UA4805U

UA4805U - A tuyere for blowing metal

Info

Publication number: UA4805U
Application number: UA20040402994U
Authority: UA
Inventors: Петро Степанович Харлашин; Петр Степанович Харлашин; Костянтин Костянтинович Діамантопуло; Константин Константинович Диамантопуло; Максим Петрович Давідіч; Юлія Костянтинівна Діамантопуло; Юлия Константиновна Диамантопуло
Original assignee: Приазовський Державний Технічний Університет; Приазовский Государственный Технический Университет
Priority date: 2004-04-22
Filing date: 2004-04-22
Publication date: 2005-02-15

Abstract

A tuyere for blowing metal contains body of concentrically disposed tubes and mouthpiece with nozzles welded to the body. In the mouthpiece flanged orifices are made which are joined with nozzles by inner weld disposed at the distance on not less than 1.5-2.0 of mouthpiece thickness from original section of the orifice made in the mouthpiece.

Description

Корисна модель відноситься до чорної металургії, а саме - до конструкцій пристроїв для продувки рідкого металу киснем, наприклад у конвертерах.The useful model refers to ferrous metallurgy, namely to the designs of devices for blowing liquid metal with oxygen, for example in converters.

Використовувані в даний час фурми для продувки рідкого металу в конвертерах мають низьку стійкість, тому що працюють в умовах високих температур і безпосереднього контакту з розплавленим металом і шлаком.Currently used nozzles for blowing liquid metal in converters have low stability, because they work in conditions of high temperatures and direct contact with molten metal and slag.

Відома киснева фурма, що містить концентрично розташовані труби утворюючі тракти підведення і відводу охолоджувача і підведення кисню, голівку з корпусом і соплами постаченими еластичними елементами, що виконані у виді сферичних шарнірів і сильфонів (див. авт. свид. СРСР Мо466282, кл. 321С5/48).There is a well-known oxygen lance, which contains concentrically arranged pipes forming the inlet and outlet tracts of the coolant and the supply of oxygen, a head with a body and nozzles supplied with elastic elements made in the form of spherical joints and bellows (see aut. svid. USSR Mo466282, class 321С5/ 48).

Недоліком даної фурми є складність конструкції і ненадійність ущільнення.The disadvantage of this lance is the complexity of the design and the unreliability of the seal.

Відома так само фурма, у якій з метою захисту звареного шва на зовнішній поверхні сопла виконане кільцеве виточення, що дозволяє розвантажити зварений шов і підвищити надійність фурми (див. авт. свид. Ме1047963, кл. 321С5/48).Also known is a tuyere, in which, for the purpose of protecting the welded seam, the outer surface of the nozzle has an annular groove, which allows to relieve the welded seam and increase the reliability of the tuyere (see author's certificate Me1047963, class 321С5/48).

Однак наявність кільцевого виточення не виключає утворення в зоні лобового зварювального шва застійної зони охолоджувача зі швидкістю його переміщення близько 1м/с, що приводить до розігріву лобового шва тепловим потоком від реакційної зони до температур вище припустимих, і наступному оплавленню і прогарові шва.However, the presence of an annular groove does not exclude the formation of a stagnant zone of the cooler in the area of the front welding seam with a speed of its movement of about 1 m/s, which leads to the heating of the front seam by the heat flow from the reaction zone to temperatures above permissible, and the subsequent melting and burnout of the seam.

Найбільш близькою до корисної моделі по технічній сутності і результатові, що досягається, є фурма, що містить корпус з концентрично розташованих труб і мідний наконечник із соплами, у якій на бічній поверхні наконечника навколо звареного шва виконаний приплив з утворенням порожнини, заповненої плавким матеріалом (див. авт. свид. Ме1421776 кл. 321С5/48).The closest to the useful model in terms of the technical essence and the results achieved is the tuyere, which contains a body of concentrically arranged pipes and a copper tip with nozzles, in which an inflow is made on the side surface of the tip around the welded seam with the formation of a cavity filled with fusible material (see . author's certificate Me1421776 class 321С5/48).

Наявність ингибиторного захисту звареного шва підвищує його стійкість, однак виконати припливи дуже складно, при цьому в центральній частині голівки зберігаються зони, що обумовлюють гальмування потоку охолодної рідини (застійні зони), що погіршує охолодження і приводить в остаточному підсумку до прогару фурми.The presence of inhibitory protection of the welded seam increases its stability, however, it is very difficult to perform inflows, while in the central part of the head there are zones that cause the cooling liquid flow to be inhibited (stagnant zones), which worsens cooling and ultimately leads to burnout of the lance.

Задачею корисної моделі є удосконалення фурми для продувки металу, у якій за рахунок зміни форми виконання елементів виключається утворення застійних зон, що забезпечить підвищення стійкості фурми.The task of the useful model is to improve the tuyere for metal blowing, in which, due to the change in the form of execution of the elements, the formation of stagnant zones is excluded, which will ensure increased stability of the tuyere.

Для рішення поставленої задачі у фурмі, для продувки металу, що містить корпус з концентрично розташованих труб і приварений до корпуса наконечник із соплами, отвору в наконечнику виконані відбортованими і з'єднані із соплами внутрішнім звареним швом, розташованим на відстані не менш 1,5-2,0 товщини наконечника від вихідного перетину отвору в наконечнику.To solve the problem in the nozzle, for blowing metal, which contains a body of concentrically located pipes and a tip with nozzles welded to the body, the holes in the tip are made with flanges and connected to the nozzles by an internal welded seam located at a distance of at least 1.5- 2.0 thickness of the tip from the initial cross-section of the hole in the tip.

У порівнянні з прототипом виконати відбортовані отвори для сопів технологічно простіше, ніж припливи. Крім того, форма торця відбортованого отвору дозволяє з'єднати його із соплом, використовуючи внутрішній зварений шов. Виходячи з експериментальних даних, виконання звареного шва доцільно на відстані не менш 1,5-2,0 товщини наконечника від вихідного перетину отвору в наконечнику. При розташуванні шва менш зазначеної величини, він піддається могутньому тепловому потокові випромінювання від реакційної зони, що може викликати його оплавлення і приведе до зниження ефективності продувки. При виконанні шва на відстані - 1,5-2,0 товщини наконечника від вихідного перетину, виконаного в ньому отвору, щільність променистого теплового потоку від реакційної зони на зварений шов знижується до припустимої з погляду стійкості матеріалу звареного шва.In comparison with the prototype, it is technologically easier to make outboard holes for snots than inflows. In addition, the shape of the side of the flanged opening allows to connect it to the nozzle using an internal welded seam. Based on experimental data, it is advisable to perform a welded seam at a distance of at least 1.5-2.0 times the thickness of the tip from the initial cross-section of the hole in the tip. When the location of the seam is less than the specified size, it is exposed to a powerful thermal flux of radiation from the reaction zone, which can cause its melting and lead to a decrease in the efficiency of purging. When performing a seam at a distance of 1.5-2.0 tip thickness from the initial cross-section of the hole made in it, the density of the radiant heat flux from the reaction zone to the welded seam decreases to the acceptable stability of the welded seam material.

Максимально можливе видалення звареного шва від реакційної зони обмежується технологічними можливостями виконання відбортованого отвору. Крім того, зовнішня поверхня підстави, відбортованого отвору, має закруглену форму, що знижує утворення зон підвищеного гальмування потоку охолоджувача і забезпечує велику рівноміцність елементів фурми від впливу теплових і термоупругих напруг.The maximum possible removal of the welded seam from the reaction zone is limited by the technological possibilities of making the cut-out hole. In addition, the outer surface of the base of the sided hole has a rounded shape, which reduces the formation of zones of increased cooling flow inhibition and ensures high uniform strength of the lance elements against the influence of thermal and thermoelastic stresses.

Суть корисної моделі пояснюється, кресленням, де представлений загальний вид фурми.The essence of a useful model is explained by a drawing showing the general appearance of a lance.

Фурма містить корпус із труб 1-3 для підведення і відводу охолодної води і подачі кисню в метал.The furnace contains a body of pipes 1-3 for supply and discharge of cooling water and supply of oxygen to the metal.

Корпус з'єднаний з наконечником 4 звареним швом 5, виконаним із внутрішньої поверхні сопла 6, з'єднаного з торцем 7 відбортованого отвору 8. На зовнішній поверхні торцевой частини відбортованого отвору виконаний циліндричний пасок для установки сопла б, а внутрішня поверхня торця виконана з фаскою для кращого формування звареного шва 5. Аналогічна фаска виконана і на внутрішній поверхні сопла 6.The body is connected to the tip 4 by a welded seam 5, made from the inner surface of the nozzle 6, connected to the end face 7 of the flanged hole 8. On the outer surface of the end part of the flanged hole, a cylindrical strip is made for installing the nozzle b, and the inner surface of the end face is chamfered for better formation of the welded seam 5. A similar chamfer is made on the inner surface of the nozzle 6.

Фурма працює в такий спосібFurma works in the following way

У період продувки по тракті, утвореному трубами 2 і 3, надходить кисень, що через сопла 6 вдувається в розплав. Усередині труби З циркулює вода, що прохолоджує наконечник, охороняючи його від прогару і приділяється по тракті, утвореному трубами 1 і 2.During the purging period, oxygen enters the path formed by pipes 2 and 3, which is blown into the melt through the nozzle 6. Water circulates inside pipe C, which cools the tip, protecting it from burnout and is distributed along the path formed by pipes 1 and 2.

Приклад конкретного виконанняAn example of a specific implementation

Наконечник фурми з міді МІ за ДСТ 617-85 діаметром 426бмм виготовляють з товщиною стінки 1Змм і приварюють до корпуса. Попередньо в днище наконечника виконують отвору діаметром 57мм з отбортовкой бурту висотою 3З4мм, що складає більш 2,5 товщини наконечника. Торцевой частини відбортованого отвору додають форму, що забезпечує щільну посадку сопла по діаметрі 71мм. Потім здійснюють зварювання стиків сопла і торця відбортованого отвору з їхньої внутрішньої поверхні.The nozzle tip is made of MI copper according to DST 617-85 with a diameter of 426 mm and a wall thickness of 1 mm and is welded to the body. In advance, a hole with a diameter of 57 mm is made in the bottom of the tip with an edge flange 3-4 mm high, which is more than 2.5 times the thickness of the tip. The end part of the sided hole is given a shape that ensures a tight fit of the nozzle with a diameter of 71 mm. Then weld the joints of the nozzle and the end face of the flanged hole from their inner surface.

Застосування пропонованої фурми дозволить надійно захистити зварені шви, поліпшити умови охолодження і підвищити стійкість фурми.The use of the proposed lance will reliably protect welded seams, improve cooling conditions and increase the stability of the lance.

ЕЕ я 1EE I 1

ШІ. І зле | у лота,AI. And bad in the lot

М ЕВ ! це я пров а жк ся, ЇХ. х / у 5M EW! it's me, THEM. x / y 5

Claims

A metal blowing machine containing a body of concentrically arranged pipes and a tip with nozzles welded to the body, characterized by the fact that the tip has flanged holes connected to the nozzles by an internal weld located at a distance of at least 1.5 -2.0 tip thickness from the initial cross-section of the hole made in the tip.