SU1713940A1 - Bottom tuyere - Google Patents

Bottom tuyere Download PDF

Info

Publication number
SU1713940A1
SU1713940A1 SU894705143A SU4705143A SU1713940A1 SU 1713940 A1 SU1713940 A1 SU 1713940A1 SU 894705143 A SU894705143 A SU 894705143A SU 4705143 A SU4705143 A SU 4705143A SU 1713940 A1 SU1713940 A1 SU 1713940A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
nozzles
tuyere
supplying
gas
reagents
Prior art date
Application number
SU894705143A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Valerij V Filatov
Viktor I Khomenko
Vyacheslav D Klimenko
Valerij A Nabokov
Original Assignee
Mariupolskij Metall I
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mariupolskij Metall I filed Critical Mariupolskij Metall I
Priority to SU894705143A priority Critical patent/SU1713940A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1713940A1 publication Critical patent/SU1713940A1/en

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности к конвертерам с донной и комбинированной продувкой.The invention relates to metallurgy, in particular to converters with bottom and combined purge.

Известна фурма для донной продувки расплава, содержащая внутреннюю трубу и обхватывающую ее наружную трубу, образующие щелевидные полости для подвода кислорода и защитного газа.Known tuyere for bottom blowing of the melt containing the inner pipe and wrapping it around the outer pipe, forming slit-like cavities for supplying oxygen and protective gas.

Известна также Фурма для донной продувки металла, состоящая из коаксиально расположенных труб, причем рабочая часть, фурмы состоит из нескольких кислородных сопел, встроенных в пористый огнеупорный блок, через который подается защитный газ: \ в свою очередь, весь блок с соплами на срезе фурмы окружен по контуру кольцевой щелью для подачи защитного газа.A tuyere for bottom metal blowing is also known, consisting of coaxially arranged pipes, the working part, tuyeres consisting of several oxygen nozzles built into a porous refractory block through which protective gas is supplied: \ in turn, the entire block with nozzles at the tuyere section is surrounded along the contour with an annular gap for supplying protective gas.

Известна фурма, вариант исполнения которой имеет центральное сопло для под- . ачи окислительного газа и четыре периферийных трубы с круглыми брусьями и каналами между ними.A lance is known, the embodiment of which has a central nozzle for under-. aci oxidizing gas and four peripheral pipes with round bars and channels between them.

Известна также донная фурма, выполненная в виде единой центральной фурмы, содержащей в общем корпусе блок цилиндрических сопел для подачи кислорода или нейтрального газа, между которыми подается защитный газ. Для подачи рабочего газа в сопла используется центральный распределитель в виде диффузора. Основными недостатками известных фурм являются центральное расположение единственной фурмы, ограничивающее зону воздействия дутья на жидкий металл: расположение сопел в ограниченном объеме корпуса фурмы вызывает слияние газовых потоков сопел в единый поток (сноп), эквивалентный по воздействию сосредоточенному источнику подвода энергии к расплаву, что приводит к , i волнообразованию на поверхности ванны и гидравлическим ударам, разрушающим футеровку в области сопел, а в последующем приводящим к выгоранию обнажившейся , фурмы: неодинаковая долговечность сопелAlso known is a bottom tuyere made in the form of a single central tuyere containing in the common housing a block of cylindrical nozzles for supplying oxygen or neutral gas, between which protective gas is supplied. A central distributor in the form of a diffuser is used to supply the working gas to the nozzles. The main disadvantages of the known tuyeres are the central location of a single tuyere, which limits the zone of blast effect on liquid metal: the location of the nozzles in a limited volume of the tuyere body causes the nozzle gas flows to merge into a single stream (sheaf), equivalent in effect to a concentrated source of energy supply to the melt, which leads to , i wave formation on the surface of the bathtub and hydraulic shocks that destroy the lining in the nozzle region, and subsequently lead to burnout of the exposed tuyeres: unequal Vai durability nozzles

1713940 А1 фурмы в силу неравномерного температурного поля для сопел, расположенных в центральной части фурмы и на периферии фурмы; сложность конструкции, имеющей (не считая сопел и стандартных изделий) 5 более десяти деталей, требующих механической обработки.1713940 A1 tuyeres due to the uneven temperature field for nozzles located in the central part of the tuyere and on the periphery of the tuyere; the complexity of the design, having (not counting nozzles and standard products) 5 more than ten parts that require machining.

Цель изобретения - повышение срока службы фурмы и упрощение конструкции.The purpose of the invention is to increase the service life of the lance and simplify the design.

Эта цель достигается тем, что донная 10 фурма выполнена в виде блока сопел для раздельной подачи реагентов и защитного газа, причем вокруг сопел для подачи реагентов коаксиально с зазором размещены сопла для подачи защитного газа, все сопла 15 установлены в ряд с примыканием друг к другу и имеют соотношение суммарной рабочей площади сечений газовых каналов к ^суммарной площади сечейия каналов для подачи реагентов 0.25-0,5. Сопла фурмы в 20 •поперечном сечении могут также образовывать симметричную фигуру. Такая конструкция фурмы позволяет разместить несколько фурм на значительной площади днища конвертера и тем самым рассредоточить воз- 25 действие газа на весь объем ванны, так как рассеивание энергии дутья в расплаве возрастает пропорционально отношению бстр/О коне (где dcrp - диаметр струи; Оконв Диаметр ванны). Для линейной системы со- 30 пел характерным линейным размером, определяющим процессы тепло- и массопереноса в ванне, является длина L . блока сопел в поперечном сечении, а энергия рассеивания определяется параметром 35 L/Dkohb. Так как 1_»<1стр,то энергия, рассеиваемая фурмой, значительно возрастает, что приводит к уменьшению волнообразования и снижению гидравлических ударов вThis goal is achieved by the fact that the bottom 10 lance is made in the form of a nozzle block for the separate supply of reagents and shielding gas, moreover, nozzles for supplying the shielding gas are placed coaxially with a gap around the nozzles for supplying reagents, all nozzles 15 are installed in a row adjacent to each other and have a ratio of the total working cross-sectional area of the gas channels to ^ the total cross-sectional area of the channels for supplying reagents 0.25-0.5. The tuyere nozzles in a 20 • cross section may also form a symmetrical shape. Such tuyere design allows multiple tuyeres over a substantial area of the bottom of the converter and thereby disperse WHO-25 action for the entire gas volume of the bath, since the blast energy dissipation in the melt increases proportionally relative bstr / A horse (wherein dcrp - jet diameter; O to NVG Bath diameter). For a linear system, the characteristic linear size, which determines the processes of heat and mass transfer in the bath, has been determined to be the length L. block nozzles in cross section, and the dispersion energy is determined by parameter 35 L / Dkohb. Since 1 _ »<1 pp, the energy dissipated by the tuyere increases significantly, which leads to a decrease in wave formation and a decrease in hydraulic shocks in

- днище конвертера, повышению срока служ- 40 бы фурмы; увеличению дисперсности потока способствует наложение пульсаций, эффективность процесса при этом определяется отношением суммарной площади газовых каналов к суммарной площади 45 каналов для подачи реагентов в пределах 0,25-0,5; линейно расположенные сопла фурмы находятся в одинаковых температурных условиях. что способствует их равномерному износу: конструкция фурмы 50 отличается простотой, кроме двух одинаковых присоединительных фланцев (фактически одна деталь), выполнена из стандартных труб, листового проката, не нуждается в механической обработке. 55- the bottom of the converter, increasing the service life of 40 lances; an increase in the dispersion of the flow is facilitated by the imposition of pulsations; the process efficiency is determined by the ratio of the total area of gas channels to the total area of 45 channels for supplying reagents in the range 0.25-0.5; linearly located tuyere nozzles are in the same temperature conditions. which contributes to their uniform wear: the construction of the lance 50 is simple, except for two identical connecting flanges (actually one part), made of standard pipes, sheet metal, does not need machining. 55

На фиг. 1 изображена фронтальная про-. екция фурмы в виде пакета сопел, объединенных перфорированной пластинчатой панелью. в местном разрезе часть панели удалена, продотъный разрез по соплам; на фиг. 2 дано поперечное сечение фурмы, показанной на фиг. 1; на фиг. 3-6 - различные формы поперечного сечения фурмы с овоидными наружными трубами периферийных сопел (разрез А-А на фиг. 1).In FIG. 1 shows a frontal pro. Lance projection in the form of a packet of nozzles united by a perforated plate panel. in a local section, part of the panel is removed, a longitudinal section through nozzles; in FIG. 2 is a cross-sectional view of the lance shown in FIG. 1; in FIG. 3-6 — various cross-sectional shapes of the tuyere with ovoid outer tubes of peripheral nozzles (section AA in FIG. 1).

В состав фурмы входят коаксиальные сопла 1 с кольцевым зазором, выполненные из наружных труб 2 и внутренних 3. Постоянство кольцевых зазоров между трубами обеспечивается вставками 4. Сопла фурмы , соединены контактной сваркой с перфорированными панелями 5, образуя блок, имеющий коллектор 6 для подвода кислорода и коллектор 7 для подвода защитного газа. Собранная в блок фурма устанавливается в колодцы футеровки днища конвертера соплами вверх так, что коллекторы 6 и 7 располагаются с наружной стороны днища. Пространство между блоком фурмы и стенками колодца заполняется огнеупорной массой и уплотняется. Отверстия в панели облегчают заполнение массой пустот и образование единого газоплотного монолита днища после сушки футеровки.The tuyere consists of coaxial nozzles 1 with an annular gap made of outer pipes 2 and inner 3. The constancy of the annular gaps between the pipes is provided by inserts 4. The tuyere nozzles are connected by contact welding with perforated panels 5, forming a block having a manifold 6 for oxygen supply and collector 7 for supplying a protective gas. The lance assembled in the block is installed in the wells of the lining of the converter bottom with the nozzles upward so that the collectors 6 and 7 are located on the outside of the bottom. The space between the tuyere block and the walls of the well is filled with a refractory mass and compacted. The holes in the panel facilitate filling a mass of voids and the formation of a single gas-tight monolith of the bottom after drying the lining.

Фурма работает следующим образом.Tuyere works as follows.

Кислород через коллектор 6 поступает во внутренние трубы 3 коаксиальных сопел 1, а пульсирующий защитный газ через коллектор 7 - в фурму: в кольцевые зазоры центральных сопел 1 и периферийные сопла (основной вариант) или зазоры периферийных сопел с овоидными наружными трубами (варианты). Поведение струй кислорода, истекающих из центральных сопел, характеризуется по мере удаления в расплав переменным состоянием: затопленная струя - скачок уплотнения - эмульсионная зона. Образование скачков уплотнения, вызванных торможением сверхзвукового потока газа, сопровождается тепловыми скачками, обусловленными интенсивными выделением тепла в реакционной'зоне. Защитный газ, истекающий из центральных кольцевых сопел 1, не смешивается с кислородом. а после нагрева до 900-1000°С разлагается с поглощением тепла, способствуя охлаждению устьев сопел. Оказать существенное воздействие на реакционную зону этот малый поток защитного газа не в состоянии. Основное влияние на гидродинамическую неуравновешенность, вызывающую нестационарные периодические процессы, оказывает высокотемпературная первичная реакционная зона, объем которЬй периодически изменяется в 4-10 раз. Обратные удары на срезе сопел фурмы и фурменной зоны возникают при схлопывании пузырей или отрыве крупных газожидкостных объемов вследствие термомеханического воздействия оксидов железа, имеющих температуруOxygen through the collector 6 enters the inner tubes 3 of the coaxial nozzles 1, and the pulsating protective gas through the collector 7 - into the lance: into the annular gaps of the central nozzles 1 and peripheral nozzles (the main version) or the gaps of the peripheral nozzles with ovoid outer tubes (options). The behavior of the jets of oxygen flowing out of the central nozzles is characterized by an alternating state as they are removed into the melt: a flooded stream - a shock wave - an emulsion zone. The formation of compression shocks caused by the deceleration of a supersonic gas flow is accompanied by thermal shocks caused by intense heat generation in the reaction zone. The shielding gas flowing from the central annular nozzles 1 is not miscible with oxygen. and after heating to 900-1000 ° C decomposes with heat absorption, contributing to the cooling of the nozzle mouths. This small flow of shielding gas is not able to significantly affect the reaction zone. The main effect on the hydrodynamic imbalance that causes non-stationary periodic processes is exerted by the high-temperature primary reaction zone, the volume of which periodically varies 4-10 times. Back impacts at the nozzle exit of the tuyere and tuyere zone occur when the bubbles collapse or large gas-liquid volumes detach due to the thermomechanical effect of iron oxides having a temperature

1713940 61713940 6

2200-2700¾. Одновременно на поверхности ванны образуется колеблющаяся выпуклость, которая является источником волн. Близко расположенные струи газометаллической эмульсии в расплаве от центральных сопел интерферируют, образуя струю, эквивалентную щелевой. Для усиления эффекта дробления струи используется также воздействие на нее струй защитного газа, поступающих из периферийных сопел или увеличенных за счет применения труб специальной формы (овоидной) зазоров периферийных сопел.2200-2700¾. At the same time, an oscillating bulge forms on the surface of the bath, which is a source of waves. Closely located jets of a gas-metal emulsion in the melt from the central nozzles interfere, forming a jet equivalent to a slot. To enhance the effect of crushing the jet, the effect of shielding gas jets coming from peripheral nozzles or increased through the use of tubes of a special shape (ovoid) of the gaps of the peripheral nozzles is also used.

Claims (2)

Формула изобретенияClaim 1. Донная фурма, содержащая блок сопел для подачи реагентов и сопла для под ачи защитного газа, отличающаяся тем, что, с целью повышения срока службы, она дополнительно снабжена соплами для подачи защитного газа, каждое из которых размещено коаксиально соплу для подачи реагентов с образованием зазора и установленными в ряд ^.примыканием друг к другу, соотношение суммарной площади зазоров к суммарной площади сопел для подачи реагентов составляет 0,25-0,5.1. A bottom tuyere containing a block of nozzles for supplying reagents and nozzles for supplying shielding gas, characterized in that, in order to increase the service life, it is additionally equipped with nozzles for supplying shielding gas, each of which is placed coaxially with the nozzle for supplying reagents with the formation gap and installed in a row ^. adjacency to each other, the ratio of the total area of the gaps to the total area of the nozzles for supplying reagents is 0.25-0.5. 2. Фурма по п. 1, от л й ч ающаяся тем, что сопла фурмы в поперечном сечении установлены с образованием симметрйчной фигуры. .2. A tuyere according to claim 1, characterized in that the tuyere nozzles in the cross section are installed to form a symmetrical figure. . Заказ 661 Тираж ПодписноеOrder 661 Circulation Subscription ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 <VNIIIPI of the State Committee for Inventions and Discoveries under the State Committee for Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, Raushskaya nab., 4/5 < Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101Production and Publishing Combine Patent, Uzhgorod, 101 Gagarin St.
SU894705143A 1989-04-25 1989-04-25 Bottom tuyere SU1713940A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894705143A SU1713940A1 (en) 1989-04-25 1989-04-25 Bottom tuyere

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894705143A SU1713940A1 (en) 1989-04-25 1989-04-25 Bottom tuyere

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1713940A1 true SU1713940A1 (en) 1992-02-23

Family

ID=21454147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894705143A SU1713940A1 (en) 1989-04-25 1989-04-25 Bottom tuyere

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1713940A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3338570A (en) Oxygen lance with a centrally located orifice
RU2140617C1 (en) Connecting device for delivery of cracked still gas from coil of cracking still to heat exchanger tubes for abrupt cooling
RU2002102863A (en) Sprayer for introducing oxygen into a fluidized bed reactor
JPS63135706A (en) Gas burner
JPH0514399B2 (en)
CN104964559A (en) Bottom ring for submerged arc furnace and manufacturing method for bottom ring
SU1713940A1 (en) Bottom tuyere
US4140302A (en) Jet impingement cooling device
CN109538337B (en) Exhaust aftertreatment mixing device for engine
US3595480A (en) Oxygen-fuel-blowing multihole nozzle
CN100573009C (en) A kind of pulverizing jet reaches the method by this pulverizing jet donor material in smelting furnace
US3912244A (en) Apparatus for oxygen-lancing a metallurgical bath
CN109609195A (en) Fine coal burner and mounting means
CN210193423U (en) Floating furnace structure
CN209481584U (en) Multi nozzle of gasification furnace with recuperation of heat
RU2084541C1 (en) Tuyere for afterburning combustible gases in cavity of steel melting units
SU1401054A1 (en) Melt-blowing lance
RU2181384C1 (en) Tuyere for blowing melt metal
SU881516A1 (en) Heat exchanger
RU2134303C1 (en) Tuyere for blow-through of metal melt and injection of powdery reagents into melt
SU1257101A1 (en) Device for rolled stock cooling
JPH11293443A (en) Plasma torch
SU1638479A1 (en) Dryer
RU1813557C (en) Apparatus for oxidation of ammonia
SU1382858A1 (en) Blast tuyere for converter