UA127960C2 - Донна/бокова трипотокова фурма для продувки розплаву киснем і спосіб подачі дуття до агрегату через донну/бокову трипотокову фурму - Google Patents

Abstract

Винахід належить до області чорної металургії, зокрема стосується конструкцій паливно-кисневих фурм типу "труба в трубі", що застосовуються як донні або бокові дуттьові пристрої при виробництві сталі у металургійних агрегатах. Донна/бокова трипотокова фурма для продувки розплаву киснем, що являє собою вогнетривкий блок, до якого за його довжиною вставлено триканальне сопло типу "труба в трубі", яке містить три коаксіально розташовані із зазорами труби - внутрішню, проміжну і зовнішню, що утворюють центральний циліндричний канал та два кільцеві канали - середній канал та периферійний канал, для подачі технологічних газів, три патрубки з фланцями для підведення технологічних газів до каналів сопла. Фурма характеризується тим, що проміжна і зовнішня труби сопла мають товщину стінки, не меншу за 4 мм, і виконані з низькотеплопровідного матеріалу, що має температуру плавлення, більшу за 2000 °С, при цьому площа поперечного перерізу середнього кільцевого каналу сопла складає 1-10 % від площі поперечного перерізу центрального циліндричного каналу сопла, а площа поперечного перерізу периферійного кільцевого каналу сопла більша за площу поперечного перерізу середнього кільцевого каналу сопла у k разів, де k≥1,2. Заявлено також спосіб подачі дуття до агрегату через донну/бокову трипотокову фурму. Винахід дозволить збільшити термін служби дуттьових пристроїв, що збільшить строк експлуатації металургійних агрегатів в цілому.

Description

Винаходи належить до області чорної металургії, зокрема стосується конструкцій паливно- кисневих фурм типу "труба в трубі", що застосовуються як донні або бокові дуттьові пристрої, і мають багатоцільове призначення, та способів подачі дуття до порожнини металургійних агрегатів (конвертерів, електричних печей тощо) за допомогою фурм типу "труба в трубі"; можуть бути використані при застосуванні донної та/або бокової продувки при виробництві сталі у конвертерах та інших металургійних агрегатах з донним, боковим і комбінованим дуттям.

Відома фурма типу "труба в трубі" для вдування кисню через днище конвертера

ІЛинчевский Б.В., Соболевский А.Л., Кальменев А.А. Металлургия черньїх металлов: Учебник для техникумов - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1986. - С. 133), що складається з двох труб: внутрішньої для подачі кисню і зовнішньої, що утворює кільцевий зазор навколо внутрішньої для введення захисного середовища - газоподібних або рідких вуглеводнів (зазвичай - природного газу). Під впливом високих температур розплаву вуглеводні, що надходять до нього через зазор (щілину) між внутрішньою і зовнішньою трубами фурми, розкладаються за наступною хімічною реакцією термічного крекінгу (на це витрачається певна кількість тепла):

СхНу-хС-у/2-Но-О.

Вважається, що завдяки протіканню зазначеної хімічної реакції ендотермічного характеру попереджується швидке руйнування вогнетривкого матеріалу донних і бокових фурм та частини футерівки агрегату, яка є прилеглою до фурм, за рахунок охолодження цієї зони (значного зниження в ній температури), а також усунення руйнуючої дії струменя кисню, що витікає із сопла донної фурми, на навколофурмені зони вогнетриву (їх розпалу) в результаті покриття їх охолодженим і застиглим розплавом - так званого металевого "гриба" (грибоподібної металевої охолоді, що утворюється).

Подача холодного (непідігрітого) захисного середовища по кільцевому каналу фурми сприяє виникненню, крім осьових (вертикальних) термічних напружень (які характерні для всіх без виключення теплових агрегатів і пристроїв, адже вони завжди виникають внаслідок наявності гарячого середовища (наприклад, розплаву в порожнині агрегату) з одного боку вогнетриву і холодного середовища (наприклад, навколишнього середовища зовні агрегату) з другого боку вогнетриву), радіальних (горизонтальних, бокових) термонапружень, що виникають під дією

Зо подаваного через продувні сопла (канали) у вогнетриві холодного дуття, вплив якого особливо небезпечний у верхніх шарах (які контактують з високотемпературним середовищем, наприклад, розплавом тощо) донного дуттьового пристрою, особливо навколо устя його сопла.

Як вважає деяка частина дослідників, наявність металевого "гриба" навколо дуттьових сопел буде захищати (закривати собою) ці зони від високотемпературного впливу гарячого середовища (брухту, розплаву тощо) і сприяти значному зменшенню значень радіальних (горизонтальних/бокових) термонапружень навколо устя сопла донних паливно-кисневих фурм, що сприятливо позначиться на їх стійкості.

Однак при цьому слід пам'ятати, що вогнетриви піддаються структурному розтріскуванню (явище змінення хімічного складу і фізичних властивостей вогнетривів під впливом високих температур, розплавів металів та пічних газів) внаслідок утворення метаморфізованого шару або через розбухання футерівки. Метал охолоді заповнює тріщини, що утворилися на поверхні вогнетриву, і кристалізується в них. При затвердінні охолоді відбувається її відшарування разом із прилеглим до неї шаром вогнетриву, до тріщин якого потрапив метал охолоді (тобто затверділий металевий "гриб" буде "відривати" поверхневий шар вогнетриву, що "прилип" до охолоді, від його основної частини), внаслідок різних значень коефіцієнтів термічного розширення вогнетриву і залізовуглецевого сплаву охолоді, а також внаслідок механічного впливу на металевий "гриб" (наприклад, при завалці брухту до агрегату). Таким чином, металева охолодь буде причиною сколювання або викришування вогнетриву навколо устя дуттьового сопла фурми, підвищуючи його зношення і зменшуючи таким чином стійкість самої фурми. Багатьма дослідниками це вважається головною причиною руйнування вогнетривких блоків донних продувних фурм.

Викладене свідчить про необхідність забезпечення охолодження навколофурменої зони вогнетриву за рахунок протікання вищезазначеної ендотермічної реакції термічного розкладання (крекінгу) захисного газу з одночасним виключенням можливості утворення металевої охолоді на поверхні вогнетриву в навколофурменій зоні, що буде сприятиме значному підвищенню стійкості вогнетривких блоків фурм і футерівки агрегатів в цілому через зниження агресивного впливу на дуттьовий пристрій значно високих температур реакційної зони взаємодії донного струменя кисню з розплавом (якщо фурма донна) або паливно-кисневого факелу (якщо фурма бокова) та усунення сколювання (викришування) вогнетриву утвореним на 60 його поверхні металевим "грибом" (якщо фурма донна). Крім того необхідно забезпечити

(шляхом попереднього підігрівання газу) зниження охолоджувальної дії на вогнетриви агрегату (особливо навколо устя продувного сопла фурми) холодного дуття, що подається по зовнішньому каналу сопла.

Відома "Фурма печі для виплавки металу" |Заявка 59-50111, Японія, кл С21С 5/48, 1984|, що складається з внутрішньої і зовнішньої труб, які встановлені концентрично із зазором одна по відношенню до іншої. Відмінністю її є те, що внутрішня труба виконана із сплаву, що містить більше 50 95 Мі та/або Со, при цьому для внутрішньої труби забезпечується високий опір корозії, підвищена теплопровідність і зниження термічної деформації при нагріванні; зовнішня труба виготовлена з вуглецевої або нержавіючої сталі.

Відома "Фурма металургійної печі" |Заявка 59-50110, Японія, кл С21С 5/48, 1984), що складається з внутрішньої труби, яка розміщена концентрично із зазором всередині зовнішньої труби. Внутрішня труба покрита шаром високощільної кераміки, що має підвищену стійкість до абразивного зношування, і шаром з пористого керамічного матеріалу з підвищеною термостійкістю. По центральному каналу подають кисень та/або порошкоподібний реагент, а по кільцевому зазору між трубами - газоподібний охолоджувач, наприклад, пропан, СО» тощо.

Недоліком двох останніх зазначених винаходів є низька стійкість фурм внаслідок застосування холодного дуття та утворення на поверхні вогнетриву в навколофурменій зоні металевої охолоді при експлуатації фурми.

Відома фурма для вдування газів через днище конвертера (Матадиспі К., Дзайрьо то пуросесу, 1988, Мо 1, С. 2421, що є сплетінням трьох трубок між собою у вигляді каната під кутом 157 або 30"; діаметр кожної трубки становить 1 мм.

Відома "Продувна фурма для конвертера" |Заявка 5852801, Японія, кл С21С 5/48, 1984), яка складається з трьох скручених і зварених між собою труб, всередині яких концентрично із зазором розташовані труби. Охолоджувач подається до кільцевого зазору між цими трубами, а окислювач підводиться по центральній трубі.

Відома "Фурма для конвертера" Заявка 60-33307, Японія, кл С21С 5/48, 1985І|, яка складається з трьох подвійних труб, що скручені між собою на ділянці, що проходить в зоні футерівки днища конвертера. Кожна з труб містить зовнішню і внутрішню труби, що розташовані концентрично із зазором одна в одній.

Зо Недоліками останніх трьох конструкцій будуть, крім вже зазначених вище недоліків, складність і велика вартість їх виготовлення.

Відома "Фурма для конвертера донного дуття" |Заявка 2537996, Франція, кл С 21 С 5/48, 1984), яка складається з двох коаксіально розташованих труб, по одній з яких - по внутрішній - подається кисень, а по зовнішній - паливо, і третьої труби меншого діаметра, що розміщена в кисневій трубі співвісно з першими двома. Третя труба сполучена з кисневою в місці підведення кисню до останньої через отвір, що виконаний в ній.

Недоліками даного винаходу буде низька стійкість фурми через застосування холодного дуття та утворення металевої охолоді в навколофурменій зоні, а також складність виготовлення дуттьового пристрою.

Найбільш близьким до першого з групи винаходів за технічною суттю і досягуваним результатом є "Фурма для продувки рідкого металу" |Заявка 59-76812, Японія, кл С21С 5/48, 1984), що має підвищений ресурс роботи і складається з двох розміщених концентрично одна відносно іншої труб. Відмінністю даного пристрою є виконання внутрішньої труби з матеріалу, що має більший коефіцієнт термічного розширення, ніж матеріал зовнішньої труби, на внутрішній поверхні якої є виступи, у які упирається внутрішня труба при її термічному розширенні, що призводить до підвищення стійкості донної фурми за рахунок усунення деформації її внутрішньої труби.

Недоліком прототипу першого винаходу з групи винаходів є ще більш низька стійкість вогнетривів навколофурменої зони через значні механічні навантаження, які буде створювати зовнішня труба фурми за рахунок термічного розширення внутрішньої труби фурми, яка буде "давити" на зовнішню трубу фурми, а та, в свою чергу, "давити" на вогнетриви навколофурменої зони і руйнувати їх.

Відомий "Спосіб охолодження донних фурм кисневого конвертера" (Патент 219042, НДР, кл

С21С 5/48, 1985) рідкими вуглеводнями, що передбачає регулювання кількості вуглеводнів у двох періодах, на які умовно поділений весь процес плавки.

Недоліками даного способу будуть ті ж самі - низька стійкість фурм через застосування холодного дуття і виникнення значних термонапружень у конструкції фурми та утворення металевої охолоді в навколофурменій зоні при експлуатації фурми з наступним викришуванням (сколюванням) вогнетриву в навколофурменій зоні при її охолодженні дуттям.

Відомий "Спосіб захисту донної фурми" Заявка 59-193227, Японія, кл С228 9/05,02 21 С 7/072, 1984| при застосуванні інертного газу.

Недоліком даного винаходу буде значно низька стійкість фурм через відсутність попереднього підігрівання інертного газу і виникнення більш значних величин термічних напружень навколо устя сопла донної фурми через те, що в зазначеній зоні не буде знижена температура внаслідок відсутності протікання ендотермічної хімічної реакції розкладання вуглеводнів, подача яких у даному випадку відсутня.

Найбільш близьким до другого з групи винаходів за технічною суттю і досягуваним результатом є "Фурма" Заявка 59-126711, Японія, кл С21С 5/48, 1984), що складається з трьох коаксіально розташованих труб. По центральній трубі подають кисень, азот, аргон або їх суміші і флюси, наприклад свіжовипалене вапно. Такий же газ, як і по центральному каналу, подають по кільцевому зазору між центральною та середньою трубами, однак тиск газу в цьому зазорі підтримують більш високим. По кільцевому каналу між середньою і зовнішньою трубами подають газ-охолоджувач (захисне середовище).

Недоліками прототипу другого винаходу з групи винаходів також буде низька стійкість фурми через застосування холодного дуття та утворення металевої охолоді в навколофурменій зоні при складності і недоцільності виготовлення такої конструкції дуттьового пристрою.

В основу першого з групи винаходів поставлена задача удосконалення конструкції донних та бокових фурм типу "труба в трубі" для подачі кисню до порожнини металургійних агрегатів.

В основу другого з групи винаходів поставлена задача удосконалення способу подачі кисневого дуття до порожнини металургійних агрегатів за допомогою цих удосконалених конструкцій фурм типу "труба в трубі".

Зазначені удосконалення конструкції фурм і способу подачі дуття дозволять підвищити стійкість вогнетривкого блока донних/бокових фурм типу "труба в трубі", сприяючи тим самим значному збільшенню терміну експлуатації дуттьових пристроїв та футерівки металургійних агрегатів в цілому, що, в свою чергу, приведе до вагомої економії дорогих вогнетривких матеріалів.

Перша поставлена задача вирішується тим, що у донній/боковій трипотоковій фурмі для продувки розплаву киснем, що являє собою вогнетривкий блок, до якого за його довжиною

Зо вставлено триканальне сопло типу "труба в трубі", яке містить три коаксіально розташовані із зазорами труби - внутрішню, проміжну і зовнішню, що утворюють центральний циліндричний канал та два кільцеві канали - середній канал та периферійний канал для подачі технологічних газів, три патрубки з фланцями для підведення технологічних газів до каналів сопла, згідно першого винаходу, проміжна і зовнішня труби сопла мають товщину стінки, не меншу за 4 мм, і виконані з низькотеплопровідного матеріалу, що має температуру плавлення, більшу за 2000 "С, при цьому площа поперечного перерізу середнього кільцевого каналу сопла складає 1- 1095 від площі поперечного перерізу центрального циліндричного каналу сопла, а площа поперечного перерізу периферійного кільцевого каналу сопла більша за площу поперечного перерізу середнього кільцевого каналу сопла у К разів, де К»1,2.

Форма поперечного перерізу вогнетривкого блока може являти собою або коло, або овал, або квадрат, або прямокутник.

Кількість триканальних сопел у вогнетривкому блоці може бути більшою за одне.

Друга поставлена задача вирішується тим, що за способом подачі дуття до агрегату через донну/бокову трипотокову фурму, що передбачає подачу до порожнини агрегату: кисню через центральний або середній канал триканального сопла фурми; захисного середовища або палива відповідно через середній або центральний канал триканального сопла фурми; нейтрального газу або інертного, відновного чи окислювального газу, або суміші цих газів, через периферійний канал триканального сопла фурми, згідно з другим винаходом, нейтральний газ або інертний, відновний чи окислювальний газ, або їх суміш, подається через периферійний канал триканального сопла типу "труба в трубі" донної/бокової трипотокової фурми, проміжна і зовнішня труби якого мають товщину стінки, не меншу за 4, мм і виконані з низькотеплопровідного матеріалу, що має температуру плавлення більшу за 2000 С, у підігрітому стані з температурою, значення якої вище за 500 "С, і має швидкість витікання із триканального сопла, яка перевищує швидкість витікання із триканального сопла газу, що подається через середній канал триканального сопла, у 1,3-2,5 разу.

В ході процесу підігрівання брухту, процесу продувки розплаву, процесу ошлакування футерівки, простоїв конвертера температура нейтрального газу або інертного, відновного чи окислювального газу, або суміші цих газів, що подається через периферійний канал триканального сопла, має значення у межах 10 "С від значення температури робочого середовища у порожнині агрегату (брухту, розплаву, шлаку, газу), яке контактує з робочим торцем донної/бокової трипотокової фурми.

Виконання проміжної і зовнішньої труби сопла з матеріалу, що має температуру плавлення, більшу за 2000 "С, обумовлено тим, що температура підігрівання газу (нейтрального або інертного, відновного чи окислювального) або суміші газів, що подається через периферійний канал триканального сопла, може дорівнювати температурі робочого середовища у агрегаті (тобто мати температуру в межах 1300-1700 "С), і матеріал цього каналу (проміжної і зовнішньої труб сопла) повинен витримувати цю температуру і не розплавлятися, при цьому низька теплопровідність матеріалів зазначених труб і товщина їх від 4 мм і вище необхідна для виключення можливості значного нагрівання з наступним термічним крекінгом захисного середовища у середньому каналі сопла за рахунок нагрівання проміжної труби триканального сопла при подачі нейтрального газу або інертного, відновного чи окислювального газу, або суміші цих газів, 3 високими значеннями температур їх підігрівання, а також недопущення охолодження або нагрівання прилеглої області вогнетривкого блоку фурми до зовнішньої труби сопла за рахунок подачі нейтрального газу або інертного, відновного чи окислювального газу, або їх суміші, якщо температура підігрівання дуття (цих газів або їх суміші) буде нижча або вища на 10 "С за температуру робочого середовища (брухту, розплаву, шлаку, газу), яке контактує з робочим торцем донної/бокової трипотокової фурми, причому перша із зазначених температур буде змінюватися (збільшуватися або зменшуватися) разом із другою.

Площа поперечного перерізу середнього каналу сопла може складати 1-10 95 від площі поперечного перерізу центрального каналу сопла для досягнення необхідних швидкостей витікання захисного середовища з триканального сопла внаслідок його малої витрати.

Площа поперечного перерізу периферійного каналу сопла може бути більшою за площу поперечного перерізу середнього каналу сопла у К разів (де К21,2) для можливості регулювання подачі витрати газу (нейтрального або інертного, відновного чи окислювального) або суміші газів, що подається через периферійний канал сопла, у більш широких межах.

Форма поперечного перерізу вогнетривкого блоку фурми може являти собою або коло, або овал, або квадрат, або прямокутник для зручності виготовлення і встановлення у кожному окремому випадку донної/бокової трипотокової фурми до футерівки агрегату.

Зо Кількість триканальних сопел у вогнетривкому блоці фурми може бути більша за одне з метою досягнення більшого розосередження донного/бокового дуття, що подається до агрегату, та можливості збільшення його витрати.

Газ (нейтральний або інертний, відновний чи окислювальний) або суміш газів через периферійний канал сопла подається у підігрітому стані з температурою вище 500 "С з метою значного зниження величин термічних напружень, що виникають навколо гирла триканального сопла (чим більше значення температури попереднього підігрівання газу або суміші газів, тим менші чисельні значення цих термонапружень). Підігрівання вуглеводнів вище 500-600 С недоцільне, тому що при температурах 450-550 С починається їх термічний крекінг за вищезазначеною хімічною реакцією, і їх охолоджувальна дія зводиться до нуля. Саме тому і потрібний третій (периферійний) канал у продувному соплі типу "труба в трубі" донних/бокових фурм, що дозволяє здійснювати периферійну подачу будь-якого (нейтрального чи інертного, відновного чи окислювального) газу, або суміші газів, які можливо підігрівати до більш високих (вище 500 "С) значень температур, аж до температур самого середовища (розплаву, брухту, шлаку, газу) у робочій порожнині агрегату при збереженні подачі через кільцевий канал донної/бокової фурми непідігрітого (холодного) захисного середовища (вуглеводнів).

Нейтральний або інертний, відновний чи окислювальний газ, або суміш цих газів, що подається через периферійний канал сопла, має швидкість витікання із сопла, що перевищує швидкість витікання із сопла газу (захисного середовища або кисню), який подається через середній канал сопла, у 1,3-2,5 разу з метою: а) створення газового заслону для захисного середовища, що витікає з сопла, з метою запобігання розповсюдженню його потоку в широчінь і охолодження вогнетривкого матеріалу навколо триканального сопла з утворенням в цих зонах металевої охолоді, яка у наступному призведе до сколювання (викришуванню) вогнетриву навколо гирла триканального сопла (при роботі фурми у якості донної або бокової нижче рівня розплаву); б) виключення можливості розпалу вогнетривів високотемпературним факелом горіння палива внаслідок прямого контакту з ним вогнетриву навколофурменої зони (при роботі фурми у якості бокової вище рівня розплаву).

В ході процесів підігрівання брухту, продувки розплаву, ошлакування футерівки або при простоях конвертера температура нейтрального газу або інертного, відновного чи бо окислювального газу, або суміші цих газів, що подається через периферійний канал сопла,

може дорівнювати або бути близькою (відрізнятися лише на ж10 С) значенню температури робочого середовища у порожнині агрегату (брухту, розплаву, шлаку, газу), що контактує з робочим (вихідним) торцем фурми, з метою мінімізації виникаючих термічних напружень навколо гирла триканального сопла донної/бокової трипотокової фурми.

На кресленні зображений односопловий варіант конструкції донної/бокової трипотокової фурми для продувки розплаву киснем.

Фурма являє собою вогнетривкий блок 1, до якого по його центральній осі за його довжиною вставлено (запресовано) одне триканальне сопло типу "труба в трубі", що містить: три коаксіально розташовані із зазорами труби - внутрішню 2, проміжну З і зовнішню 4, що утворюють центральний циліндричний канал 5 та два кільцеві канали - середній канал 6 та периферійний канал 7 для подачі технологічних газів до агрегату; три патрубки з фланцями 8 для підведення газів до каналів сопла - патрубок 9 підведення газу до центрального циліндричного каналу 5 сопла, патрубок 10 підведення газу до середнього кільцевого каналу 6 сопла, патрубок 11 підведення газу до периферійного кільцевого каналу 7 сопла. Сам вогнетривкий блок 1 розташований у футерівці 12 днища (якщо фурма донна) або бокової стінки (якщо фурма бокова) металургійного агрегату. Проміжна З і зовнішня 4 труби триканального сопла виконані з матеріалу, що має температуру плавлення, більшу за 2000 С (наприклад, ренію, молібдену, вольфраму тощо), і мають товщину, не меншу за 4 мм.

Спосіб подачі дуття до агрегату через донну/бокову трипотокову фурму здійснюється при її наступній роботі: 1. Якщо фурма є донною або боковою, що розташована нижче рівня розплаву: до патрубка 9 підводиться кисень, який надходить до внутрішньої труби 2 триканального сопла і вдувається до розплаву через центральний циліндричний канал 5 сопла; до патрубка 10 підводиться захисний газ (наприклад, природний газ), який надходить до зазору між внутрішньою 2 і проміжною З трубами триканального сопла і вдувається до розплаву через середній кільцевий канал 6 сопла; до патрубка 11 підводиться попередньо підігрітий нейтральний газ (наприклад, азот) або окислювальний газ (наприклад, СО»), або суміш цих газів, що надходить до зазору між проміжною З і зовнішньою 4 трубами триканального сопла і вдувається до розплаву через периферійний кільцевий канал 7 триканального сопла.

Зо 2. Якщо фурма є боковою, що розташована вище рівня розплаву і використовується в якості пальника (наприклад, при попередньому підігріванні брухту, сушінні, нагріванні і випалюванні футерівки тощо): до патрубка 9 підводиться паливо (наприклад, природний газ), який надходить до внутрішньої труби 2 триканального сопла і вдувається до порожнини агрегату через центральний циліндричний канал 5 триканального сопла; до патрубка 10 для горіння цього палива підводиться кисень, який надходить до зазору між внутрішньою 2 і проміжною З трубами триканального сопла і вдувається до порожнини агрегату через середній кільцевий канал 6 триканального сопла, при цьому утворюється факел горіння палива в коаксіальному потоці кисню; до патрубка 11 підводиться попередньо підігрітий інертний газ (наприклад, аргон) або відновний (наприклад, СО), або їх суміш, що надходить до зазору між проміжною З і зовнішньою 4 трубами триканального сопла і вдувається до порожнини агрегату через периферійний кільцевий канал 7 триканального сопла.

Таким чином підігрітий (нейтральний чи інертний, відновний чи окислювальний) газ або суміш газів, що подається до агрегату за периферійним каналом триканального сопла, знижує термічні напруження у вогнетривкому блоці фурми, не дає розповсюджуватися кисню і випалювати вогнетривкі матеріали навколофурменої зони, а при роботі трипотокової фурми нижче рівня розплаву не дає утворюватися металевій охолоді на поверхні вогнетриву навколофурменої зони агрегату, в той же час захисний газ охолоджує за рахунок його термічного крекінгу простір (зону) над донною фурмою або перед боковою фурмою.

Використання запропонованих конструкції донної/бокової трипотокової фурми для продувки розплаву киснем і способу подачі дуття до агрегату через донну/бокову трипотокову фурму дозволить значно збільшити термін служби дуттьових пристроїв типу "труба в трубі" при подачі кисню в процесі проведення циклу плавки у металургійних агрегатах (наприклад, у кисневих конвертерах), а також при роботі фурм зазначеного типу у режимі пальника при попередньому підігріванні брухту в порожнині агрегату, випалюванні та нагріванні його футерівки тощо, що збільшить строк експлуатації металургійних агрегатів в цілому і призведе до значної економії дорогих вогнетривких матеріалів, що, в свою чергу, дозволить одержати значний економічний ефект.

Claims (5)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Донна/бокова трипотокова фурма для продувки розплаву киснем, що являє собою вогнетривкий блок, до якого за його довжиною вставлено триканальне сопло типу "труба в трубі", яке містить три коаксіально розташовані із зазорами труби - внутрішню, проміжну і зовнішню, що утворюють центральний циліндричний канал та два кільцеві канали - середній канал та периферійний канал, для подачі технологічних газів, три патрубки з фланцями для підведення технологічних газів до каналів сопла, яка відрізняється тим, що проміжна і зовнішня труби сопла мають товщину стінки, не меншу за 4 мм, і виконані з низькотеплопровідного матеріалу, що має температуру плавлення, більшу за 2000 "С, при цьому площа поперечного перерізу середнього кільцевого каналу сопла складає 1-10 95 від площі поперечного перерізу центрального циліндричного каналу сопла, а площа поперечного перерізу периферійного кільцевого каналу сопла більша за площу поперечного перерізу середнього кільцевого каналу сопла у К разів, де К21,2.

2. Фурма за п. 1, яка відрізняється тим, що форма поперечного перерізу вогнетривкого блока являє собою або коло, або овал, або квадрат, або прямокутник.

3. Фурма за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що кількість триканальних сопел у вогнетривкому блоці більша за одне.

4. Спосіб подачі дуття до агрегату через донну/бокову трипотокову фурму, що передбачає подачу до порожнини агрегату: кисню через центральний або середній канал триканального сопла фурми; захисного середовища або палива, відповідно, через середній або центральний канал триканального сопла фурми; нейтрального газу або інертного, відновного чи окислювального газу або суміші цих газів, через периферійний канал триканального сопла фурми, який відрізняється тим, що нейтральний газ або інертний, відновний чи окислювальний газ або їх суміш, подається через периферійний канал триканального сопла типу "труба в трубі" донної/бокової трипотокової фурми, проміжна і зовнішня труби якого мають товщину стінки, не меншу за 4 мм, і виконані з низькотеплопровідного матеріалу, що має температуру плавлення, більшу за 2000 "С, у підігрітому стані з температурою, значення якої вище за 500 "С, і має Зо швидкість витікання із триканального сопла, яка перевищує швидкість витікання із триканального сопла газу, що подається через середній канал триканального сопла, у 1,3-2,5 разу.

5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що в ході процесу підігрівання брухту, процесу продувки розплаву, процесу ошлакування футерівки, простоїв конвертера температура нейтрального газу або інертного, відновного чи окислювального газу або суміші цих газів, що подається через периферійний канал триканального сопла, має значення у межах «10 "С від значення температури робочого середовища у порожнині агрегату (брухту, розплаву, шлаку, газу), яке контактує з робочим торцем донної/бокової трипотокової фурми.