SU899661A1 - Газо-кислородна фурма дл продувки расплавов - Google Patents

Description

1

- Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано, например , в стала- и медеплавильных агрегатах.

Известны фурмы дл  продувки расплавов кислородом с добавкой топлива (главным образом природного газа), содержащие несколько- коаксиально расположенных труб, образующих тракты дл  подвода и отвода охладител , а также подвода кислорода и топлива, и головку с соплами, расположенными либо в один, либо в два р да i .

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  газо-кислородна  фурма дл  продувки расплавов, с предварительным смешением гачов и .центральным подводом охлаждающей воды, состо ща  из коаксиально .расположенных труб,- головки с двум  р дами разнонаклоненных сопел и кольцевым газовым коллектором, сооб щаюшимс  посредством каналов с соплами , имеющими ступенчатое расширение в сторону выхода 2.

Однако параметры кольцевой пламегасительной перегородки могут быть нарушены в процессе эксплуатации, что нередко приводит к проскоку пламени в газокислородный тракт и выходу фурмы из стро . Кроме того, невозможно использовать жидкое топливо , так как из топливокислородной смеси, приготовленной в смесительном кольце, по мере ее продвижени  по межтрубному кольцевому тракту к головке фурмы, конденсируют пары жидкого топлива (цапример, керосина ) на стенках центральной трубы, подвод щей охладитель к головке, фурмы . При сборке фурмы такой конструкции требуетс  значительный расход меди дл  изготовлени  трех деталей: головки с продувочными соплами, кольцевой пламегасительной перегородки и смесительного кольца со смесительными отверсти ми.

Кроме того, в некоторых металлургических агрегатах возникает необходикость продувать расшшв таким образом , чтобы в верхние слои его поступала газокислородна  смесь с избытком газа, а в нижние - с избытком кислорода (например, при плавке меди в отражательной печи). Известна  фурма не позвол ет это сделать, так как в сопла его головки, имеющи выход Б два уровн , поступает смесь одного и того же состава.

Цель изобретени  - повышение эффективности использовани  тoпливaJ в том числе и жидкого, при значительном упрощении конструкции фурмы

Поставленна  цель достигаетс  тем, что газо-кислородна  фурма дл  продувки расплавов с предварительным смешением.газов и центральным подводом охлаждающей воды, состо ща  из коаксиально расположенных труб, головки с двум  р дами разнонаклоненных сопел и кольцевым газовым коллектором , сообщающимс  посредством каналов с соплами, имеющими Ступенчатое расширение в сторону выхода, снабжена расположенным в головке дополнительным топливным коллектором сообщающимс  с соплами посредством каналов, угол наклона которых к оси фурмы составл ет 15-45°, а рассто ние от среза сопел до топливных каналов равно 3-8 диаметрам сопел.

При этом отношение диаметра каналов дл  подачи топлива в один р д сопел к диаметру каналов дл  подачи топлива в другой р д сопел может быть равно 1,1-3,0.

На чертеже изображена принципиальна  схема галовки топливокислородной фурмы с двум  р дами продувочных сопел.

Фурма состоит из четырех коаксиально расположенных труб 1-4, по которБМ к головке 5 подаетс  вода дл  охлаждени , а также кислород и топливо дл  продувки. Фурма имеет центральноосевой подвод воды к головке и каналы 6 дл  отвода воды из центральной полости головки в межтрубную вод ную рубашку , образованную трубами 3 и 4. Каналы 6 расположены между продувочными соплами одного 7 и другого 8 р дов, расположенными соответственно под углами и d,f

В продувочные сопла кислород поступает из межтрубной полости, образованной трубами 1 и 2, и коллектора 9 через каналы 10 и И. Топливо из межтрубной полости, образованной трубами 2 и 3 (коллектора), поступает в продувочные сопла одного р да по каналам 12, а в сопла другого р да - по каналам 13, угол наклона которых к оси фурмы составл ет 15-45 . Площадь поперечного сечени 

каналов 13 может больше или меньше, чем площадь каналов 12.

Фурма работает следующим образом. После подсоединени  фурмы с помощью гибких шлангов к трубопроводам , по которым поступает и отводитс  охладитель, а также к кислородопроводу и газопроводу, ее ввод т в сталеплавильный агрегат. Охладитель поступает по центральной трубе в

осевую полость головки 5, из которой по каналу 6 проходит в межтрубную полость, а из нее через соответствующий патрубок выводитс  из фурмы. Дл  продувки включают подачу кислорода , который поступает через кольцевой коллектор 9 и каналы 10 и 11 в продувочные сопла 7 и 8. В этих соплах кислород смешиваетс  с топливом (газом), поступившим через каналы

12 и 13, которые вьтолнены не параллельно оси фурмы, а наклонены к ней под углом 15-45°. Ввод топлива (газа) в продувочные сопла 7 и 8 осуществл етс  в их головной части, что позвол ет увеличить длину пути в этих соплах кислородно-газовой смеси (до 3-8 калибров) и лучше ее перемещать. В этом случае из продувочных сопел истекает в жидкий расплав более однородна  горюча  смесь - факел горени , что позвол ет в случае продувки металла в сталеплавильном агрегате достигнуть максимального дымоподавлени  и снижени  общего угара железа.В случае такой продувки окисного расплава достигаетс  максимальный теплотехнический эффект за счет полного сжигани  топлива с одинаковым коэффициентом расхода кислорода во всем объеме горючей смеси, истекающей из продувочных сопел 7 и 8.

Claims (2)

1. При продувке расплава, например в отражательной печи, когда площадь поперечного сечени  каналов 13 верхнего р да сопел 8 больше, чем площадь поперечного сечени  каналов 12 нижнего р да соНел 7 (при одинаковом диаметре тех и других сопел), количество горючего газа, поступающ го в верхний р д сопел 8, соответст венно больше. Тогда продувка в усло ви х расположени  головки фурмы в шлаке вблизи сло  штейна позволит продувать штейн стру ми окислительного газа, окисл   в нем сульфид железа, а шлак продувать стру ми такого восстановительного газа, который обеспечит восстановление магнетита Рв Од до закиси железа FeO. Это, в свою очередь, приведет к значительному уменьшению потерь мед с отвальным шлаком. Технико-экономическа  эффективность фурмы состоит в том, что эффект максимального дымоподавлени  при продувке металла в сталеплавиль ном агрегате достигаетс  при упрощенной конструкции фурмы и меньшем расходе меди на ее изготовление. Предлагаема  конструкци .позвол ет осуществить наиболее эффективно одновременную продувку в реакционной зоне нижних слоев расплава окислительными стру ми, а верхних - восст новительными (или наоборот), что по вол ет, например,, при отражательной плавке сократить потери меди, а в сталеплавильном процессе - железа. Кроме того, конструкци  позвол е использовать жидкое топливо, что расшир ет область использовани  фур мы . Опытна  проверка фурмы показала, что запыленность отход щих газов снижаетс  в 8-10 раз, выход металла увеличиваетс  на 0,5%, снижаетс  расход раскислителей на 0,5 кг на тонну стали, при этом необходима  мощность газоочистки снижаетс  примерно вдвое, а при работе печей без нее резко снижаетс  -загр знение воздушного бассейна. Формула изобретени  1.Газо-кислородна  фурма дл  продувки расплавов с предварительным смешением газов и центральным подводом .охлаждающей воды, состо ща  из коаксиально- расположенных труб, головки с двум .р дами разнонаклоненных сопел и кольцевым газовым коллектором , сообщающимс  посредством каналов с соплами, имеющими ступенчатое расширение в сторону выхода, о т л ичающа с  тем, что, с целью повышени  эффективности использовани  топлива при oднoвpe eннoм упрощении конструкции фурмы, она снабжена расположенным в головке дополнительным топливным коллектором, сообщающимс  с соплами посредством каналов , угол наклона которых к оси фурмы составл ет 15-Д5°, а рассто ние от среза сопел до топливных каналов равно 3-8 диаметрам сопел. 2.Газо-кислородна  фурма по п. 1, отличающа с  тем, что отношение диаметра каналов дл  подачи топлива в один р д сопел к диамр-.тру каналов дл  подачи топлива в другой р д соп-ел равно 1,1-3,0. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №503915, кл. С 2 С 5/48, 1976.
2. 2.Авторское свидетельство СССР №422980, кл. С 21 С 5/48, 1973. I 14 I || 1