UA82304C2 - Tuyere for desulfurization of cast-iron by granular magnesium in heavy scoops - Google Patents

Tuyere for desulfurization of cast-iron by granular magnesium in heavy scoops Download PDF

Info

Publication number
UA82304C2
UA82304C2 UAA200704871A UAA200704871A UA82304C2 UA 82304 C2 UA82304 C2 UA 82304C2 UA A200704871 A UAA200704871 A UA A200704871A UA A200704871 A UAA200704871 A UA A200704871A UA 82304 C2 UA82304 C2 UA 82304C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
channel
tuyere
replaceable
nozzle
lance
Prior art date
Application number
UAA200704871A
Other languages
Russian (ru)
Ukrainian (uk)
Inventor
Вадим Иванович Большаков
Анатолий Филиппович Шевченко
Александр Витальевич Остапенко
Борис Вульфович Двоскин
Сергей Анатолиевич Шевченко
Владимир Геннадиевич Кисляков
Виктор Александрович Александров
Александр Михайлович Башмаков
Виктор Николаевич Шевченко
Original Assignee
Институт Черной Металлургии Им. З.И. Некрасова Национальной Академии Наук Украины
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Черной Металлургии Им. З.И. Некрасова Национальной Академии Наук Украины filed Critical Институт Черной Металлургии Им. З.И. Некрасова Национальной Академии Наук Украины
Priority to UAA200704871A priority Critical patent/UA82304C2/en
Publication of UA82304C2 publication Critical patent/UA82304C2/en

Links

Landscapes

  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

The invention relates to ferrous metallurgy and concerns to a tuyere for desulfurization of cast-iron in heavyloadable ladles. The tuyere consists of framework from heat-resistant linig, curve channel, replaceable heat-resistant plug and replaceable nozzle connected with the curved channel by means of the threaded joint, the support puck is set and fastened on the replaceable nozze. The bend angle of the tuyere channel relatively to the longitudinal axis of the tuyere is of 30-50 °C, and the radius of the channel bend is not less than 100 mm. Technical result is the provision of stable and uniform introduction of the grainy magnesium reagent, acceleration and simplification of tuyere repair and servicing.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до галузі чорної металургії, зокрема, до позапічної обробки рідкого чавуну в ковшах 2 для його десульфурації.The invention relates to the field of ferrous metallurgy, in particular, to out-of-furnace processing of liquid cast iron in ladles 2 for its desulphurization.

Відомі конструкції фурм для десульфурації чавуну магнієм, що працюють або з застосуванням випарника на виході каналу заглибної фурми, або без випарника, але з застосуванням порошкових сумішей магнію з збіднюючими добавками (вапна, карбіду кальцію, доломіту й ін.) (1), (2, с.104-107, с.169-1781, ІЗ, 41.Known designs of lances for desulfurization of cast iron with magnesium, which work either with the use of an evaporator at the outlet of the submersible lance channel, or without an evaporator, but with the use of magnesium powder mixtures with impoverishing additives (lime, calcium carbide, dolomite, etc.) (1), (2) , pp. 104-107, pp. 169-1781, IZ, 41.

Цим пристроям властиві такі недоліки, як великі витрати матеріалів, низьке засвоєння реагентів, 70 складність і громіздкість механічного устаткування і фурмених пристроїв, і, як наслідок, ускладнення технології і висока собівартість десульфурації. Фурми з випарником успішно здійснюють десульфурацію чавуну зернистим магнієм без добавок у чавуновозних ковшах з невеликим наповненням 70-90т чавуну. Але при десульфурації чавуну у великовантажних ковшах (більш 160т), тобто при зануренні фурми на глибину більш двох метрів, випарник фурми перестає виконувати свою основну функцію - забезпечувати випар магнію, тому що 12 при тиску білош 04МПа і температурі чавуну менш 13002 (це відповідає параметрам обробки чавуну у великовантажних ковшах) магній знаходиться в рідкому стані. У той же час наявність випарника погіршує розподіл магнію по обсягу металевої ванни, що негативно позначається на засвоєнні реагенту. У цих умовах необхідно застосовувати фурму без випарника.These devices are characterized by such disadvantages as high consumption of materials, low assimilation of reagents, 70 complexity and bulkiness of mechanical equipment and nozzle devices, and, as a result, complication of the technology and high cost of desulfurization. Furma with an evaporator successfully desulfurize cast iron with granular magnesium without additives in cast iron ladles with a small filling of 70-90 tons of cast iron. But during desulfurization of cast iron in heavy-duty ladles (more than 160 tons), that is, when the lance is immersed to a depth of more than two meters, the lance evaporator ceases to perform its main function - to provide magnesium vapor, because 12 at a pressure of more than 04MPa and a cast iron temperature of less than 13002 (this corresponds to the parameters processing of cast iron in heavy-duty ladles) magnesium is in a liquid state. At the same time, the presence of an evaporator worsens the distribution of magnesium over the volume of the metal bath, which negatively affects the assimilation of the reagent. In these conditions, it is necessary to use a nozzle without an evaporator.

За прототип узята відома фурма для десульфурації чавуну у великовантажних ковшах (11.The well-known tuyeres for desulfurization of cast iron in heavy-duty ladles (11.

Ця фурма має канал з вертикальним виходом у рідку ванну. На виході з фурми канал постачений змінною вогнетривкою втулкою, що захищає трубу каналу від контакту з рідким чавуном.This nozzle has a channel with a vertical outlet into the liquid bath. At the exit from the nozzle, the channel is equipped with a replaceable refractory sleeve, which protects the channel pipe from contact with liquid cast iron.

Вогнетривка змінна втулка, яка утворює канал на виході з фурми, піддана абразивному зносові зернистим магнієм, тому через 30-5Охв. роботи фурми утвориться конусоподібний "кратер", у якому швидкість двофазного потоку падає, що приводить до захльостування устя каналу фурми рідким чавуном і наступної закупорки каналу. с 29 Варто помітити, що при вертикальному виході каналу з фурми, струмінь двофазного потоку у виді пузирів. (У повертає відріз каналу нагору. Каверни, що утворюються в розплаві, сприяють захльостуванню устя каналу, а близькість рідкого чавуну від устя каналу приводить до періодичного їхнього зіткнення. Торкання викликає миттєве уповільнення двофазного потоку або навіть його зупинку, що сприяє закупорці каналу фурми.The refractory replaceable sleeve, which forms a channel at the exit from the lance, is subjected to abrasive wear with granular magnesium, so after 30-5 Ohv. during operation of the lance, a cone-shaped "crater" will form, in which the velocity of the two-phase flow drops, which leads to the clogging of the mouth of the lance channel with liquid cast iron and the subsequent clogging of the channel. p. 29 It is worth noting that at the vertical exit of the channel from the nozzle, the jet of two-phase flow is in the form of bubbles. (U turns the section of the channel upwards. Caverns formed in the melt contribute to the clogging of the mouth of the channel, and the proximity of liquid iron to the mouth of the channel leads to their periodic collision. Touching causes an instant slowing of the two-phase flow or even its stop, which contributes to clogging of the lance channel.

Завдання, розв'язуване винаходом, полягає в забезпеченні стійкого введення зернистого магнієвого реагенту - за допомогою газоносія в рідкий чавун і забезпеченні високих показників десульфурації чавуну в ковшах. оThe task solved by the invention is to ensure stable introduction of granular magnesium reagent - with the help of a gas carrier into liquid cast iron and to ensure high rates of desulphurization of cast iron in ladles. at

Завдання вирішується за рахунок того, що ділянка каналу на виході з фурми виконана у виді змінного сопла, з'єднаного з вигнутим каналом за допомогою нарізного з'єднання, причому на змінному соплі встановлена і о закріплена упорна шайба, кут вигину каналу стосовно подовжньої осі фурми складає 30-50, а радіус вигину єч каналу складає не менш 100мм.The task is solved due to the fact that the section of the channel at the exit from the lance is made in the form of a replaceable nozzle, connected to the curved channel by means of a threaded connection, and a thrust washer is installed on the replaceable nozzle and fixed to it, the angle of the bend of the channel in relation to the longitudinal axis of the lance is 30-50, and the bending radius of each channel is at least 100 mm.

Технічним результатом застосування винаходу є забезпечення стійкого і рівномірного введення зернистого со магнієвого реагенту в розплав чавуну, прискорення і спрощення ремонту й обслуговування фурм, зниження поточних витрат, забезпечення наповнення ковшів чавуном до 95-9795 і високе засвоєння реагенту (понад 9090).The technical result of the application of the invention is the provision of stable and uniform introduction of granular magnesium reagent into molten iron, acceleration and simplification of repair and maintenance of lances, reduction of current costs, provision of filling of ladles with cast iron up to 95-9795 and high assimilation of the reagent (over 9090).

Порівняння конструкції фурми, що заявляється, із прототипом показує, що ділянка каналу на виході з фурми « виконана у вигляді змінного сопла, з'єднаного з вигнутим каналом за допомогою нарізного з'єднання, причому на 70 змінному соплі встановлена і закріплена упорна шайба. Кут вигину каналу фурми стосовно подовжньої осі фурми в с складає 30-50г2, а радіус вигину каналу складає не менш 100мм. :з» Порівняння з іншими технічними рішеннями в даній галузі техніки не дозволило виявити в них ознаки, що відрізняють пристрій, що заявляється, від прототипу. Отже, має місце відповідність критерієві "винахідницький рівень". со що Винахід пояснюється кресленням, де на фіг. 1 зображена конструкція нижньої частини фурми в поздовжньому розрізі.A comparison of the design of the proposed tuyere with the prototype shows that the section of the channel at the exit of the tuyere "is made in the form of a variable nozzle connected to the curved channel by means of a threaded connection, and a thrust washer is installed and fixed on the variable nozzle 70. The bending angle of the lance channel in relation to the longitudinal axis of the lance is 30-50g2, and the channel bending radius is at least 100 mm. :z» Comparison with other technical solutions in this field of technology did not allow to reveal in them the signs that distinguish the claimed device from the prototype. Therefore, there is compliance with the "inventive level" criterion. so that the invention is explained by the drawing, where in fig. 1 shows the design of the lower part of the lance in a longitudinal section.

Ккз Фурма складається з каркаса 1, футерованого вогнетривким бетоном 2. Усередині фурми розташований вигнутий канал 3, який за допомогою нарізного з'єднання 4 з'єднаний зі змінним соплом 5. На змінному соплі іні 50 встановлена і закріплена упорна шайба 6. Зовні змінне сопло захищене змінною вогнетривкою втулкою 7. о Робота пристрою, що заявляється, здійснюється в такий спосіб. Відкривають подачу транспортуючого газу і фурму занурюють у розплав чавуну на необхідну глибину. Включають живильник (на кресленні не показаний) і ї» зернистий магній через систему інжекції (на кресленні не показана) подають у канал фурми З і далі через змінне сопло 5 у розплав чавуну. Після введення необхідної кількості реагенту його подачу припиняють, фурму вв / Витягають з металу, а транспортуючий газ перекривають.Kkz Furna consists of a frame 1, lined with fire-resistant concrete 2. Inside the furnace there is a curved channel 3, which is connected to the replaceable nozzle 5 by means of a threaded connection 4. A thrust washer 6 is installed and fixed on the replaceable nozzle 50. Outside the replaceable nozzle protected by a replaceable fire-resistant sleeve 7. o The operation of the claimed device is carried out in the following way. The supply of transporting gas is opened and the nozzle is immersed in molten iron to the required depth. The feeder (not shown in the drawing) is turned on and granular magnesium is fed through the injection system (not shown in the drawing) into the channel of the lance C and further through the variable nozzle 5 into the cast iron melt. After introducing the required amount of reagent, its supply is stopped, the nozzle is pulled out from the metal, and the transporting gas is shut off.

Сутність пристрою, що заявляється, полягає в наступному.The essence of the claimed device is as follows.

ГФ) Виконання ділянки каналу на виході з фурми у виді змінного сопла, що з'єднується з каналом за допомогою нарізного з'єднання, і наявність на змінному соплі упорної шайби дозволяють швидко демонтувати зношене дні сопло і вогнетривку втулку і замінити них на нові. Демонтаж сопла, вогнетривкої втулки і їхня заміна во відбуваються в такий спосіб. У зношений канал забивається спеціальний гранований пірамідальний стрижень з рукоятками і сопло викручується з основного каналу, а упорна шайба, закріплена на соплі, видавлює вогнетривку втулку з футеровки фурми. У вигнутий канал вкручується нове сопло і вставляється нова вогнетривка втулка, зазори між втулкою і футеровкою фурми замазуються ремонтною вогнетривкою масою.GF) Making the section of the channel at the exit from the nozzle in the form of a replaceable nozzle, which is connected to the channel by means of a threaded connection, and the presence of a thrust washer on the replaceable nozzle make it possible to quickly dismantle the worn bottom nozzle and refractory sleeve and replace them with new ones. Dismantling of the nozzle, refractory sleeve and their replacement takes place in the following way. A special faceted pyramidal rod with handles is hammered into the worn channel and the nozzle is unscrewed from the main channel, and the thrust washer, fixed on the nozzle, squeezes the refractory sleeve from the lance lining. A new nozzle is screwed into the curved channel and a new refractory sleeve is inserted, the gaps between the sleeve and the nozzle lining are covered with repair refractory mass.

Таким чином, немає необхідності демонтувати фурму для ремонту і заміняти весь канал. Ремонт фурми відбувається на робочому місці і займає 5-10хв. Це не впливає на цикл роботи установки десульфурації чавуну. б5 Вигин каналу під кутом до подовжньої осі фурми дозволяє в процесі обробки рідкого чавуну видалити пузирі транспортуючого газу і пари магнію, що утворяться, убік від устя. Спливаючи, вони в меншому ступені контактують з кінцем каналу фурми, тобто зона барботажу рідкого чавуну зміщується убік від устя каналу. Тим самим зменшується час і частота контакту устя каналу з рідким чавуном. Це позитивно позначається на стійкості змінного сопла і змінної вогнетривкої втулки і зменшує імовірність закупорки каналу фурми.Thus, there is no need to dismantle the lance for repair and replace the entire channel. Repair of the lance takes place at the workplace and takes 5-10 minutes. This does not affect the operation cycle of the cast iron desulphurization plant. b5 The bend of the channel at an angle to the longitudinal axis of the lance allows, during the processing of liquid cast iron, to remove the bubbles of transporting gas and magnesium vapor that are formed, away from the mouth. As they float up, they come into contact with the end of the lance channel to a lesser extent, i.e., the bubble zone of liquid cast iron moves away from the mouth of the channel. This reduces the time and frequency of contact of the channel mouth with liquid cast iron. This has a positive effect on the stability of the replaceable nozzle and replaceable refractory sleeve and reduces the probability of clogging of the nozzle channel.

Лабораторні дослідження і практика показали, що виконання вигину каналу з кутом менш 30 2 стосовно подовжньої осі фурми неефективно, тому що зсув зони барботажу рідкого металу убік від устя каналу відбувається незначно і тому можливі закупорки каналу. При вигині каналу з кутом більш 502 стосовно подовжньої осі фурми і при виконанні вигину каналу з радіусом менш 100мм виникає значний опір цієї ділянки 70 каналу, що гальмує двофазний потік і при обмеженій витраті газоносія, величина якого визначається бурхливістю процесу введення реагенту, не забезпечується на виході з каналу необхідний швидкісний напір, здатний перебороти опір у зоні витікання. Максимальний розмір радіуса вигину каналу фурми обмежений діаметром фурми, що звичайно складає 300-400мм. Тому збільшення радіуса вигину каналу фурми більш 100мм неможливо.Laboratory studies and practice have shown that bending the channel with an angle of less than 30 2 in relation to the longitudinal axis of the lance is ineffective, because the shift of the liquid metal bubbling zone away from the mouth of the channel is insignificant and therefore channel blockages are possible. When the channel bends with an angle of more than 502 with respect to the longitudinal axis of the nozzle and when the channel is bent with a radius of less than 100 mm, there is a significant resistance of this section 70 of the channel, which slows down the two-phase flow, and with a limited flow rate of the carrier gas, the amount of which is determined by the rapidity of the reagent introduction process, is not provided at the exit a high-speed head is needed from the channel, capable of overcoming the resistance in the outflow zone. The maximum size of the bending radius of the tuyere channel is limited by the diameter of the tuyere, which is usually 300-400mm. Therefore, it is impossible to increase the bending radius of the lance channel by more than 100 mm.

Як видно з вищесказаного фурма, що заявляється, дозволяє забезпечити стійке введення зернистого магнію в чавун у великовантажних ковшах, забезпечує рівномірне барботування ванни чавуну, прискорює і спрощує ремонт і обслуговування фурми. Одночасно з цим забезпечується можливість наповнення ковша чавуном до 95-97906 і високе засвоєння реагенту (понад 9095), а, отже, вирішується поставлене завдання і досягається технічний результат.As can be seen from the above-mentioned tuyere, the claimed tuyere enables stable introduction of granular magnesium into cast iron in heavy-duty ladles, ensures uniform bubbling of the cast iron bath, speeds up and simplifies tuyere repair and maintenance. At the same time, it is possible to fill the bucket with cast iron up to 95-97906 and high assimilation of the reagent (over 9095), and, therefore, the task is solved and the technical result is achieved.

Джерела інформації: 1. Патент Украинь! 67533. 2. Воронова Н.А. "Десульфурация чугуна магнием". М.: Металлургия, 1980.-С.104-107.-С.169-178.Sources of information: 1. Patent Ukraine! 67533. 2. Voronova N.A. "Desulfurization of cast iron with magnesium". M.: Metallurgy, 1980.-S.104-107.-S.169-178.

З. Джеймс Х.Янг. Сравнение технологий инжекции фурмами разньїх типов. Материальі! МІ Международного симпозиума по десульфурации чугуна и стали. Магдебург (Германия), 14-16 сентября 2000Гг. сі 4. Дюдкин Д.Г., Онищук В.П., Гринберг С.Е., Маринцев С.М. Десульфурация чугуна порошковой проволокой с о магнийсодержащим наполнителем.//Металл и литье Украйнь. - 2000- Мо1-2. -С.11-12.Z. James H. Young. Comparison of injection technologies with nozzles of different types. Material! MI of the International Symposium on Iron and Steel Desulphurization. Magdeburg (Germany), September 14-16, 2000. si 4. Dyudkin D.G., Onyshchuk V.P., Grinberg S.E., Maryntsev S.M. Desulfurization of cast iron with powdered wire with a magnesium-containing filler.//Metal and cast Ukraine. - 2000- Mo1-2. - P.11-12.

Claims (2)

Формула винаходу чThe formula of the invention part 1. Фурма для десульфурації чавуну зернистим магнієм у великовантажних ковшах, що включає каркас з о вогнетривкої футерівки, канал і змінну вогнетривку втулку, яка відрізняється тим, що кінцева ділянка каналу на со виході з фурми виконана у вигляді змінного сопла, з'єднаного за допомогою нарізного з'єднання з каналом, причому на змінному соплі встановлена і закріплена упорна шайба. сі1. A lance for desulfurization of cast iron with granular magnesium in heavy-duty ladles, which includes a frame with a refractory lining, a channel and a replaceable refractory sleeve, which differs in that the end section of the channel at the exit from the lance is made in the form of a replaceable nozzle, connected by threaded connection with the channel, and a thrust washer is installed and fixed on the replaceable nozzle. si 2. Фурма за п. 1, яка відрізняється тим, що канал на виході з фурми виконаний вигнутим, причому кут вигину со каналу фурми відносно подовжньої осі фурми складає 30-502, а радіус вигину каналу складає не менше 100 мм.2. The gun according to claim 1, which differs in that the channel at the exit from the gun is curved, and the bending angle of the gun channel relative to the longitudinal axis of the gun is 30-502, and the channel bending radius is at least 100 mm. -- . и? со ко о о ко 60 б5. and? so ko o o ko 60 b5
UAA200704871A 2007-05-03 2007-05-03 Tuyere for desulfurization of cast-iron by granular magnesium in heavy scoops UA82304C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA200704871A UA82304C2 (en) 2007-05-03 2007-05-03 Tuyere for desulfurization of cast-iron by granular magnesium in heavy scoops

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA200704871A UA82304C2 (en) 2007-05-03 2007-05-03 Tuyere for desulfurization of cast-iron by granular magnesium in heavy scoops

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA82304C2 true UA82304C2 (en) 2008-03-25

Family

ID=39817528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA200704871A UA82304C2 (en) 2007-05-03 2007-05-03 Tuyere for desulfurization of cast-iron by granular magnesium in heavy scoops

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA82304C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104894325A (en) * 2015-05-22 2015-09-09 武汉钢铁(集团)公司 Compound jetting and step-by-step jetting desulfurization spray gun for molten iron mixed jetting or online mixing

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104894325A (en) * 2015-05-22 2015-09-09 武汉钢铁(集团)公司 Compound jetting and step-by-step jetting desulfurization spray gun for molten iron mixed jetting or online mixing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20010021259A (en) Pressure control method in direct smelting process
CA2721650C (en) Process to reduce steel furnace slag carry-over during tapping
CN103555889A (en) Device and method for quickly removing occluded foreign substances in molten steel
UA82304C2 (en) Tuyere for desulfurization of cast-iron by granular magnesium in heavy scoops
Maia et al. Continous Developments at the Steelplant 1 Usiminas Ipatinga through Slagless Technology
EA022456B1 (en) Method for removing slag from a furnace
RU2230796C1 (en) Blow-off component of an aggregate for steel production or its heat finishing
CN105219909B (en) Molten iron desulfuring spray gun is directly blown for magnesium desulfurizer
US3687430A (en) Method of and apparatus for desulfurizing pig iron
CN209685839U (en) A kind of efficient jet metaurgy device
KR20140053195A (en) Method and apparatus for dephosphorising liquid hot metal such as liquid blast furnace iron
EP2100975A1 (en) Method and device for treating a molten metal for producing metal castings
CN100482809C (en) Method of molten iron desulfuring using magnesium in metal mixer and equipment for realizing said method
JP2000178631A (en) Method for coating slag onto furnace wall in converter and method for controlling furnace bottom in converter at executing time of slag coating
CN201010670Y (en) Magnesium granule blowing and desulphurizing device for molten iron
UA121537C2 (en) A solids injection lance
RU2734613C2 (en) Horizontal converter and combined melting-converting method
CN102517413A (en) Multi-channel molten iron pretreatment desulfurization spray gun
US3793001A (en) Process for manufacturing steel
JP2007046116A (en) Furnace body of converter
CN110669882A (en) Liquid steel slag treatment device
RU2229360C2 (en) Apparatus for removing non-metallic inclusions from steel
KR101443348B1 (en) Device for desulfurizing molten steel
UA151243U (en) Tuyere for desulfurization of cast iron with granulitic magnesium
UA95876C2 (en) Lance for desulfurization of cast iron by discrete magnesium