SU1513037A1 - Фурма дл продувки жидкого металла - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к черной металлургии. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности. Это решаетс  изменением конструкции фурмы дл  продувки жидкого металла в печи. Фурма состоит из концентрически расположенных труб, образующих тракты дл  окислител  и охладител , и головки с диаметрально расположенными соплами с сечением 50-70% от общего сечени  сопел, содержит сопла, состо щие из цилиндрической и расшир ющейс  конической частей. Причем конусность больших сопел составл ет 0,8-2,5 конусности малых сопел, а соотношение длин цилиндрической и конической частей сопел составл ет 0,80-1,25. Сопла увеличенного диаметра расположены под углом 30-35° к продольной оси печи в горизонтальной плоскости. 2 ил., 1 табл.

Description

1

(21)4366256/23-02

(22)18.01.88

(46) 07.10.89. Бюл. № 37

(71)Мариупольский металлургический .комбинат им, Ильича и Мариупольский металлургический институт

(72)А.М.Овс нников, С.П.Терзи н, Г.З.Гизатулин, А. Ф. Папу на, А.А.Варенцов, Е.А.Капустин., О.Э.Шлик, З.И.Харина, А.А.Федюкин, Ю.Я.Андропов и А.В.Р бухин

(53) 669.184.244.66(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 480767, кл. С 21 С 5/48, 1976. Авторское свидетельство СССР № 293857, кл. С 21 С 5/48, 1971.

(54) ФУРМА ДЛЯ ПРОДУВКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА

(57) Изобретение относитс  к нерной металлургии. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности. Это решаетс  изменением конструкции фурмы дл  продувки жидкого металла в печи. Фурма состоит из концентрически расположенных труб, образующих тракты дл  окислител  и охладител , и головки с диаметрально расположенными соплами с сечением 50-70% от общего сечени  сопл, содержит сопла, состо щие из цилиндрической и расшир ющейс  конической частей, ..Причем конусность больших сопл составл ет 0,8-2,5 конусности малых сопл, а соотношение длин цилиндрической и конической частей сопл составл ет 0,80-1,25. Сопла увеличенного диаметра расположены под углом 30-35 к продольной оси печи в горизонтальной плоскости. 2 ил., 1 табл.

(Л

Изобретение относитс  к черной металлургии, в частности к конструкции фурм дл  продувки жидкого металла кислородом в мартеновских печах, и может быть использована при выплавке стали в двухванных сталеплавильных агрегатах.

На фиг. 1 показана фурма дл  продувки -жидкого металла, вид сверху; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Фурма состоит из коаксиальных труб 1 дл  подвода воды, труб 2 дл 

подвода окислител , труб Здо  отвода воды. В головке выполнены сопла 4 ма- лого диаметра и сопла 5 большого диаметра . Сопла состо т из цилиндрической части 6 и расшир ющейс  конической части 7. Конусность больших сопл составл ет 0,8-2,5 конусности малых сопл, а соотношение длин цилиндрической и конической частей сопл составл ет 0,80-1,25. Фурма в печи устанаа- так, чтобы сопла увеличен-: ного диаметра располагались под угсд

Од

о оо

лом 30-35° к продольной оси печи в горизонтальной плоскости.

Фурма работает следующим образом. Сопла фурмы генерируют неустойчи- вьй импульсный поток окислител  благодар  наличию комбинации цилиндрического и конического участков. Взаимодействие двух турбулизированных газожидкометаллических потоков, ге- нерируемых большими и малыми соплами , приводит к возникновению крупномасштабной вихревой структуры потоков в околофурменной области. Нар ду с внутренними циркул ци ми метал- ла в объеме ва;нны при работе фурмы возникает внешний циркул ционный контур , образующий бурун над поверх- ностью расплава и способствующий как внутрифазномуJтак и межфазному пере- мешиванию в системе атмосфера печи - шлак - металл. Это обеспечивает ус корение процесса нагревани  поверхности нагрева, вызванного наличием устойчивого буруна, при этом увели- чиваетс  скорость окислени  примесей за счет вовлечени  в этот пр оцесс кислорода атмосферы печи. Повьш1ает- с  скорость десульфурации благодар  интенсификации перемешивани  металла со шлаком.

Расположение больших сопл под углом 30-35 к продольной оси печи обеспечивает дополнительное увеличение скорости нагрева металла за счет оптимизации взаимодействи  околофурменного буруна с факелом. Комплекное воздействие на физико-химические процессы в ванне приводит к повьш1ени производительности печи.

При конусности больших сопл менее 0,8 конусности малых сопл не происходит взаимодействие реакдаонных зон, образованных малыми и большими соплами, гфи этом продувка не от- личаетс  от продувки через и шиндри- ческие сопла, крупномасштабный турбулентный бурун не возникает и обеспечить повьш1ение производительности печи не удаетс . При конусности больших сопл более 2,5 конусности малых сопл ту1эбулизаци  околофурменной зоны носит настабильный характер наблюдаетс  периодическое разрушение буруна, что не позвол ет обеспе- чить максимальную производительность печи.

При отношении длины цилиндрической части сопла к конической менее

g 5 0 5 0

5 0

0

0,8 не наблюдаетс  генераци  интенсивных пульсаций струи, истекающей из сопла, что приводит к стабилизации процесса продувки, уменьшению масштаба турбулентного течени  металла в околофурменной зоне, снижению интенсивности массотеплообмена в ванне и снижению производительности печи. При отношении длины цилиндрической части сопла к конической более 1,25 наблюдаютс  периодические срывы ге- нерации пульсаций струи, что приводит к снижению производительности печи.

При расположении сопл увеличенного диаметра под углом менее 30° к продольной оси печи в горизонтальной плоскости факел обтекает околофурменную зону, практически с ней не взаимодейству , при этом не достигаетс  повышение скорости нагрева металла и.увеличение производительности печи в полной мере. При расположении сопл увеличенного диаметра под углом более 35° к продольной оси печи образуемый фурмой бурун экранирует часть поверхности ванны от взаимодействи  с факелом,- нарушает его сплошность, что приводит к снижению скорости нагрева и производительности печи.

В таблице представлены значени  технологических показателей выплавки стали в 650-тонной мартеновской печи в зависимости от конструктивных параметров фурм.

Из приведенных в таблице данных следует, что использование фурм данной конструкции обеспечивает повышение производительности сталеплавильного агрегата, причем максимальное повышение производительности достигаетс  при рекомендуемой ориентации фурмы в печи.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Фурма дл  продувки жидкого металла , включающа  концентрически расположенные трубы, образующие тракты дл  окислител  и охладител  и сопловую головку с диаметрально расположенными соплами увеличенного сечени  и соплами малого сечени , отличающа с  тем, что, с целью повышени  производительности, сопла фурмы состо т из цилиндрической и расшир ющейс  конической частей, причем конусность сопл увеличенного сечени 

   515130376

   составл ет 0,8-2,5 конусности сопл цилиндрической и конической частей

   малого сечени , а соотношение длин

   0,71,26

   0,81,25 1,6 1,00

   2.50,80

   2.60,70 0,80,70

   1.71,00

   2.51,25 0,70,70 0,70,70

   2.60,70

   2.61,00 l, 71,26

   1.70,70 естна  фур (цилиндеские

   ла)

   25 30 32 35 40 30 .40 25 40 25 25 32 25 40

   сопл составл ет 0,80-1,25.

   80,2

   85,2

   84,8

   85,3

   80,1

   80,4

   83,2

   82,3

   80,4

   80,4

   80,2

   80,5

   80,1

   80,4

   56,8

   0,51

   49

   80,5

   Фиг.1

   А-А