SU466282A1 - Lance for purging metal - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к черной металлургии , конкретно к устройствам дл  продувки сталеплавильной ванны окислительным газом .The invention relates to ferrous metallurgy, specifically to devices for blowing a steel bath with an oxidizing gas.

Известна фурма дл  продувки сталеплавильной ванны окислительным газом, состо ща  из водоохлаждаемого кожуха, подвижно расположенного в нем газохода и сопел, соединенных с кожухом через сферические шарниры , а с газоходом - через сферические шарнирные втулки.A known lance for purging a steel-smelting bath with an oxidizing gas, consisting of a water-cooled case, a movably located gas duct in it, and nozzles connected to the case through spherical hinges, and with a gas duct through spherical hub sleeves.

Однако известна  конструкци  недостаточно надежна из-за наличи  сложных уплотнительных элементов.However, the known structure is not reliable enough due to the presence of complex sealing elements.

Цель изобретени  - повышение надежности работы фурмы.The purpose of the invention is to improve the reliability of the tuyere.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что входные и выходные патрубки сопел снабжены эластичными элементами в виде сильфонов , соедин юш,их их с головкой фурмы, причем диаметр отверстий в средней трубе больше наружных диаметров сопел. Кроме того, эластичные, элементы выполнены многослойными , а отверстие в средней трубе выполнено по образуюш,им пересекаюш,ихс  конусов, вершины которых лежат на одной пр мой и противоположны одна относительно другой.The goal is achieved by the fact that the inlet and outlet nozzles are provided with elastic elements in the form of bellows, connecting them, to the lance head, and the diameter of the holes in the middle tube is larger than the outer diameters of the nozzles. In addition, elastic elements are made of multilayers, and the hole in the middle tube is made in the form of, they cross, their cones, the vertices of which lie on one straight line and opposite to each other.

На чертеже представлена головка фурмы, продольный разрез.The drawing shows the tuyere head, a longitudinal section.

Фурма дл  продувки металла состоит из концентрично расположенных труб 1, 2, 3, образуюш;их полости 4, 5, 6 дл  подачи окислительного газа, подвода и отвода охлаждающей воды.A lance for purging metal consists of concentrically arranged pipes 1, 2, 3, which form their cavities 4, 5, 6 for supplying oxidizing gas, supplying and discharging cooling water.

Каждое сопло 7 соедин етс  с головкой 8 фурмы через сферическую разрезную вставку 9. Входные и выходные патрубки сопел снабжены эластичными элементами 10 и 11Each nozzle 7 is connected to the tuyere head 8 through a spherical split insert 9. The inlet and outlet nozzles of the nozzles are provided with elastic elements 10 and 11

в виде сильфонов, соедин ющих их с головкой фурмы. Дл  уменьшени  зазора между сопр гаемыми детал ми без опасности заклинивани  сопел вследствие теплового расширени  сферическа  разрезна  вставка можетin the form of bellows connecting them to the tuyere head. To reduce the gap between the mating parts without the danger of jamming of the nozzles due to thermal expansion, the spherical insert may

быть выполнена из антифрикционного материала .be made of antifriction material.

Диаметр отверстий 12 во вставке 13 средней трубы больше наружных диаметров сопел.The diameter of the holes 12 in the insert 13 of the middle pipe is larger than the outer diameters of the nozzles.

Эластичные элементы могут быть выполнены многослойными, причем наружные слои целесообразно изготавливать из нержавеющей стали, а внутренние - из латуни в форме усеченного конуса. При этом внутренн  Elastic elements can be made of multilayer, and the outer layers should be made of stainless steel, and internal - of brass in the form of a truncated cone. In this case, the internal

и наружна  образующие сектора гофров могут быть выполнены сход щимис  к верщине его конуса.and the outer generators of the corrugations can be made converging to the cone vertex.

Отверсти  во вставке средней трубы выполнены по образующим пересекающихс  конусов , вершины которых лежат на одной пр мой и противоположны одна относительно другой. Фиксируютс  эластичные элементы в головке фурмы зажимпыми гайками 14 и 15. Перемещение и поворот средней трубы осуществл ютс  любым известным механизмом (на чертеже не показан).The holes in the middle tube insert are made along the forming intersecting cones, the tops of which lie on one straight line and opposite one to the other. The elastic elements in the head of the tuyere are clamped with nuts 14 and 15. The middle pipe is moved and rotated by any known mechanism (not shown).

Работает фурма следующим образом. При продувке окислительный газ (кислород) подаетс  в полость 4, а охлаждающа  вода подводитс  в полость 5 и через зазоры между соплами 7 и отверсти ми 12 в центре вставки 13 поступает в отвод щую полость 6. Благодар  этому создаютс  хорошие услови  дл  охлаждени  центральной части головки фурмы и сильфонов, так как поступающа  с большой скоростью (вследствие пережима полости подвода охлаждающей воды) холодна  вода интенсивно омывает указанные элементы и вызывает искусственную турбулизацию потока, что существенно интенсифицирует теплоотдачу.Works lance as follows. When purging, the oxidizing gas (oxygen) is supplied to the cavity 4, and cooling water is supplied to the cavity 5 and through the gaps between the nozzles 7 and the holes 12 in the center of the insert 13 enters the discharge cavity 6. This creates good conditions for cooling the central part of the head tuyeres and bellows, since cold water entering at high speed (due to overpressing the cavity of the cooling water supply) intensively washes these elements and causes artificial turbulization of the flow, which significantly intensifies heat dissipation chu.

Угол наклона сопел 7 в плоскости, проход щей через вертикальную ось фурмы, регулируетс  плавно в необходимых пределах перемещением средней трубы 2 вдоль вертикальной оси фурмы.The angle of inclination of the nozzles 7 in the plane passing through the vertical axis of the tuyere is adjusted smoothly within the required limits by moving the middle pipe 2 along the vertical axis of the tuyere.

Вертикальное перемещение трубы 2 вызывает поворот сопел 7 по сферическим поверхност м в сферических разрезных вставках 9. Эластичные элементы 10 и 11, смеща сь за соплами, стрем тс  вернуть их в первоначальное положение, чем достигаетс  плотное прилегание наружной поверхности сопел к поверхност м отверстий 12. При этом оси сопел и фурмы пересекаютс  в указанной плоскости. Дл  придани  стру м окислительного газа тангенциальной составл ющей скорости их истечени  и плавного ее регулировани  в необходимых пределах трубу 2 поворачивают вокруг вертикальной оси фурмы, благодар  чему сопла 7 наклонены относительно вышеуказанной плоскости. Поворот трубы 2 вызывает наклон оси сопел относительно плоскости и поворот их в сферических разрезных вставках 9. При этом оси сопел и фурмы не пересекаютс .The vertical movement of the pipe 2 causes the nozzles 7 to rotate along spherical surfaces in spherical split inserts 9. The elastic elements 10 and 11, displaced behind the nozzles, tend to return them to their original position, thus achieving a tight fit of the outer surface of the nozzles to the surfaces of the holes 12. The axes of the nozzles and the tuyeres intersect in the indicated plane. In order to impart to the tangential component of the oxidizing gas the velocity of their outflow and its smooth adjustment within the required limits, the pipe 2 is rotated around the vertical axis of the tuyere, whereby the nozzles 7 are inclined relative to the aforementioned plane. Rotation of pipe 2 causes the nozzle axis to tilt relative to the plane and rotate them in spherical split inserts 9. In this case, the nozzle and tuyere axes do not intersect.

Изменение угла наклона сопел в плоскости и относительно ее может осуществл тьс  как независимо друг от друга, так и одновременно , исход  из конкретных условий плавки. Продувку начинают при больших углах наклона сопел (как в плоскости, проход щей через вертикальную ось фурмы, так и относительно ее), обеспечивающих относительно небольшую глубину проникновени  струй окислительного газа в металл и максимально возможный крут щий момент. Это позвол ет ускорить наведение высокоосновного реакционноспособного щлака.Changing the angle of inclination of the nozzles in the plane and relative to it can be carried out both independently of each other and simultaneously, based on specific melting conditions. Blowing is started at large angles of inclination of the nozzles (both in the plane passing through the vertical axis of the tuyere and relative to it), providing a relatively small depth of penetration of the jets of oxidizing gas into the metal and the maximum possible torque. This makes it possible to accelerate the targeting of a highly basic reactive sclac.

С возрастанием скбрости обезуглероживани , когда перемешивание ванны происходитWith increasing decarburization, when mixing of the bath occurs

в основном за счет образовани  пузырей СО, узлы наклона сопел (kaK в плоскости, так и относительно ее) плавно уменьшают до величин , обеспечивающих высокие скорости окислени  углерода при гомогенном состо нииmainly due to the formation of CO bubbles, the nodes of inclination of the nozzles (kaK in the plane and relative to it) are gradually reduced to values that provide high rates of carbon oxidation in the homogeneous state

щлака.shlaka.

Конечный период продувки, когда снижаютс  скорость окислени  углерода и интенсивность перемещивани , дл  уменьшени  окисленности ванны и повышени  степениThe final purge period, when carbon oxidation rates and displacement rates decrease, to reduce the oxidation of the bath and increase the degree

полноты удалени  вредных примесей увеличивают степень перемешивани  ванны и глубину проникновени  струй кислорода в металл путем уменьшени  угла наклона сопел в плоскости, проход щей через вертикальнуюcomplete removal of harmful impurities increase the degree of mixing of the bath and the depth of penetration of oxygen jets into the metal by reducing the angle of inclination of the nozzles in the plane passing through the vertical

ось фурмы, и увеличени  угла наклона сопел относительно этой плоскости, обеспечива  таким образом протекание плавки без выносов . Плавное регулирование угла наклона сопел позвол ет учитывать износ футеровки конвертера путем установки большего угла наклона сопел в начальный период продувки.the axis of the tuyere, and an increase in the angle of inclination of the nozzles relative to this plane, thus ensuring the flow of heat without any outflows. A smooth adjustment of the angle of inclination of the nozzles makes it possible to take into account the wear of the liner of the converter by setting a larger angle of inclination of the nozzles in the initial period of purging.

Предмет изобретени Subject invention

Claims (3)

1. Фурма дл  продувки металла, содержаща  концентрично расположенные трубы, соединенные с головкой, в которой шарнирно установлены сопла, отличающа с  тем, что, с целью повышени  ее надежности, входные и выходные патрубки сопел снабжены эластичными элементами в виде сильфонов, соедин ющих их с головкой фурмы, причем диаметр отверстий в средней трубе больше наружных диаметров сопел.1. A metal purge tuyere containing concentrically arranged pipes connected to a head in which nozzles are hinged, characterized in that, in order to increase its reliability, the inlet and outlet nozzles of the nozzles are provided with elastic elements in the form of bellows connecting them to head tuyere, and the diameter of the holes in the middle tube is greater than the outer diameter of the nozzles. 2. Фурма по п. 1, отличающа с  тем, что эластичные элементы выполнены многослойными .2. A lance according to claim 1, characterized in that the elastic elements are multi-layered. 3. Фурма по п. 1, отличающа с  тем, что отверстие в средней трубе выполнено по3. The lance according to claim 1, characterized in that the opening in the middle tube is made according to образующим пересекающихс  конусов, вершины которых лежат на одной пр мой и противоположны друг другу.forming intersecting cones whose vertices lie on the same straight line and opposite to each other.