SU557108A1

SU557108A1 - Lance for purging liquid metal

Info

Publication number: SU557108A1
Application number: SU2310894A
Authority: SU
Inventors: Владимир Михайлович Обухов; Анатолий Терентьевич Шакмаков; Алексей Степанович Ярославцев; Виктор Федорович Ганин; Борис Васильевич Заусов; Юрий Евгеньевич Катенев
Original assignee: Верх-Исетский металлургический завод
Priority date: 1976-01-06
Filing date: 1976-01-06
Publication date: 1977-05-05

Description

1one

Изобретение относитс к области черной металлургии, в частности к оборудованию дл рафинировани металла путем продувки .The invention relates to the field of ferrous metallurgy, in particular to equipment for refining metal by blowing.

Известны фурмы дл продувки жидкого металла, содержащие водоохлаждаемую рубашку , газовый тракт, в котором установлены сопла, ц вихревую камеру.Known tuyeres for purging liquid metal containing a water-cooled jacket, a gas path in which nozzles are installed, and a vortex chamber.

Поток окислител , проход щий через сопла, установленные в газовом тракте,The flow of oxidant passing through the nozzles installed in the gas path,

закручиваетс и выходит из фурмы в виде вращающейс кольцевой стр5, котора взаимодействует с расплавом, при этом достигаетс уменьшение выносов металла 1.is twisted and exited from the tuyere in the form of a rotating annular page 5, which interacts with the melt, thus achieving a reduction in metal outflows 1.

Однако вращающа с кольцева стру окислител не обладает достаточной энергией дл обеспечени требуемого результата по массопереносу и снижению теплового напр жени реакционной зоны.However, the rotating annular jet of oxidant does not have enough energy to provide the desired mass transfer result and decrease the thermal stress of the reaction zone.

Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс фурма, содержаща вопоохлаждаемую рубашку и газовый тракт, в котором на опоре свободно Closest to the described invention to the technical essence and the achieved result is a tuyere containing a cool jacket and a gas path, in which it is free on the support

установлен вкладыш с продувочными соплами . Вкладыш соединен с крыльчаткой, лопасти которой обеспечивают при продувке ее вращение. Опора вкладыша установлена в гидростатическом подшипнике, выполненном в виде кольцевого паза, соединенного с полостью подачи дуть . Сопла во вкладыше расположены по спиралеобразной кривой. Така конструкци фурмы обеспечивает перемещение струй окислител во врем продувки по поверхности расплава , что значительно интенсифицирует процесс рафинировани металла 2.An insert with purge nozzles is installed. The liner is connected to the impeller, the blades of which ensure its rotation during blowing. The liner support is installed in a hydrostatic bearing, made in the form of an annular groove connected to the feed cavity to blow. The nozzles in the liner are arranged in a spiral curve. Such a design of the tuyere allows the oxidizer jets to move along the melt surface during blowing, which greatly intensifies the metal refining process 2.

Однако наличие таких трудоемких в изготовлении частей, ак крыльчатка и гидростатический подшипник, делает конструкцию фурмы сложной и требует увеличени времени на восстановительные ремонты. Кроме того, конструкци фурмы не обеспечивает комбинированной продувки ванны в различные технологические периоды плавки.However, the presence of such labor-consuming parts, as the impeller and hydrostatic bearing, makes the design of the tuyere difficult and requires an increase in time for repair repairs. In addition, the design of the tuyere does not provide a combined purging of the bath during different technological periods of melting.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности продувки и упрощение конструкции фурмы.The aim of the invention is to increase the efficiency of blowing and simplify the design of the tuyere.

Указанна цель достигаетс тем, что в газовом тракте предлагаемой фурмы по оси установлена труба, раздел юща газовый тракт на центральный и периферийный каналы. В пазах трубы установлена кольцева опора. Вкладыш охватывает кольцевую опору и запирает периферийный канал а его продувочные сопла расположены тангенциально.This goal is achieved by the fact that in the gas path of the proposed lance axially a pipe is installed that separates the gas path into the central and peripheral channels. An annular support is installed in the pipe slots. The liner covers the annular support and locks the peripheral channel and its purge nozzles are tangential.

Кольцева опора фурмы может быть выполнена в виде конвергентноцивергентного (сход ще-расход шегос ) сопла.The ring support of the tuyere may be made in the form of a convergent-convergent (convergent-flow) nozzle.

Дл обеспечени закручивани центрального потока по меньшей мере одно продувочное сопло вкладыша направлено по касательной к центральному потоку. С целью исключени биени вкладыша при врашении продувочные сопла расположены симметрично относительно оси фурмы.To ensure that the central flow is tightened, at least one liner purge nozzle is directed tangentially to the central flow. In order to eliminate the liner beating when the insert is inserted, the blowing nozzles are arranged symmetrically with respect to the tuyere axis.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемой фурмы; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1 ( в увеличенном масштабе); на фиг. 3 - вид по стрелке Б фиг. 1.FIG. 1 shows a general view of the proposed tuyere; in fig. 2 - section A-A of FIG. 1 (on an enlarged scale); in fig. 3 is a view along arrow B of FIG. one.

Предлагаема фурма содержит водоохлаждаемую рубашку, образованную концентрически расположенными трубами 1, 2 и 3, и газовый тракт, разделенный трубой 4 установленной по оси фурмы, на центральный 5 к периферийный 6 каналы. К трубеThe proposed lance contains a water-cooled jacket formed by concentrically arranged pipes 1, 2 and 3, and a gas path divided by pipe 4 installed along the axis of the lance, into the central 5 to the peripheral 6 channels. To pipe

4прикреплена кольцева опора 7, в виде конвергентно-дивергентного сопла. Вкладыш 8 охватывает кольцевую опору 7, на которой он свободно установлен. Продувочные сопла 9 вкладыша 8 расположены тангенциально (фиг. 3). Из них сопла 10 направлены по касательной к центральному потоку. Все продувочные сопла 9 и 10 вкладыша 8 расположены симметрично от; осительно оси фурмы. Кольцева опора 7 крепитс к трубе 4 с помощью выступов 11 кольцевой опоры и вертикальных 12 и горизонтальных 13 пазов трубы.4 attached ring bearing 7, in the form of a convergent-divergent nozzle. The insert 8 covers the annular support 7, on which it is freely mounted. The purge nozzles 9 of the liner 8 are located tangentially (Fig. 3). Of these, the nozzles 10 are directed tangentially to the central flow. All purge nozzles 9 and 10 of the liner 8 are located symmetrically from; about the tuyere axis. The annular support 7 is attached to the pipe 4 by means of the protrusions 11 of the annular support and the vertical 12 and horizontal 13 grooves of the pipe.

Дл обеспечени при необходимости быстрой замены вкладыша 8 или кольцевой опоры 7 в последней выполнены пазы 14 под ключ. Кольцева опора 7 изготавливаетс из жаропрочного метариала, мало подверженного абразивному износу, например, нержавеющей стали.To provide, if necessary, a quick replacement of the liner 8 or the annular support 7 in the latter, turnkey slots 14 are made. The annular support 7 is made of heat resistant material that is little exposed to abrasive wear, for example, stainless steel.

Фурма работает следующим образом.The lance works as follows.

Газ раздельно подаетс в центральныйGas is separately fed to the central

5и периферийный 6 каналы и образует центральный и периферийный потоки. Периферийный поток, проход через тангенциально расположенные сопла 9 и 1О вкладыша 8 (направление струй показано стрелками на фиг. 1 и 3, сообщает вклацышу вращение. При этом газовые струи, истекающие из продувочных сопл 9, перемещаютс во врем продувки по поверхности расплава, а струн, истекакнцие из сопл 10 закручивают центральный поток . Вращающийс центральный поток и струи, перемещающиес по поверхности5 and peripheral 6 channels and forms a central and peripheral flows. The peripheral flow, the passage through the tangentially located nozzles 9 and 1O of the liner 8 (the direction of the jets is shown by arrows in Figs. 1 and 3) informs the rotation of the hole. , the flow from the nozzles 10 twists the central flow. The rotating central flow and jets moving along the surface

5 расплава, придают металлу вращательное движение, при этом увеличиваетс реакционна зона, снижаетс ее тепловое напр жение и улучшаетс массоперенос в ней. Попадакицие во вращающийс газовый по10 ток брызги металла отбрасываютс центробежными силами на стенки металлургического агрегата, например конвертора, что предотвращает заметалливание фурмы. Во врем продувки расплава в зависимости от5 melt, give the metal a rotational motion, this increases the reaction zone, decreases its thermal stress and improves mass transfer in it. On falling into the rotating gas flow, the metal splashes are thrown by centrifugal forces onto the walls of the metallurgical aggregate, for example, a converter, which prevents the tuyere from sweeping. During the melt purge, depending on

5 технологической потребности регулируют соотношение и состав дуть , подаваемого по центральному 5 и периферийному 6 каналам .5 technological needs regulate the ratio and composition of the blow supplied through the central 5 and peripheral 6 channels.

0Конструкци предложенной фурмы проста , легко разборна , что позвол ет произ водить ее ремонт в минимально короткие сроки. Вместе с тем она обеспечивает заданное рассредоточение кислородного дуть 0 The design of the proposed tuyere is simple, easily disassembled, which allows it to be repaired in the shortest possible time. However, it provides a predetermined dispersion of oxygen blowing

5 по поверхности ванны при интенсивной продувке , а также продувку жидкого металла стру ми различной жесткости (достигаетс комбинированна продувка ванны), что особенно благопри тно при переделе спе0 циальных чугунов - высокофосфористых и ванна диевых. Кроме того, возможно регулирование в широких пределах не только соотношени дуть , подаваемого по ценрральному и периферийному каналам, но и5 along the surface of the bath with intensive purging, as well as the purging of liquid metal with jets of different rigidity (combined bathing is achieved), which is especially beneficial when special cast irons — highly phosphorus and a diy bath. In addition, it is possible to regulate within wide limits not only the ratio of the blow supplied through the central and peripheral channels, but also

5 состава дуть и вводимых в ванну порошкообразных сред, в зависимости от технологической потребности.5 composition of blowing and powdered media introduced into the bath, depending on the technological needs.

Таким образом, предложенна фурма 0 проста в конструкции и обеспечивает повышение эффективности продувки, за счет увеличени реакционной зоны и улучшени массопереноса в ней, а также за счет регулировани соотношени и состава дуть .Thus, the proposed lance 0 is simple in construction and provides an increase in the efficiency of the purge, by increasing the reaction zone and improving the mass transfer in it, as well as by adjusting the ratio and composition of the blow.

Claims

1. A lance for purging liquid metal, 0 containing a water-cooled jacket and a gas path, in which a liner with purge nozzles is movably mounted on an annular support, characterized in that The Altsev support is installed in the slots of dissolving along the axis of the tuyere of the pipe, which divides the gas pipeline into central and peripheral channels, and the liner locks the peripheral | Channel 1, and its purge nozzles are located tavgentily.

2. The lance according to claim 1, in which the ring support is made in the form of a convergent-divergent nozzle.

3.Furma on PP. 1 and 2, so that, in order to ensure the rotation of the central flow, at least one blowing nozzle of the liner is directed tangentially to the central channel.

4. A lance according to claims, 1 and 3, characterized in that, with an exclusion chain of the insert during rotation, the blowing nozzles of the liner are arranged symmetrically with respect to the axis of the lance.

Sources of information taken into account in the examination:

1, USSR Copyright Certificate No. 439521, C 21 C 5/48, 1972

2. USSR Author's Certificate No. 430162, C 21 C 5/48, 1971

fpU2. 3