SU916550A1

SU916550A1 - Газоохлаждаемая фурма i

Info

Publication number: SU916550A1
Application number: SU802956395A
Authority: SU
Inventors: Igor A Ushakov; Konstantin A Greben; Nikolaj I Bratanovskij; Vladimir Ya Drozd; Yurij V Zajtsev; Ella V Ilina; Nina A Kudryavaya; Radij M Mylnikov; Eduard V Tkachenko
Original assignee: Inst Gaza An Ussr; Cherepovets Metal Zavod
Priority date: 1980-07-23
Filing date: 1980-07-23
Publication date: 1982-03-30

Description

Изобретение относится к металлургий'

« может быть использовано для продувки расплавов газообразными реагентами или инертными газами.

Известны конструкции фурм для по- * дачи кислорода в ванны сталеплавильных агрегатов, содержащие головку с соплом для кислорода и коаксиально расположенное по отношению к нему, кольцевое сопло, предназначенное для подачи защитной среды 111 .

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является газоохлаждаемая фурма для продувки металла, содержащая ₁₅концентрично расположенные трубы, образующие тракты для подачи кислорода и защитного газа, головку с парными кислородными и концентрично расположенными к ним кольцевыми соплами для _Λзащитного газа С 21 .

Недостатком известной фурмы является то, что односопловая конструкция не обеспечивает равном'ерйого распреде2

ления кислорода по всему объему ванны, мощная струя кислорода отрицательно сказывается на футеровке печи. Фурма сложна в изготовлении, конструкция предусматривает применение дефицитных металлокерамических материалов.

Цель изобретения - повышение эффективности продувки и упрощение конструкции фурмы.

Поставленная цель достигается тем, что в газоохлаждаемой фурме, содержащей концентрично расположенные трубы, образующие тракты для подачи кислорода и защитного газа, головку с парными кислородными и концентрично расположенными к ним кольцевыми соплами для защитного газа, оси каждой пары кислородных и газовых сопл расположены веерообразно в одной плоскости под углами друг к другу. _{1 Λ}

«1« 54 5т ’

где 2 - число сопел фурмы, причем отношение площадей поперечных сечений кислородных сопл равно отношению

3 916550 4

косинусов углов отклонения их осей от оси фурмы.

При использовании такой конструкции газокислородной фурмы объем сталеплавильной ванны наиболее’ равномерно снаб- 5 жается кислородом. Это одновременно снижает износ футеровки и локальный перегрев металла, что приводит к уменьшению пылевыделения из ванны и снижению содержания Ге О в шлаке.

В режиме продувки металла точка пересечения осей сопл практически находится на окружности поверхности раздела металла со шлаком. В таком случае условием равномерности снабжения ванны 15 кислородом является деление поверхности раздела кислородными струями на П + 1 частей (где п» 2 - число сопл фурмы), причем каждая из частей, ограниченных соседними струями, вдвое пре- 20 восходит площадь каждого из сегментов, ограниченных крайними струями и огнеупорной кладкой ванны. Для фурмы с произвольным числом сопл 0 2 это

условие выражено равенством 24

§с. * 2о »

где δα - площадь сегмента,

5₀ - площадь круга,

и - число сопл фурмы. 30

Исходя из этого условия для определения угла между соплами, найдена эмпирическая зависимость

= 54 5'и ’ ₃5

которая дает погрешность не более 5% для П от 2 до 8.

Однако применение фурмы с числом сопл более семи нецелесообразно ввиду того, что угол между соседними сопла— ми становится менее 15*, что приводит к слиянию струй и снижению эффективности продувки.

В связи с тем* что дальнебойность газовой струи практически пропорциональ- ₄₃но диаметру сопла, а расстояние по оси сопла от его среза до футеровки печи пропорционально косинусу угла между осью сопла и осью фурмы (ось фурмы лежит на диаметре ванны печи), диаметры сопл выполнены пропорциональными косинусу угла отклонения оси сопла от оси фурмы.

Изменение диаметров сопл по такому закону способствует минимальному и равномерному износу футеровки печи, а также улучшает равномерность распределения кислорода по объему ванны печи,

так как глубина ванны уменьшается по мере удаления от ее центра к периферии.

Поскольку равномерность распределения кислорода и газа по объему сталеплавильной ванны печи остается справедливой и для рабочего пространства печи, то фурма может эффективно применяться для подогрева и подрезки шихты в период плавления путем подачи в рабочее пространство печи через кольцевые сопла для защитного газа какоголибо дешевого топливного газа и путем варьирования расходов топливного газа и кислорода.

На фиг. 1 изображена предлагаемая газоохлаждаемая фурма, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Фурма содержит корпус 1 и головку 2. Головка фурмы состоит из внутренней оболочки 3 и наружного кожуха 4.

В торце внутренней оболочки закреплены кислородные сопла 5. Наружный кожух головки, расположенный с зазором по отношению к внутренней оболочке и к каждому из кислородных сопел, образует с внутренней обблочкой рубашку для охлаждения защитным газом, а также кольпевые сопла 6, расположенные коннентрично по отношению к кислородным .· Внутреняя оболочка отцентрована относительно кожуха при помощи ребер 7, выполненных на внутренней поверхности кожуха головки. Аналогичным образом отцентрованы кислородные сопла.

Фурма работает следующим образом.

В режиме продувки металла газокислородная фурма погружается в сталеплавильную ванну настолько, чтобы торцы сопл находились ниже границы шлак-металл. В качестве защитного газа используется не содержащий азота топливный газ, например природный газ, пропан, или инертный газ, например аргон, в количестве, минимально необходимом для охлаждения фурмы, в зависимости от теплофизических свойств газа.

В период плавления шихты, когда фурма применяется в качестве горелки для подогрева и подрезки шихты в рабочем пространстве печи, в качестве защитного газа применяется дешевый топливный газ. Режим подогрева или подрезки шихты достигается путем варьирования расходов кислорода и топливного газа.

Испытания, показали надежность работы фурмы, .преимущества в достижении низкого содержания углерода при

⁵ 916550 6

меньшей окисленное ти шлака, возмож— ним кольцевыми соплами для защитного

ность снижения содержания азота в газа, отличающаяся тем,

сталях с низким содержанием углерода в случае применения в качестве защитного газа и их смесей, не содержащих азота, $ например, пропана или аргона. Фурма проста в изготовлении, не содержит дефицитных материалов, может применяться также для подогрева и подрезки скрапа в рабочем пространстве печи. <0

Claims

Формула изобретения

1. Газоохлаждаемая фурма для про- 15 дувки металла, содержащая конпентрич— но расположенные трубы, образующие тракты для подачи кислорода и защитного газа, головку с парными кислородными и концентрично расположенными к

что, с целью повышения эффективности продувки и упрощения конструкции фурмы, оси каждой парил кислородных и газовых сопел расположены веерообразно в одной плоскости под углами друт к другу

<± = 54 >

где Пэ> 2 - число парных сопл, при этом отношение площадей поперечных сечений кислородных сопл равно отношению косинусов углов отклонения их осей от оси фурмы.