Наконечник фурми для продування металу

Наконечник фурмы для продувки металла, включающий сопла различного критического диаметра для подачи кислорода на рафинировки металла и на дожигание монооксида углерода в диоксид, отличающийся тем, что соотношение критических диаметров сопел составляет 3,1...3,3. В.Ш. (13) 34460 (11) UA дувки) малые размеры вспомогательных сопел приводят к их блокированию всплесками металла и шлака. Ближайшим по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является наконечник фурмы, в котором площади критических сечений основных и вспомогательных сопел относятся как (6,7...7,5):1, что соответствует отношению их диаметров, равному 0,33…0,36 [3]. Как и в предыдущем случае недостатком данного наконечника является неэффективное использование кислорода на процесс дожигания СО до СО2. Это происходит потому, что при указанном соотношении диаметров основных и вспомогательных сопел, истекающие из них струи сливаются из-за значительной эжектирующей способности основных высокоскоростных потоков, что увеличивает степень участия вспомогательного кислорода в рафинировочных процессах и уменьшает – в дожигании. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования наконечника фурмы для продувки металла, в котором кислородные струи, истекающие из вспомогательные сопел, имеют такую кинетическую энергию, при которой они не достигают уровня ванны и весь подаваемый че (19) Изобретение относится к области черной металлургии, в частности, к конструкциям наконечников водоохлаждаемых фурм для продувки металла сверху в кислородных конвертерах. С целью снижения энерго- и материалоемкости конвертерной стали в последние годы все более широкое распространение получают конструкции фурм, в наконечниках которых размещаются сопла различного назначения: одни (основные) – для подачи кислорода на рафинировку металла, другие (вспомогательные) – для подачи кислорода на дожигание монооксида углерода в диоксид [1]. Известен многосопловый наконечник, в котором проходные сечения сопел для подачи кислорода на дожигание СО составляют 0,15...0,25 проходных сечений сопел для подачи кислорода на рафинировку [2]. Отсюда следует, что соотношение диаметров основных и вспомогательных сопел составляет 0,39...0,5. Недостатком такого наконечника является то, что струи, истекающие из вспомогательных сопел, частично участвуют в рафинировке металла, из-за чего снижается эффективность использования кислорода на процесс дожигания монооксида углерода в диоксид. С другой стороны, при малых масштабах процесса (садка конвертера, интенсивность про C2 ____________________ 34460 рез них кислород расходуется на процесс дожигания СО до СО2, за счет чего может быть снижен удельный расход жидкого чугуна в шихте кислородного конвертера с соответствующим увеличением удельного расхода металлолома. Поставленная задача решается тем, что в наконечнике фурмы для продувки металла сверху в конвертере, включающем сопла различного критического диаметра для подачи кислорода на рафинировку металла и на дожигание монооксида углерода в диоксид, согласно изобретению вводится соотношение критических диаметров основных и вспомогательных сопел, равное 3,1...3,3. Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый наконечник отличается от известного соотношением диаметров основных и вспомогательных сопел. Таким образом, заявляемый наконечник соответствует критерию "новизна". Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не выявило в них признаков, которые отличают данное техническое решение от прототипа. Соотношение диаметров основных и вспомогательных сопел менее 3,1 приведет к тому, что вспомогательные сопла будут забиваться всплесками и брызгами металла и шлака, выделяющимися из зоны взаимодействия основных струй с ванной, из-за недостаточного импульса кислородных струй из вспомогательных сопел. Соотношение критических диаметров основных и вспомогательных сопел более 3,3 приведет к участию кислорода, истекающего из вспомогательных сопел, в рафинировочных процессах, что не соответствует их назначению. Изобретение поясняется чертежом, где схематично представлен вертикальный разрез цельнолитого наконечника для кислородной фурмы с диаметром наружной трубы 219 мм, которая используется в кислородно-конвертерном цехе АО "з-д им. Петровского". Наконечник содержит следующие конструктивные элементы: нижнюю тарель 1, основные 2 и вспомогательные 3 сопла, верхнюю тарель 4. Основные сопла в количестве 5 штук выполнены по типу сопла Лаваля и имеют критические диаметры по 24 мм каждое. Вспомогательные сопла в количестве 5 штук выполнены цилиндрическими и имеют в диаметре 7,5 мм. Наконечник работает следующим образом. Кислород поступает из одного тракта к соплам 2 и 3 с общим расходом 200 м3/мин и истекает из них пропорционально площадям проходных сечений. При попадании кислородных струй из основных сопел в ванну происходит окисление углерода с образованием СО, выделяющегося из ванны. Струи и вспомогательных сопел попадают в пузыри СО, всплывающие в шлакометаллической эмульсии, и обеспечивают дожигание монооксида углерода в диоксид. Полученное тепло путем перемешивания от шлакометаллической эмульсии передается ванне. Применение предложенного наконечника позволило за счет дожигания СО до СО2 в рабочем пространстве конвертера снизить удельный расход жидкого чугуна на 4–5 кг/т стали при соответствующем увеличении доли лома, что составляет экономию средств в сумме 783,5 крб на одну тонну стали. Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 2