SU797593A3 - Сопло фурмы дл продувки металла кис-лОРОдОМ и зАщиТНыМ гАзОМ - Google Patents

Description

(54) СОПЛО ФУР№1 ДЛЯ ПРОДУВКИ МЕТАЛЛА КИСЛОРОДОМ И ЗАЩИТНЫМ ГАЗОМ

Изобретение относитс  к черной Nie таллургии, а именно к конструкции устройств дл  ввода газообразных реагентов в жидкий металл.

Изве.стно устройство дл  ввода газообразных реагентов, например, кислорода , представл ющее собой охлаждаемую фурму с соплами, котора  вводитс  в конвертер с жидким металлом сверху L .

Наиболее близким к предложенному по технической уцности и достигаемому результату  вл етс  сопло дЛ  продувки металла кислородом и защитным газом, содержащее концентрично расположенные трубы с образованием кольцевого зазора между центральной и наружной труба 1И. Сопло устанавливаетс  например в днище конвертера, при этом через центральную трубу подшот кислород , а в кольцевой зазор - з.гицитный газ, например природный газ. Природный газ, проход  через зазор, обеспечивает охлаждение сопла, а при истечении в металл оказывает охлаждающее и Зсццитное дейс вие на сопло и прилегающую к фурме футеровку. Така  конструкци  сопла обеспечивает повышение усвоени  кислорода металлом и существенно снижает образование плавильной пыли 2 .

Однако данное устройство не обладает достаточной стойкостью вследствии возможности разрушени  трубок кусками скропа при завалке его в конвертер .

Цель изобретени  - повышение стойкости сопла.

Поставленна  цель-достигаетс  тем что сопло снабжено cepдeчник м, установленным по оси центральной трубы с зазором с ее внутренней стенкой. этом сердечник выполнен из огнеупорного материала из группы магнезита/ доломи-та, глинозема и шамота, . а также из огнеупорной смеси, в состав которой вход т магнезит или доломит, или глинозем или шамот. Сердечник может быть выполнен из жаростойкой стали, меди, керамического материала. В сердечнике могут быть выполнены один или несколько сквозных к. lajioB, при этом возможно выполнение канала по центру сердечника .

Благодар  этому почти полностью предотвращаетс  повреждение отверсти  сопла, например, кусками скрапа . Применение предложенного сопла приводит лишь в отдельных случа х к частичному повреждению кольцевого зазора, но работа сопла не нарушаетс ,

На фиг. 1 изображено сопло,продольный разрез; на фиг. 2 - то же, с элементами дл  закручивани  пылегазового потока, на фиг. 3 - то же, поперечный разрез.

Сопло состоит из наружной стально трубы 1 и трубы 2 из легированной стали, содержащей углерода д;0,5% , хрома 18% и никел  8% Между трубами 1 и 2 имеетс  кольцевой зазор 3 дл  подачи защитной среды, например углеводородов.. Труба 4, выполненна  из легированной стгши, образует вместе с трубой 2 кольцевой зазор 5 дл  подачи реакционного газа, например кислорода. Труба 4 образуе совместно с центральной трубой б внутренний кольцевой зазор 7. По оси трубы 6 установлен сердечник 8, выполненный , например,.из огнеупорной массы , обогащенной окисью магни . В центре сердечника располагаетс  стальна  труба 9 дл  стержн  10, определ ющего длину сопла. При таком исполнении сопло оказываетс  механически прочньил, что предотвращает повреждение его т желыми кусками скрапа при загрузке его в конвертер Зазор 5 дл  реакционного газа обеспечивает его истекание по кольцевому каналу; благодар  этому уменьшаетс  возможность перекрыти  его кустками скрапа. В кольцевом зазоре 5 дл  реакционного газа(фиг. 2 наход тс  элементы 11, которые придают потоку реакционного газа завихрение,

В другом варианте исполнени  (фиг.З) зазор 7 выполнен в виде мелких каналов., При этом сопло имеет медную трубу 12 с мелкими каналами 13. Поверхность трубы 12 имеет хромированный слой 14, поверхность трубы 4 покрыта слрем 15 металлического порошка, обладающего повышенной прочностью на износ.В сердечнике 8 с помощью труб 16 и 17 образованы каналы. Все элементы сопла могут перемещатьс  в кольцевом зазоре 3. Сопло устанавливаетс  в кладке 18 днища конвертера. К кольцевым зазорам имеютс  трубопроводы дл  подвода реакционного и защитного газов Применение данного с&пла с жестким сердечником и выходным поперечным сечением дл  продувочного газа в форме кЮльцевого зазора понижает глубин проникновени .струи продувочного газа при сравнимых давлени х приблизительно наполовину по сравнению с известными соплами из двойной трубы. Пропускна  способность реакционного газа может увеличиватьс  путьем варьировани  диаметра сердечника сопла. Диаметр сердечника сопла выбираетс 

не менее, чем в 10 раз больше ширины кольцевого зазора между ним и внуренней стенкой центральной трубы.

Необтекаемый реакционным газом сердечник сопла может изготовл тьс  из различных материалов . В основном заполн ют трубу по размеру диаметра сердечника огнеупорной набивной массой . Могут быть также использованы высококачественные магнезитные массы с хромистым и сульфитным соединени ми . Эти массы успешно опробованы на основе доломита, глины и шамота. Труба , окружающа  сердечник, образует внутреннюю стенку дл  небольшого кол цевого зазора с целью подачи защитно среды или инертного газа, а также внутреннюю стенку дл  кольцевого зазора дл  подачи реакционного газа.

Сердечник может быть изготовлен из газонепроницаемого материала, например металлов, металлической керамики , кермета, или расплавленных керамических материалов (корунд, муллит ) . В случае применени  газонепроницаемых материалов дл  сердечника дополнительна  направл юща  труба не  вл етс  безусловно необходимой. Материал дл  сердечника в этом случае образует кольцевой зазор дл  реакционого газа. В качестве металлов дл  сердечника используетс  также медь, обычна  углеродиста  сталь и различные типы легированных сталей, преимущественно с содержанием хрома не более 15%. Форма поперечного сечени  сердечника с технологической точки зрени   вл етс  преимущественно круглой, но не об зательно. Многоугольные , а также несимметричные формы хорошо зарекомендовали себ  в отдельных случа х. Например, можно использовать сопло с овальным сердечником в боковой стенке в матреновской печи.

В.каналы сердечника подают жидкости или газы дл  воздействи  на металлический расплав, например, твердые материалы с инертным газом.

Ниже приводитс  пример продувки расплава чугуна с добавлением скрапа в конвертере объемом 150 тонн, конвертер имеет открытое выпускное ртверстие. ,

Claims (2)

1. В днище конвертера, выполненном из доломита, монтируютс  два сопла. Труба 1 имеет внутренний диаметр 350 мм и толщину стенки 4 выполнена из обычной углеродистой стали . Кольцевой зазор .3 имеет ширину приблизительно 0,5 мм. Труба 2 состоит из обычной углеродистой стали и имеет диаметр 340 мм и толщину стенки 4 мм. Труба 2 образует вместе с трубой 12 зазор 7 дл  защиты срды , который состоит из отдельных каналов , имеющих форму круглого поперечного сечени . Количество каналов по окружности составл ет 100 шт,высота их около 1 мм, а ширина около 4 мм. Труба 12 состоит из легированной стали следующего состава: 0,4% углерода и 13% хрома. Покольцевому зазору 5 который имеет ширину 7 мм, направл етс  суспензи  из реакционного газа и твердых частиц, например извести. Труба 4, образующа  этот кольцевой зазор, выполнена из меди. По кольцевому зазору 13 протекает во врем  процесса продувки приблизитель но 500 пропана на каждое сопло. По кольцевому зазору 5, предназначен ного дл  суспензии из реакционного газа и твердых частиц, протекает во врем  процесса продувки 24000 кислорода на каждое сопло, в которое подаетс  максимум 6 кг извести на 1м кислорода. В целом расплав подаетс  по обоим соплам в течение 12 ми нут 7500 кислорода и 9000 кг из вести. Если в конвертере установлено 2сопла,то.они удгшенк от центра дни ща на 250 мм и расположены по диамет ру днища ниже оси опрокидывани  конвертера . Сопла монтируютс  наклонными в одном направлении поворота приблизительно 20 относительно продольной оси конвертера в направлении по касательной днища. Гримен етс  чугун следующего состава%: углерод 4,1/ кремний. 0,9/ мар ганец 0,8, фосфор 0,15, сера 0,05/ температура 1250с. Прежде чем чугун будет подан в конвертер, нагреваетс  предварительно 45 т скрапа в течение 1,5 мин с помощью сопел. Рас ход пропана составл ет при этом 4000 и расход кислорода 30000 . Скрап имеет, среднюю температуру подогрева fe.400c. После заданного времени продува сталь имеет следующий состав,%: углерод 0,4; мар ганец 0,3; фосфор 0,008; сера 0,02; азот 0,002; водород 0,0003. темпер ату ра расплава составл ет в пробах 16200С. Таким образом, изобретение позвол ет эффективно перерабатывать чугун в сталь при хорошей стойкости фурм. Формула изобретени  1.Сопло фурмы дл  продувки металла кислородом и защитным газом, содержащее концентрично расположенные трубы с образованием кольцевого зазора между центральной и наружной трубами, отличающеес  тем, что, с целью повышени  стойкости сопла/, оно снабжено сердечником, установленным по оси центральной трубы с зазором с ее внутренней стенкой . 2.Сопло по п. 1, отличающ е ее   тем, что сердечник выполнен из огнеупорного материала из группы магнезита, доломита, глинозема и шамота. 3.Сопло по п. 1, отличающее с   тем, что сердечник выполнен из огнеупорной смеси, в состав которой входит магнезит или доломит, или глинозем, или шамот. 4.Сопло по п. 1, отличающее с   тем, что сердечник выполнен из жаростойкой стали. 5.Сопло по п. 1, отличающеес  тем, что сердечник выполнен из меди. 6.Сопло по п. 1, отлича ющ е е с   тем, что сердечник выполнен из керамического материала. 7.Coiuio по пп.1-6, отличающеес  тем, что в сердечнике выполнен один .или несколько сквозных каналов. 8.Сопло по п. 7, о т л к ч а ющ е е с   тем, что сквозной кан.ал выполнен по центру сердечника. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент СССР № 464129, кл. С 21 С 5/48, 1968.
2. 2.Патент Великобритании № 1253581, кл. F 4 В, 1968. в

   9О

   «

   . 4

   «

   .

   Ю

   «

   « ,.

   ,

   .

   иг.

   11

   /2 J V 2 .J