трубы 16 сопел, встроенные в пористый огнеупорный блок 17, закреплены в отверсти х верхней чаши 9 с выходом нижних торцов 18 в полость 10 коллектора. Блок 17 заключен в съемную металлическую обечайку 19, установленную на верхней чаше 9 на резьбовом соединении 20 с кольцевым зазором к наружной трубе 3 подвода защитной среды. Внутренние трубы 21 сопел закреплены в отверсти х 14 нижней ча1чи 8 с выходом нижних торцов 22 в кислородподвод щую трубу 1. В собранном виде распределительный коллектор с пористым огнеупорным блоком и соплами герметично крепитс через патрубок 23 нижней 8 ча1чи на резьбовом соединении с уплотнительной прокладкой 24 к кислородподвод щей трубе 1.При этом нижн чаша 8 .коллектора по периферии своей проточкой 25 плотно стыкуетс с выходной частью промежуточной трубы 2. Верхн чаша 9 коллектора снабжаетс каналами 2G дл подвода защитной среды из полости 10 коллектора в пористый огнеупорный блок 17. Четыре пр молинейных сопла из концентрично установленных с зазором труб 16 и 21 размещены в чашах коллектора и в блоке 17 по окружности относи-тельно вертикальной оси фурмы Под углом 45- к ней (фиг. 1 и 2). Дл повышени эффективности перемешивани ванны четыре пр молинейных сопла из труб 16 и 21 могут быть размещены в чашах коллектора и в блоке 17 с двум углами наклона к вертикальной и горизонтальной плоскост м фурмы (фиг. 3 и 4). При этом углы наклона и разворота сопел равны между собой и составл ют 45°. Повышение эффективности перемешивани ванны при одновременном сохранении межсопельного рассто ни на поверхности пористого огнеупорного блока фурмы по мере ее износа достигаетс выполнением сопел с изгибом по длине по полувитковой цилиндрической винтовой линии концентрично установленных с зазором труб 16 и 21 (фиг. 5 и 6). При этом три сопла , установленных по внутренней концентрической окружности 27, имеют изгиб по правой резьбе, а три сопла. размещенные по наружной окружности 28, изогнуты по левой резьбе. При тангенциальном размещении с пел в чашах коллектора и в блоке (с двум углами наклона к вертикал ной и горизонтальной плоскост м) угол наклона сопел к вертикальной плоскости фурмы в во вл етс вер ним пределом и не может быть больш этой величины, так как в этом случае происходит интенсивное разруше ние дни1ца конвертера , из-за слишком близкого расположени к последнему высокотемпературных реакционных зо возникающих в местах взаимодействи кислородных струй с металлом. По этим же причинам у гол наклона р ворота сопел к горизонтальной плоско ти фурмы в 10 вл етс нижним предел и неможёт быть меньше этой величины расположени сопел в 10 к вертикальной плоскости фурмы вл е с нижним пределом на том основании что дальнейшее уменьшение этой вел чины ведет к сли нию кислородных струй в общий поток и чрезмерно бур ному ходупродувки с образованием зна.4 и тельных выбросов металла и шла ка из агрегата. Последнее способствует снижению выхода жидкой стали. На этом же основании угол накло ( разворота) сопел к горизонтальной плоскости фурмы в 80 вл етс верх ним пределом и не может быть больше этой величины. Фурма работает следующим образом По внутренней трубе 1 кислород под давлением поступает к выходной части 7 кислородной трубы 1 и герметично соединенному с ней патрубку 23 нижней чаши 8 коллектора и через внутренние трубы 21 сопел рассредо точенными стру ми вдуваетс в метал лическую ванну, что способствует организации м гкой продувки при .большом расходе кислорода. При этом в случае размещени сопел в чашах коллектора и в блоке танген циально относительно вертикальной оси фурмы одновременно достигаетс улучшение перемешивани ванны за счет организации дополнительного . вращени металла относительно оси каждой фурмы. Если выполнение с .изгибом по длине по полувитковой цилиндрической винтовой линии сопла размещены в чашах коллектора и в блоке по двум концентрическим окружност м относительно вертикальной оси фурмы при направлении изгиба сопел в одном р ду по правой резьбе , а в другом по левой, то обеспечиваетс дополнительное вращательное движение металла в пределах реакционной зонь в противоположных направлени х, что позвол ет интен .сифицировать массо- и теплообменные процессы в ней. Кроме того, использование сопел с изгибом по длине по полувитковой спирали не сопро-г воадаетс Уменьшением рассто ни между соплами по мере износа фурмы, что повышает стойкость фурмы и эффек-, тивность продувки за счет лучших условий защиты межсопельного пространства и предотвращени сли ни кислородных струй в общий поток. Один поток защитной среды, например природного газа, от патрубка подаетс между трубами 1 и 2 и через каналы 11 нижней чаши 8 в полость 10 коллектора, а затем поступает по кольцевой щели между внутренней 21 и наружной 16 труба ли сопел на рабочую поверхность пористого огнеупорного блока 17, обеспечива индивидуальную кольцевуюоболочку защитной среды вокруг каждой кислородной струи и,.тем самым, надежную защиту рабочей поверхности огнеупорного блока от высокотемпературного физического и химического воздействи газовой, металлической и шлаковой фаз реакционной зоны.. Природный газ из полости 10 коллектора поступае.т также по каналам 26 верхней чакш 9 в пористый огнеупорный блок, проходит через поры на его рабочую поверхность, дополнительно защища межсопловое пространство поверхности блока. Второй поток защитной среды от патрубка подаетс в зазор между наружной 3 и промежуточной 2 Трубами и выходит в металл в виде кольцевой струи, надежно защища весь торец фурмы от разрушени . Помимо увеличени стойкости фурмы , создание индивидуальной кольцевой оболочки защитной среды вокруг каждой кислородной струи способствует повышению эффективности использовани предлагаемой конструкции фурмы в роли горелки дл предварительного подогрева скрапа в конвертере. Это обеспечиваетс в результате большего расхода защитной среды и лучшей организации перемешивани топлива с кислородом. Данна конструкци обеспечивает быструю ее замену в днище конвертера в ходе компании без смены самого днища. При этом из наружной трубы 3 фурглы, закрепленной в днище конвертера, после разъединени фланцевых соединений вынимаетс как единое целое кислородподвод ща 1 и промежуточна 2 трубы и соединенные с ними коллектор и пористый огнеупорный блок с соплами. Коллектор и огнеупорный блок с соплами отдел ютс от кислородподвод щей 1.и Промежуточной 2 труб и замен ютс новыми, заранее подготовленныг/ш, а фурма собираетс в обратной последовательноети .С целью сокращени времени на замену фурмы и повышени производительности агрегата целесообразно сразу осуществл ть замену сборного узла состо щего из кислородподвод щей, промежуточной труб и соединенных с ними коллектора и огнеупорного блока с соплами, на новый, заранее подготовленный . .IThe invention relates to ferrous metallurgy, in particular, to the construction of tuyeres for the bottom blowing of metal in converters, and can be used in the smelting of steel in units operating with the blowing of a metal bath to its level. A known lance for bottom blowing metal consisting of two coaxial tubes embedded in a refractory porous block, provided with independent oxygen supply nozzles to the central tube of the protective medium in the annular gap between the tubes and to the porous block Cll. The disadvantage of this tuyere is that it does not provide a dispersed supply of oxygen into the volume of the metal bath. Closest to the invention to the technical essence and the achieved result is a lance for bottom metal blowing, including a central oxygen supply pipe with several / w nozzles in its outlet part located along an axis of symmetrical circumference at an angle to the vertical axis of the lance and embedded in a porous refractory block , hermetically enclosed in a coaxial intermediate pipe for supplying a protective medium, installed with an annular gap in the outer supply pipe for the ideal medium. The design of the tuyere provides for the injection of oxygen into a tem- pellic bath dispersed by jets, which contributes to the organization of a gentle blowdown with a high consumption of oxygen CZ. A disadvantage of the known tuyere is its lowered resistance due to the weak protection of the inter-sopular space of the working surface of the porous refractory block from the corrosive effects of high temperatures developing 1; three interactions of oxygen jets with metal. This is due to the inability to ensure proper supply of the protective medium through the pores of the refractory block and the lack of a more effective from the point of view of the steady tuyere flow of the protective medium around each oxygen stream. Limiting the flow rate of the protective medium (for example, natural gas) also reduces the efficiency of using the tuyere as a burner to preheat the scrap in the converter before melting. In addition, in the process of wear of this tuyere, as the bottom of the converter collapses, the distance between the nozzles on the surface of the block decreases all the time, which accompanies the deterioration of the protection between the spaces between the spaces, combining oxygen jets near the block end and, consequently, reducing the durability of the tuyeres: purge. The known lance structure does not provide a supply and creation of an annular flow of protective environment around each oxygen nozzle placed in the refractory block. The block with nozzles is a one-piece construction with an oxygen supply and intermediate pipes of the tuyere, and therefore, the used tuyere cannot be repaired by replacing the worn-out block with nozzles with a new one. This leads to an increased overhead of time and materials in the manufacture of tuyeres. In addition, this design of the tuyere does not allow increasing the efficiency of bath mixing and liquid steel output, and also contributes to reducing the lining resistance of the converter walls, which is due to the location of the nozzles in the refractory block only around the circumference of one central nozzle at an angle to the vertical axis of the tuyere. In this variant of placement of nozzles in the block, rotational movement of metal and slag flows in the horizontal plane of the converter bath does not occur, contributing to the intensification of heat and mass transfer processes between the slag and metal phases and, as a result, reducing the iron oxide content in the slag and increasing the yield of liquid become. The purpose of the invention is to increase the durability, manufacturability and repair of the tuyere, as well as to increase the efficiency of bath mixing and the yield of liquid steel. The goal is achieved by c. a tuyere for bottom blowing of a metal including a central oxygen supplying pipe with several nozzles in its outlet part located along an axisymmetric circle at an angle to the vertical axis of the tuyere and embedded in a porous refractory block hermetically enclosed in a coaxial intermediate pipe supplying a protective medium installed with an annular gap in the outer pipe for supplying a protective environment, oxygen supply and intermediate pipes. in the outlet part they are equipped with a removable distribution manifold, made in the form of two hermetically connected lower and upper metal cups forming a cavity between them, communicating through channels located in the lower bowl with a path for supplying a protective medium through an intermediate pipe, and in the upper and lower cups of the collector there are coaxial holes in which they are fixed with detachable sealed connectors. nozzles made of two concentrically mounted pipes with a gap, while the external pipes with pellets embedded in the porous refractory block are fixed in the openings of the upper bowl with a bottom outlet The end faces of the collector cavity, the porous refractory block is enclosed in a removable metal shell mounted on the upper bowl with an annular gap relative to the outer pipe for supplying a protective environment, and the inner pipes are fixed in the openings of the lower bowl with the outlet of the lower ends in the substructure Support pipe. in the upper bowl, channels for the supply of protective medium are made from the collector cavity to the porous fire. a flawed block. The nozzles are placed in the collector basins and in the porous refractory block tangentially relative to the vertical axis of the tuyere. In addition, the nozzles are made from a bend along a half-turn cylindrical helical line and are placed in the collector bowls and in the porous refractory block along concentric circumferences with respect to the vertical axis with alternating bending direction of the nozzles through every row of right and left threads. FIG. 1 shows a lance, vertical section; in fig. 2 is a section A-L in FIG. one; in fig. 3, section BB in FIG. 4, a distribution manifold with a porous refractory block — when placed in them straight nozzles with two angles of inclination to the vertical and horizontal planes of the tuyere (tangentially relative to the vertical axis of the tuyere); in fig. 4 is a view of B in FIG. 3; in fig. 5-distribution distributor with porous refractory block when placed in these nozzles are made with a bend along the length of a semi-turn cylindrical helix, a vertical section; in fig. 6 is a view of FIG. 5. The lance consists of three coaxial tubes 1-3 with nozzles 4, which form tracts for the supply of oxygen and a protective environment. The pipes 1-3 in the lower part are provided with flanges 5 and are sealed between themselves with the help of flange 5 and studs b. Internal oxygen supply pipe 1 and intermediate pipe 2 supply protective environment in the output part 7 is equipped with a removable distribution manifold made in the form of two hermetically connected lower 8 and upper 9 metal bowls, the image of a cavity 10 between them, communicated through cylindrical located in the lower Axe in a circle channels 11 with a path 12 for supplying a protective medium through an intermediate pipe 2. The collector bowls 8 and 9 are interconnected by studs 13. In the top 9 and bottom 8 collectors there are coaxially arranged holes 14, in which Replenished with gland seals 15 nozzles of two concentrically installed with a gap pipes. The outer pipes 16 nozzles, embedded in the porous refractory block 17, are fixed in the openings of the upper bowl 9 with the outlet of the lower ends 18 into the cavity 10 of the collector. The block 17 is enclosed in a removable metal shell 19, mounted on the upper bowl 9 on the threaded connection 20 with an annular gap to the outer pipe 3 for supplying a protective environment. The inner pipes 21 of the nozzles are fixed in the holes 14 of the lower part 8 with the outlet of the lower ends 22 into the oxygen supply pipe 1. Assembled, the distribution manifold with the porous refractory block and the nozzles are tightly fastened through the nozzle 23 of the lower 8 parts to the threaded connection with a sealing gasket 24 oxygen supply pipe 1. At the same time, the lower bowl 8 of the collector, along the periphery of its groove 25, fits tightly with the outlet part of the intermediate pipe 2. The upper bowl 9 of the collector is supplied with 2G channels for supplying a protective medium from the cavity 10 of the collector to the porous refractory block 17. Four straight nozzles from concentrically mounted with a gap of pipes 16 and 21 are placed in the collector's bowls and in block 17 around the circumference of the tuyere relative to the vertical axis of the tuyere (Fig. 1 and 2). In order to increase the mixing efficiency of the bath, four straight pipe nozzles from pipes 16 and 21 can be placed in the collector bowls and in block 17 with two angles of inclination to the vertical and horizontal planes of the tuyere (Fig. 3 and 4). In this case, the angles of inclination and rotation of the nozzles are equal to each other and are 45 °. Improving the efficiency of mixing of the bath while maintaining the interstitial distance on the surface of the porous refractory block of the tuyere as it is worn is achieved by performing nozzles with a bend along the length of the half-turn cylindrical helix concentrically installed with a gap of pipes 16 and 21 (Fig. 5 and 6). In this case, three nozzles installed on the inner concentric circle 27, have a bend along the right-hand thread, and three nozzles. placed around the outer circumference 28, bent along the left thread. When tangentially positioned with the pellets in the collector's bowls and in the block (with two angles of inclination to the vertical and horizontal planes), the angle of inclination of the nozzles to the vertical plane of the tuyere is the limit and cannot be greater than this value, since In case of intensive destruction of the converter's day, because of the high-temperature reaction zones that occur too close to the latter, the oxygen jets with the metal interact in places where the jets interact. For the same reasons, the goal of the tilt p of the nozzle gate to the horizontal plane of the tuyere at 10 is the lower limit and it can not be less than this value. The location of the nozzles in 10 to the vertical plane of the tuyere is the lower limit on the grounds that to the fusion of oxygen jets into the general flow and to excessively vigorous prodanning with the formation of significant 4 and solid emissions of metal and from the unit. The latter contributes to reducing the yield of liquid steel. On the same basis, the angle of inclination (turning) of the nozzles to the horizontal plane of the tuyere in 80 is the upper limit and cannot be greater than this value. The lance works as follows. Through the inner pipe 1, oxygen under pressure enters the outlet part 7 of the oxygen pipe 1 and the manifold of the lower bowl 8 of the collector 8 which is hermetically connected to it and is blown into the metal bath through the inner pipes 21 of the nozzles into the metal bath. high purge at high oxygen consumption. In this case, if nozzles are placed in the collector bowls and in the block tangentially with respect to the vertical axis of the tuyere, an improvement in the bath mixing is achieved simultaneously by organizing an additional one. metal rotation relative to the axis of each tuyere. If a nozzle with a bend along a half-turn cylindrical helix is placed in the collector's bowls and in the block along two concentric circles about the vertical axis of the tuyere, the bend direction of the nozzles is in one row along the right-hand thread and in the other along the left-hand side, rotational movement of the metal within the reaction zone in opposite directions, which allows for intensive mass and heat exchange processes in it. In addition, the use of nozzles with a bend along the length of a semi-turn helix does not withstand a decrease in the distance between the nozzles as the tuyere is worn, which increases the durability of the tuyere and the efficiency of purging due to better protection of the intersolen space and prevention of oxygen jets into the general stream. One stream of protective medium, such as natural gas, from the nozzle is fed between pipes 1 and 2 and through the channels 11 of the lower bowl 8 into the cavity 10 of the collector, and then flows through the annular gap between the inner 21 and outer 16 pipe nozzles onto the working surface of the porous refractory block 17, providing an individual annular shell of the protective environment around each oxygen jet and, thereby, reliable protection of the working surface of the refractory block from high temperature physical and chemical effects of gas, metal and slag phase of the reaction zone. Natural gas from the cavity 10 of the collector enters. Also through the channels 26 of the upper chakshka 9 into the porous refractory block, passes through the pores on its working surface, additionally protecting the intersublock space of the block surface. The second stream of protective medium from the nozzle is fed into the gap between the outer 3 and intermediate 2 pipes and enters the metal in the form of an annular jet, reliably protecting the entire end of the tuyere from destruction. In addition to increasing the durability of the tuyere, the creation of an individual annular shell of the protective environment around each oxygen jet contributes to increasing the efficiency of using the proposed tuyere design as a burner for preheating the scrap in the converter. This is achieved as a result of the greater consumption of the protective medium and the better organization of the mixing of the fuel with oxygen. This design ensures its quick replacement in the bottom of the converter in the course of the company without changing the bottom. At the same time, after separating the flange connections, the outer pipe 3 of the wagon fixed in the bottom of the converter is removed as a single unit oxygen supplying 1 and intermediate 2 pipes and a collector and a porous refractory block with nozzles connected to them. The collector and the refractory block with nozzles are separated from the oxygen supplying 1. and the intermediate 2 pipes and replaced with new, previously prepared lances, and the lance is assembled in the reverse order. To reduce the time for replacing the lance and increasing the productivity of the unit, it is advisable to immediately replace an assembly consisting of an oxygen supply, an intermediate pipe and a collector connected to them and a refractory block with nozzles, to a new, previously prepared. .I

Преимущество предлагаемой конструкции фурмы заключаетс также в том, что изнашиваемыми до определенной степени в процессе эксплуатации узлами вл ютс только внутренн 21 .и наружна 16 трубы сопел, пористый огнеупорный.блок 17 с металлической обечайкой 19, что позвол ет осуществл ть их Зс1мену н.а участке подготовки фурм в цехе при монтаже узла фурмы, состо щего из верхней чаши коллектора 9 и креп щихс к ней наружных труб, 16 сопел, встроенных в пористый огнеупорныйблок 17, заключенный в металлическую обечайку 19, а также при соединении этого узла с нижней чашей 8 коллектора.The advantage of the proposed design of the tuyere is that only the inner 21 and outer 16 pipes of nozzles, porous refractory block 17 with a metal shell 19, which allow them to be replaced, are worn out to a certain extent during operation. The tuyere preparation area in the workshop when installing the tuyere assembly consisting of the upper collector bowl 9 and external pipes attached to it, 16 nozzles embedded in a porous refractory block 17 enclosed in a metal shell 19, as well as connecting th node to the lower cup 8 collector.

Это повышает технологичность изготовлени и ремонта фурмы по сравнению с известными образцами.This improves the manufacturability and manufacture of the tuyere compared to known samples.

По сравнению с прототипом предлагаема конструкци фурмы позвол етCompared to the prototype, the proposed lance design allows

повысить ее стойкость, производить быструю замену износившихс фурм в |днище конвертера по ходу кампании без смены самого днища и тем car/jnM ликвидировать простой конвертера и повысить производительность агрегата , повысить эффективность использовани фурмы как горелки дл предвр ительного подогрева скрапа в конветере , за счет этого увеличить долю скрапа в металлошихте и производительность процесса,увеличить эффективность перемешивани ванны и выхо жидкой стали, повысить технологичность изготовлени - и ремонтоспособность фурмы. Кроме того, по сравнению с прототипом предлагаема фурма надежнее в эксплуатации, ее стойкость должна быть минимум на 30% выше. В результате ликвидации простоев конвертера по замене днища в ходе кампании, доведени стойкости Днища до стойкости футеровки конвертера прчизводительность конвертеров возрастает минимум на 2%. 1 increase its durability, make a quick replacement of worn tuyeres in the | bottom of the converter during the campaign without changing the bottom itself and thus car / jnM eliminate a simple converter and increase the productivity of the unit, increase the efficiency of using the tuyere as a burner for preheating scrap metal in the conveyor, thereby to increase the proportion of scrap in the metal charge and the productivity of the process, to increase the efficiency of the mixing of the bath and the exit of the liquid steel, to improve the manufacturability of the lance. In addition, in comparison with the prototype, a lance is more reliable in operation, its resistance should be at least 30% higher. As a result of eliminating downtime of the converter for replacing the bottom during the campaign, bringing the Bottom resistance to the resistance of the converter lining, the performance of the converters increases by at least 2%. one

Ориен ировочный экономический эффект от внедрени составл ет 112 тыс. руб. в год за счет повыигенй стойкости фурм.The estimated economic effect of the introduction is 112 thousand rubles. per year due to increased persistence of tuyeres.

2626

б-Бbb

Фиг. 5FIG. five

2121

16sixteen

Claims

1. BOTTOM FOR THE BOTTOM PURGE OF THE METAL, including the central one. oxygen supply pipe with several nozzles in its output part, arranged along an axisymmetric circle at an angle to the vertical axis of the tuyere and built into a porous refractory block, hermetically enclosed in a coaxial intermediate pipe for supplying a protective medium, installed with an annular gap in the outer pipe for supplying a protective medium, characterized in that, in order to increase the durability, manufacturability of the manufacture and repair of the lance, the oxygen supply and intermediate pipes in the output part are equipped with a removable distribution m collector, made in the form of two hermetically connected lower and upper metal bowls, forming a cavity that communicates through the channels located in the lower bowl with the protective medium supply path through the intermediate pipe, with holes in which the holes are fixed in the upper and lower collector bowls using detachable sealed nozzles, made of two concentrically mounted pipes with a gap, while the outer pipes of the nozzles embedded in the porous refractory block are fixed in the holes x of the upper bowl with the lower ends leading into the collector space, the porous refractory block is enclosed in a removable metal shell mounted on the upper bowl with an annular gap with respect to the outer pipe for supplying the protective medium, and the inner pipes of the nozzles are fixed in the holes of the lower bowl with the lower ends going into oxygen supply pipe.

2. The lance according to claim 1, distinguished by the fact that in the upper bowl there are channels for supplying a protective medium from the reservoir cavity to the porous one. refractory block.

3. Lance pop 1 and 2, characterized in that, in order to increase the efficiency of mixing the bath and the output of molten steel, the nozzles are placed in the collector cups and in the porous refractory block tangentially relative to the vertical axis of the Fourier.

4. A tuyere according to claims 1 to 3, characterized in that the nozzles are bent along the length along a half-helical cylindrical helix and placed in the collector bowls and in the porous refractory block along concentric circles relative to the vertical axis with alternating direction of nozzle bending through each row on the right and left thread.

SU ,,, 1067054