Сталеплавильна піч

Изобретение относится к металлургии и решает задачу повышения Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для глубинной продувки сталеплавильной ванны. Целью изобретения является повышение срока службы сталеплавильных печей, На чертеже представлена конструкция устройства. Устройство состоит из корпуса 1, в который установлен подвижный цилиндрический огнеупорный блок 2. 3 огнеупорный блок 2, который имеет диаметр Dj« (50-30 • е' Р с ) -Т)о, вставлены концентрические трубы 3 для подвода кислорода и защитной среды. Отношение диаметра блока к срока службы сталеплавильных печей при глубинной продувке расплавленного металла. Б фурме для введения окислительного газа через огнеупорные стенки под поверхность расплава концентрические, трубки для подвода кислорода и защитной среды установлены в перемещающийся одновременно с ними цилиндрический огнеупорный блок при отношении диаметра блока к диаметру кислородного сопла (20 * - 50) : 1. Диаметр блока определяется уравнением Dg. = (50-30 х где Dg- - диаметр блока; D f t диаметр кислородного с о п л а ; е основание натурального логарифма. 1 и л . , 2 табл. диаметру кислородного сопла составляет (20 - 50) :1. Корпус 1 вместе с огнеупорным блоком 2 и концентрическими трубами 3 помещается в металлический трубчатый кожух 4, зазор между ним и корпусом предназначен для подачи нейтрального газа. Устройство работает следующим образом. Фурму устанавливают в огнеупорной стенке сталеплавильной, например мартеновской, печи ниже поверхности жидкого металлического расплава. Через концентрические трубы, расположенные в огнеупорном блоке, подают кислород с расходом, необходимым для полного и заданного окисления примесей,.и природный газ с расходом, достаточ Oi 00 00 СЛ з 633175 ным для эффективного охлаждения выходящего потока кислорода. По зазору между корпусом и наружной обоймой подают нейтральный газ с необходимым расходом, предотвращающим зарастание кольцевой щели, а также разгар блока и футеровки вследствие интенсивного барботажа выходящего газа. По ходу процувки вследствие высокоинтенсивных циркуляционных потоков горячего металла, барботажа ванны, пульсации зоны продувки и химических процессов разрушения огнеупоров происходит разгар огнеупорного 15 блока. По мере износа и разгара блока его выдвигают в печь и устанавливают заподлицо с поверхностью кладки задней стенки. При этом печь не останавливается на досрочный ремонт, а продолжает работать0 Использование 20 подвижного огнеупорного блока с указанными параметрами появоляет значительно продлить срок службы сталеплавильной печи при подаче кислорода 25 под поверхность расплава. Для установления яоны разгара огнеупорной футеровки при продувке металла через загубленное киспородное сопло были проведены опытнпе плавки в 3-тонном лабораторном конвертере. Кислородное сопло различного диаметра (0,1; 0,5; 1; 1,5^ 2,5; 10 мм) устанавливали в периклазовый блок» который в свою очередь, вставляли в боковую стенку конверте- 35 ра и зафутеровывали заподлицо с огнеупорной футеровкой, 3 конвертер заливали расплавленный в 400 килограммовой индукционной печи чугун и произ40 водили продувку в течение 1-3 ч с максимально возможным расходом кислорода (при ?Q = 10 атм) для данного вида сопла. После окончания продувки и слива металла замеряли диаметр разгара околофурменной зоны, В табл.3 приведены полученные в результате экспериментов данные. Как видно из представленных в 50 табл.1 данных, при малых значениях диаметра сопла зона разгара огнеупорной футеровки составляет порядка 20 калибров D o , следовательно, при отношении диаметра подвижного блока 55 к диаметру сопла менее чем 3:20 (0,05) не будет обеспечиваться зашита всей зоны огнеупорной футеровки по мере выдвижения блока. Но мере увеличения Dj* до 5 - 10 мм диаметр разгара приближается к 50 калибрам D c и более не поднимается, следовательно увеличивать диаметр подвижного блока более чем на 50 калибров диаметра нецелесообразно, так как это приводит к неопределенному расходу огнеупоров и громоздкости конструкции выдвижения без повышения стойкости футеровки. После обработки полученных данных выявили следующую зависимость зоны разгара огнеупорной футеровки следовательно, необходимого диаметра подвижного огнеупорного блока D j от диаметра кислородного сопла: Dg. = (50-30'C-Dc)'Dc. При известном диаметре кислородного сопла зависимость дает возможность установить необходимый диаметр выдвижного огнеупорного блока, что позволяет защищать всю разгораемую зону с минимальным расходом огнеупоров. Для установления эффективности работы предлагаемого устройства в лабораторном конвертере проведены исследования трех видов фурм (аналог,прототип и предлагаемое). Диаметр кислородного сопла фурмы каждого вида 1 мм. Фурмы вставлялись в периклазовый блок ЫчО мм и длиной 50 мм (в аналоге и прототипе). Вес блока 0,5 кг. 3 прототипе выдвигалось кислородное сопло (запас 200 м м ) , в предлагаемом устройстве по мере износа выдвигался блок (запас 200 м м ) . Допустимая величина износа конвертера 33 мм, после чего необходима остановка на ремонт. Продувку вели как и в предыдущем случае (время продувки 1,5 ч),после чего определяли скорость износа футеровки и по ней условное время работы конвертера (частное от деления допустимой величины износа конвертера на скорость износа футеровки), В прототипе сопло перед продувкой выдвигалось вперед, какое-то время реакционная зона была отодвинута от футеровки и это позволяло получить скорость износа футеровки ниже, чем в аналоге и предлагаемой фурме. В предлагаемой фур'ме о о мере износа футерозги до допускаемой величины происходило выдвижение огнеупорного блока заподлицо с огнеупорной стенкой (6 Р У З ) . J l 6 3 8 1 5 * Результаты экспериментов приведены в табл.2. і Формула > • и з о б р е т е н и я • 75 6 • • . . службы печи, концентрично установленные трубы размещены в цилиндрическом огнеупорном блоке, который установлен с возможностью продольно5 го перемещения в трубчатом кожухе, причем диаметр 0^ цилиндрического огнеупорного блока определяют из соотношения . Сталеплавильная печь, содержащая корпус с огнеупорной футеровкой и не менее одной фурмы, размещенной в огнеупорной футеровке ниже уровня жид- -п кого металла и состоящей из концентгде D. - диаметр внутренней трубы, рично установленных в трубчатом кожуобразующей тракт подачи хе труб, образующих тракты подачи . кислорода; кислорода, защитной среды и нейтралье - основание натурального ного газа, о т л и ч а ю щ а я с я ., логарифма. тем, что, с целью увеличения срока Т а б л и ц а ї пиппитю: опыт Показатели Диаметр сопла, мм Зона разгара огнеупорной футеровки,мм ; 0 ,1 0,5 1 1,5 2 5 10 2,0 15,9 38,9 65,0 91,9 249,0 500,0 Т а б л и ц а 2 Вид фурмы Аналог Прототип Предлагаемая (039 мм) Скорость износа футеровки, ммі)0~ 1 /ч Условное время работы до остановки конвертера 5,1 4,3 64,7 68,8 5,1 388, 2 Скорость износа футеровки печи мм-10" /ч 5J 4 ,8 0 ,85 • . 1638175 Нейтральный газ 1//. . ,,, / . . . . . / ^.^..У . , i , , m , , , r . r i , r r t * , , , r , r r і , , , , у f r 1 r І і // 1 I I / * * ' Г , Редактор Л.Веселоаская Составитель В.Красина Техред Л.Сердюкова r rl і І І і r s t r f f Г f .»Защитная Г Г J Г Корректор П.Осауленко Заказ 902 Тираж 396 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101