Киснева фурма мартенівської печі для продувки ванни зверху

Киснева фурма мартенівської печі для продувки ванни зверху, що містить концентрично розташовані труби, які створюють тракти підведення кисню, підведення та відведення охолоджувальної води, та наконечник з продувальними соплами, яка відрізняється тим, що кількість продувальних сопел в наконечнику визначена з співвідношення: Корисна модель відноситься до металургії, переважно до мартенівського виробництва сталі. Відома киснева фурма мартенівської печі для продувки ванни зверху [1,2]. яка містить концентричне розташовані труби, що створюють тракти підведення кисню, підведення та відведення охолоджувальної води, та наконечник з одним продувальними соплом. Проте використання наконечника з одним продувальними соплом не забезпечує ефективну продувку ванни мартенівської печі такими фурмами, тому що при цьому має місце низка ступінь розосередження кисневого дуття у ванні, надлишковий локальний перегрів реакційної зони, погіршення процесів шлакоутворення, дефосфорації та десульфурації металу, процесу перемішування ванни та керованості плавкою (особливо при обмеженій кількості фурм), зниження ступені допалювання CO(H2) над ванною, погіршення теплового балансу плавки. Встановлення більшої кількості фурм на однієї печі не дозволяє усунути ці недоліки, а крім того призводить до ускладнення експлу атації фурм та дорожчання допоміжного до них обладнання. Відома киснева фурма мартенівської печі для продувки ванни зверху [3, стор.201-207] - прототип, яка містить концентричне розташовані труби, що створюють тракти підведення кисню, підведення та відведення охолоджувальної води, та багатосопловий наконечник з числом продувальних сопел від 2 до 9. При цьому за рахунок використання багатосоплового наконечника підвищується ступінь розосередження кисневого дуття у ванні, зменшується локальний перегрів реакційної зони, поліпшуються процеси шлакоутворення, дефосфорації та десульфурації металу, перемішування ванни та керованості плавкою, і підвищується ефективність продувки ванни мартенівської печі в цілому. Проте у вказаному технічному рішенні не визначена оптимальна кількість продувальних сопел в залежності від конструктивних параметрів мартенівської печі, кількості фурм на однієї печі та параметрів дуттьового режиму плавки (інтенсивності кисневої nñ round{3,45 1,25·10-3·[kp·(60·IO2 ·G/nф - 400)]} , де nñ - кількість продувальних сопел в наконечнику; round - функція математичного округлення до цілого числа; k p - коефіцієнт, який враховує конструктивні особливості продувальних сопел, що дорівнює 0,95...1,05; IO 2 - питома інтенсивність кисневої продувки ванни мартенівської печі, м3/( т хв. ); G - садка мартенівської печі, т; n ф - кількість кисневих фурм в мартенівській печі (19) UA (11) 13521 (13) U для продувки ванни зверху. 3 13521 4 продувки). В тому випадку, коли кількість продуваnф - кількість кисневих фурм в мартенівській льних сопел більша за оптимальну, має місце мапечі для продувки ванни зверху. ла глибина проникнення дуттьових струменів в Використання кисневих фурм мартенівських металевий розплав та, як наслідок, низка ступінь печей для продувки ванни зверху з кількістю прозасвоєння кисневого дуття металевою ванною, дувальних сопел в наконечнику, яка визначена з погане перемішування її верхніх відносно "гаряцього співвідношення, дозволяє організувати вичих" та нижніх відносно "холодних" шарів, перегрів сокоефективну продувку ванни мартенівської печі. та переокислення шлаку, зниження інтенсивності Якщо величина nс більша за визначене з співвідтеплообміну між факелами та ванною, погіршення ношення значення, то в цьому випадку має місце теплового балансу плавки, зниження стійкості мала глибина проникнення дуттьових струменів в фурм, підвищується угар та окисленість металу, металевий розплав та, як наслідок, низка ступінь вірогідність "викидів" з ванни, подовжується тризасвоєння кисневого дуття металевою ванною, валість дуттьового періоду та плавки в цілому. В погане перемішування її верхніх відносно "гарятому випадку, коли кількість продувальних сопел чих" та нижніх відносно "холодних" шарів, перегрів менша за оптимальну, має місце недостатня стута переокислення шлаку, зниження інтенсивності пінь розосередження кисневого дуття у ванні та, як теплообміну між факелами та ванною, погіршення наслідок, погане перемішування в системі "шлактеплового балансу плавки, подовження тривалості метал", погіршуються процеси дефосфорації та дуттьового періоду та плавки в цілому, зниження десульфурації металу, знижується ступінь допастійкості фурм, підвищується угар та окисленість лювання CO(H2) над ванною, погіршується теплометалу, вірогідність "викидів" з ванни. Якщо веливий баланс плавки, підвищується температура чина nc менша за визначене з співвідношення зналокальних реакційних зон та угар металу, підвичення, то в цьому випадку має місце недостатня щується вірогідність "заметалювання" фурм, зниступінь розосередження кисневого дуття у ванні жується їх стійкість. та, як наслідок, погане перемішування в системі В основу корисної моделі поставлено завдан"шлак-метал", погіршуються процеси дефосфораня вдосконалити кисневу фурму мартенівської печі ції та десульфурації металу, знижується ступінь для продувки ванни зверху, в якій за рахунок викодопалювання CO(H2) над ванною, погіршується ристання в наконечнику фурми продувальних сотепловий баланс плавки, підвищується темперапел оптимальної кількості в залежності від констура локальних реакційних зон та угар металу, труктивних параметрів мартенівської печі, кількості вірогідність "заметалювання" фурм, знижується їх фурм на однієї печі та параметрів дуттьового рестійкість. жиму плавки (інтенсивності кисневої продувки), Значення коефіцієнту kp для циліндричних забезпечуються оптимальні параметри взаємодії продувальних сопел приймають 1,00...1,05, для дуттьових струменів з ванною, що дозволить підпродувальних сопел Лаваля-0,95...1,00. вищити ефективність продувки ванни мартенівсьСутність корисної моделі пояснюється на кої печі такими фурмами, поліпшити процеси шлаФіг.1. Киснева фурма мартенівської печі для прокоутворення, дефосфорації та десульфурації дувки ванни зверху містить концентричне розтаметалу, процес перемішування ванни та керовашовані труби 7, що створюють тракти підведення ність плавкою, знизити угар та окисленість металу, кисню 2, підведення 3 та відведення 4 охолоджупідвищити ступені засвоєння кисню дуття та допавальної води, та наконечник 5 з продувальними лювання CO(Н2) над ванною, поліпшити тепловий соплами б, причому кількість продувальних сопел баланс плавки, скоротити тривалість дуттьового nс визначають з співвідношення: періоду та плавки в цілому, підвищити стійкість nс=round{3,45+1,25·10-3·[kp·(60· IO 2 ·G/nф- 400)]}, фурм, та, як наслідок, зменшити собівартість сталі де round - функція математичного округлення (за рахунок зниження питомих витрат металошихдо цілого числа; ти, палива, кисню, феросплавів та міді на її виплаkp - коефіцієнт, який враховує конструктивні влювання) і підвищити продуктивність агрегатів особливості продувальних сопел 6, що дорівнює (мартенівських печей). 0,95...1,05; Вирішення поставленого завдання досягаєтьIO 2 - питома інтенсивність кисневої продувки ся за рахунок того, що у кисневій фурмі мартенівванни мартенівської печі, м3/(т·хв.); ської печі для продувки ванни зверху, яка містить G - садка мартенівської печі, т; концентричне розташовані труби, що створюють nф - кількість кисневих фурм в мартенівській тракти підведення кисню, підведення та відведенпечі для продувки ванни зверху. ня охолоджувальної води, та наконечник з продуПристрій працює таким чином. вальними соплами, кількість продувальних сопел в В процесі мартенівської плавки через тракт пінаконечнику nc визначена з співвідношення: дведення кисню 2 фурми κ продувальним соплам nc=round{3,45+1,25·10-3[kp·(60· IO 2 ·G/nф-400)]}. б наконечника 5 подається кисень, який проходячи де round - функція математичного округлення через продувальні сопла 6, кількість яких визначадо цілого числа; ється з наданого співвідношення, витікає в робочій kp - коефіцієнт, який враховує конструктивні простір мартенівської печі у вигляді продувальних особливості продувальних сопел, що дорівнює струменів, що використовуються для продувки 0,95... 1,05; ванни зверху. Для охолоджування наконечника 5 IO 2 - питома інтенсивність кисневої продувки та конструкції фурми в цілому, які піддаються виванни мартенівської печі, м3/(т·хв.); сокотемпературному впливу в робочому просторі G - садка мартенівської печі, т; 5 13521 6 -3 мартенівської печі, через тракт 3 підводиться, а " nc =round{3,45+1,25·10 [1,00·(60·0,111-650/2-400)]}=5. через тракт 4 відводиться охолоджувальна вода. Остаточно приймаємо: nc=5. Приклади конкретного використання кисневої Використання кисневої фурми мартенівської фурми мартенівської печи запропонованої конспечи запропонованої конструкції для продувки трукції для продувки ванни зверху. ванни зверху за рахунок використання в наконеч1. Продувка ванни в 650-т мартенівських печах нику фурми продувальних сопел оптимальної кільΒΑΤ "ΜΜΚ ім.Ілліча" за допомогою кисневих фурм кості в залежності від конструктивних параметрів запропонованої конструкції. мартенівської печі, кількості фурм на однієї печі та Для цих умов: kp=1,00; G=650т; nф=2; інтенсипараметрів дуттьового режиму плавки (інтенсиввність кисневої продувки ванни мартенівської печі 3 ності кисневої продувки), дозволить підвищити VO 2 =3000...4000м /год. ефективність продувки ванни мартенівської печі такими фурмами, поліпшити процеси шлакоутвоТоді: I'O 2 =3000/(650·60)=0,077м3/(т·хв.); рення, дефосфорації та десульфурації металу, 3 I" 2 =4000/(650·60)=0,103м /(т·хв.); процес перемішування ванни та керованість плавO кою, скоротити тривалість дуттьового періоду та -3 ' nc =round{3,45+1,25·10 ·[1,00·(60·0,077·650/2-400)]}=5; плавки в цілому, знизити угар та окисленість металу, підвищити ступені засвоєння кисню дуття та n" =round{3,45+1,25·10-3[1,00·(60·0,103-650/2-400)]}=5. c допалювання CO(H2) над ванною, поліпшити тепОстаточно приймаємо: nс=5. ловий баланс плавки, підвищити стійкість фурм, 2. Продувка ванни в 900т мартенівських печах та, як наслідок, зменшити собівартість сталі за ВАТ "ММК ім. Ілліча" за допомогою кисневих фурм рахунок зниження питомих витрат металошихти, запропонованої конструкції. палива, кисню, феросплавів, розкислювачів та міді Для цих умов: kp=1,00; G= 900т; nф=3; інтенсина її виплавлювання та підвищити продуктивність вність кисневої продувки ванни мартенівської печі агрегатів. 3 VO 2 =4000...6000м /год. Джерела інформації^:1. Фурма для продувки металла. А.с. СССР №448232, МКИ С21С5/48. ' =4000/(900·60)=0,074м3/(т·хв.); Тоді: IO 2 2. Охлаждаемая фурма. А.с. СССР №172855, 3 МКИ С21С5/48. I" 2 =6000/(900·60)=0,111м /(т·хв.); O 3. Б.Л.Марков. Методьі продувки мартеновс' nc =round{3,45+1,25·10-3·[1,00·(60·0,074·650/2-400)]}=5; кой ванньї. - М.: Металлургия, 1975.-280с. Комп’ютерна верстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601