Верхня фурма для роздувки шлака і спосіб відновлення футерівки конвертера з її застосуванням

1. Верхня фурма для роздувки шлаку у конвертері, що містить сопла Лаваля, яка відрізняється тим, що сопла Лаваля на зовнішньому торці голівки верхньої фурми розташовані за колом нерівномірно, а зсунуті за цим колом у боки – згруповані ліворуч та праворуч, утворюючи тим самим на зовнішньому торці голівки верхньої фурми лівий та правий сектора сопел Лаваля, при цьому розміри кутів між центром голівки верхньої фурми та центрами вихідних перерізів кожної пари сусідніх сопел Лаваля в межах кожного сектора дорівнюють один одному і складають, в °: . 1=(0,250,99) (360/n), a розміри кутів між самими секторами – між центром голівки верхньої фурми і центрами вихідних перерізів крайніх сусідніх сопел Лаваля обох секторів – відповідно складають, в °: . 2=(360-1 (n-2))/2, де n – загальна (завжди парна) кількість сопел Лаваля у голівці верхньої фурми. 2. Верхня фурма для роздувки шлаку за п. 1, яка відрізняється тим, що центральні сопла Лаваля в лівому і правому секторах при непарній кількості сопел Лаваля в кожному секторі (при n  6) мають збільшений критичний і/або вихідний діаметр у порівнянні з іншими соплами Лаваля в секторах. 3. Верхня фурма для роздувки шлаку за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що при парній кількості сопел Лаваля в кожному секторі вихідні перерізи 2 (19) 1 3 96392 4 ного агрегату, який відрізняється тим, що верхня фурма для роздувки шлаку має лівий та правий сектори сопел Лаваля і їх орієнтують таким чином, щоб бісектриси лівого й правого секторів сопел Лаваля на торці голівки верхньої фурми були паралельні або збігалися з віссю цапф конвертерного агрегату, при цьому вертикальна вісь верхньої фурми збігається з вертикальною віссю конвертера. 9. Спосіб відновлення футерівки конвертера за п. 8, який відрізняється тим, що при роздувці на шлаковий розплав впливають тангенціальними струменями нейтрального газу, який подають через сопла Лаваля в голівці верхньої фурми, надаючи напрямок руху краплям шлаку у порожнині конвертерного агрегату в боки навколоцапфових зон футерівки. 10. Спосіб відновлення футерівки конвертера за п. 8 або 9, який відрізняється тим, що при роздувці шлаку верхню фурму періодично діаметрально (по осі цапф) переміщують у напрямку від вертикальної осі конвертера до лівої цапфи й назад - до вертикальної осі конвертера, роблячи витримку 0-60 секунд, потім верхню фурму діаметрально (по осі цапф) переміщують в напрямку від вертикальної осі конвертера до правої цапфи й назад - до вертикальної осі конвертера з наступною витримкою 0-60 секунд перед подальшим переміщенням. 11. Спосіб відновлення футерівки конвертера за будь-яким з пп. 8-10, який відрізняється тим, що верхню фурму періодично обертають навколо її вертикальної осі - спочатку на 90° за годинниковою стрілкою, повертаючи її у початкове положення, а потім верхню фурму обертають навколо її вертикальної осі на 90° проти годинникової стрілки, знову повертаючи її у початкове положення. 12. Спосіб відновлення футерівки конвертера за будь-яким з пп. 8-11, який відрізняється тим, що на краплі шлаку, що піднімаються вверх, впливають додатковими струменями нейтрального газу, які подають із бокової поверхні голівки верхньої фурми і/або з бокової поверхні стовбура верхньої фурми перпендикулярно вертикальній осі верхньої фурми і/або похило вверх. 13. Спосіб відновлення футерівки конвертера за будь-яким з пп. 8-12, який відрізняється тим, що з бокової поверхні голівки верхньої фурми і/або з бокової поверхні стовбура верхньої фурми тангенціально подають додаткові струмені нейтрального газу, надаючи напрямок руху краплям шлаку у порожнині конвертера у бік навколо цапфових зон футерівки. 14. Спосіб відновлення футерівки конвертера за будь-яким з пп. 8-13, який відрізняється тим, що впродовж всього часу роздувки шлаку на рівні зрізу горловини конвертера з бокової поверхні стовбура верхньої фурми подають додаткові струмені нейтрального газу перпендикулярно вертикальній осі верхньої фурми. 15. Спосіб відновлення футерівки конвертера за будь-яким з пп. 8-14, який відрізняється тим, що після роздувки шлаку верхню фурму витягають із порожнини конвертера, конвертер багаторазово нахиляють в діаметрально протилежні сторони то у бік випуску металу, то у бік зливу шлаку - таким чином, щоб шлаковий розплав досягав горловини конвертера, однак не виливався з нього, утримуючи конвертер у кожному похилому положенні впродовж 5-180 секунд. Винахід належить до чорної металургії, а саме - до дуттьових пристроїв і способів у галузі виробництва сталі, які призначені для підвищення стійкості вогнетривкої футерівки конвертерних агрегатів шляхом її періодичного відновлення у гарячому стані - роздувкою шлаку (тобто нанесенням шлакового гарнісажу) на стінки конвертерів, - і направлений на вдосконалення конструкцій фурмених голівок та самих верхніх фурм за рахунок раціонального розташування в них сопел, що сприяє ефективному нанесенню шлакового покриття, як на найбільш зношені ділянки футерівки конвертера, так і на всю іншу частину футерівки агрегату, а також на вдосконалення способів відновлення вогнетривкої футерівки конвертерів за рахунок застосування даних конструкцій верхніх фурм. Відомі конструкції багатосоплових верхніх фурм: А.с. СРСР 193554, С21С5/48,1967; А.с. СРСР 204354, С21С5/48,1967; А.с. СРСР 237917, С21С5/48,1969; Металлургия стали / В.И. Явойский, С.Л. Левин, В.И. Баптизманский и др. // Под ред. В.И. Явойского и Г.Н. Ойкса. - М.: Металлургия, 1973, С. 645, рис. 338, відповідно до яких сопла Лаваля у голівках верхніх фурм розташовані рівномірно за колом. Відомий також спосіб нанесення шлакового гарнісажу на футерівку конвертера [Патент РФ № 2170269, С21С5/44, 1999], згідно з яким шлаковий розплав попередньо проходить двостадійну підготовку, а потім здійснюють подачу нейтрального газу через звичайну верхню кисневу фурму для нанесення шлакового гарнісажу шляхом роздувки шлакового розплаву. Недоліком даних винаходів є низька ефективність нанесення шлакового покриття на стінки конвертера в результаті використання для роздувки шлаку зазначених конструкцій звичайних верхніх продувальних фурм, у голівках яких сопла Лаваля розташовані рівномірно за колом, і які пристосовані виключно під кисневу продувку залізовуглецевого розплаву. Тому дані дуттьові пристрої взагалі не придатні для проведення операції роздувки рідкого шлаку - їх застосування призводить до хаотичного розбризкування шлаку, при цьому частина бризок шлаку вилітає з горловини конвертера, а частина бризок потрапляє на верхню фурму, тим самим зашлаковуючи поверхні газоходу і стовбура дуттьового пристрою. Це спричиняє необхідність 5 проведення додаткових робіт по видаленню шлакових охолодей із зазначених поверхонь, що призводить до збільшення витрат праці, зниження продуктивності конвертерів, додаткових матеріальних витрат і т.д. Крім того, газодинамічні параметри сопел Лаваля зазначених конструкцій фурм для продувки розплаву розраховують, виходячи з необхідності забезпечення мінімального бризкоутворення за ходом продувки розплаву, а при ошлаковуванні стінок конвертера, навпаки, необхідно забезпечити максимальний бризковинос крапель шлаку, причому бризковинос спрямований - не на поверхню верхньої фурми та газоходу, а виключно на футерівку конвертера, повністю виключивши винос крапель рідкого шлаку з порожнини конвертера. В окремих же випадках необхідно спочатку забезпечити спрямований бризковинос шлакового розплаву виключно у місця інтенсивного зношення футерівки агрегату, наприклад, на навколоцапфові зони та на зону шлакового пояса, спочатку відновлюючи товщину футерівки в цих зонах до товщини іншої частини футерівки, а потім здійснювати набризкування шлаку на всю поверхню футерівки агрегата, нарощуючи таким чином всю її товщину, що також неможливо здійснити за допомогою зазначених винаходів і є додатковою причиною повної непридатності зазначених конструкцій верхніх фурм і способу нанесення шлакового гарнісажу на футерівку конвертера внаслідок їхньої дуже низької технологічної ефективності проведення операції ошлаковування. Відомі спосіб факельного торкретування футерівки конвертера і фурма для його здійснення [А.с. СРСР № 1305177, С21С5/44,F27D1/16, 1987], згідно з якими на бокову поверхню і днище конвертера подають торкрет-масу і кисень роздільними трактами, при цьому фурма додатково обладнана двома трубками, одна з яких концентрично встановлена в трубі тракту подачі торкрет-маси, а друга - в трубі тракту в подачі кисню. Недоліком даного винаходу є доволі складна і дорога конструкція фурми для виконання ремонту футерівки та низька ефективність процесу нанесення торкрет-покриття на футерівку конвертера нанесення товстим шаром призводить до сколювання шлакового покриття, тонким шаром - до його розтріскування. Крім того, зазначений винахід не передбачає більш інтенсивне нанесення шлакового покриття на найбільш зношенні ділянки футерівки конвертера, якими є навколоцапфові зони і зона шлакового поясу. Також відомі спосіб ремонту футерівки конвертера і фурма для його здійснення [Патент РФ №2273669, С21С5/44, F27D 1/16, 2006], згідно з якими перед або водночас з подачею на бокову поверхню конвертера торкрет-маси і кисню на днище конвертера подають нейтральний газ і роздувають кінцевий шлак, при цьому фурма додатково обладнана трактом і торцевим блоком із соплами Лаваля для подачі нейтрального газу на днище конвертера, а також співвісно розташованими вертикальними блоками для подачі кисню і торкрет-маси. Недоліком даного винаходу є ще більш складна і дорога конструкція фурми, бо вона має у сво 96392 6 єму складі, окрім трактів подачі торкрет-маси і кисню, тракт подачі нейтрального газу для роздувки шлаку, а також продувальний блок із соплами Лаваля. Крім того, при окремому нанесенні на футерівку покриття (спочатку шлакового, а потім торкрет-покриття) подовжується час проведення процесу ремонту футерівки, що негативно впливає на продуктивність конвертерних агрегатів. При одночасному проведенні операцій роздувки шлаку і нанесення торкрет-маси на футерівку конвертера знижується ефективність налипання зазначених матеріалів внаслідок відмінності їхніх хімічних і фізичних властивостей, що призводить до низької стійкості отримуваного комбінованого торкретшлакового покриття. Найбільш близькими до описуваного винаходу за технічною суттю і результатом, що досягається, є спосіб відновлення футерівки конвертера у гарячому стані і пристрій для його здійснення [Патент РФ № 2111262, С21С5/44,F27D 1/16,1998], що включає випуск металу чергової плавки з конвертера із залишенням частини кінцевого шлаку, нанесення на поверхню футерівки шлакового гарнісажу шляхом спінювання залишеного шлаку за рахунок подачі на його поверхню тангенціально нахилених струменів газоподібного продувального агента під тиском за допомогою верхньої фурми, згідно з якими рідку шлакову фазу спінюють струменями газоподібного нейтрального продувального агента до утворення газошлакової суміші, яку приводять у вихровий рух співвісно конвертеру. Як газоподібний нейтральний продувальний агент використовують азот, який подають струменями через верхню продувальну фурму з тангенціально нахиленими і односпрямовано розташованими соплами. Верхня фурма виконана багатоярусною, при цьому нахил сопел кожного наступного ярусу у напрямку від низу до верху фурми виконаний більш пологим відносно нахилу сопел попереднього ярусу. Фурма також може бути обладнана нижнім центральним соплом, яке розташовано по осі фурми. Недоліком найближчого аналогу є односпрямоване розташування сопел у голівці верхньої фурми, що спричиняє неможливість набризкування крапель рідкого шлаку на певні ділянки стінок конвертера, зокрема на його найбільш зношені місця: зону шлакового поясу та навколоцапфові зони футерівки, а також зменшення далекобійності бризок шлаку із-за нахилу донизу сопел у всіх ярусах на боковій поверхні фурми, що додатково знижує і без того низьку ефективність нанесення шлакового покриття на стінки конвертера в результаті гальмування руху крапель шлаку, які підіймаються вверх у процесі роздувки, низхідними боковими потоками дуття верхньої фурми. В основу першого з групи винаходів поставлена задача вдосконалення конструкції верхньої фурми для підвищення ефективності нанесення шлакового гарнісажу на футерівку конвертерного агрегату шляхом згрупування та орієнтації певним чином сопел Лаваля на торці голівки верхньої фурми, а також шляхом розташування на боковій поверхні голівки і/або стовбура верхньої фурми орієнтованих певним чином додаткових сопел, які 7 забезпечують подачу додаткових бокових струменів нейтрального газу. В основу другого з групи винаходів поставлена задача вдосконалення способу ошлаковування футерівки конвертерного агрегату шляхом здійснення спрямованого набризкування крапель шлакового розплаву на найбільш зношені ділянки стін конвертера з наступним рівномірним ошлаковуванням всієї поверхні футерівки агрегату при впливі додаткових струменів нейтрального газу на краплі шлаку, які підіймаються уверх в результаті його роздувки, що забезпечить максимально ефективне нанесення шлакового покриття на найбільш зношені зони, а потім і на всю поверхню футерівки, тим самим дозволить значно подовжити термін служби футерівки конвертерних агрегатів. Перша поставлена задача вирішується тим, що у верхній фурмі для роздувки шлаку, що містить сопла Лаваля, згідно з винаходом, сопла Лаваля на зовнішньому торці голівки верхньої фурми розташовані за колом не рівномірно, а зсунуті по цьому колу у боки - згруповані ліворуч та праворуч, утворюючи тим самим на зовнішньому торці голівки верхньої фурми лівий та правий сектора сопел Лаваля, при цьому розміри кутів між центром голівки верхньої фурми та центрами вихідних перерізів кожної пари сусідніх сопел Лаваля в межах кожного сектора дорівнюють один одному і складають (в°) 1=(0,250,99)(360/n), а розміри кутів між самими секторами - між центром голівки верхньої фурми і центрами вихідних перерізів крайніх сусідніх сопел Лаваля обох секторів - відповідно складають (в°) 2=(360-1(n-2))/2, де n загальна (завжди парна) кількість сопел Лаваля у голівці верхньої фурми. Центральні сопла Лаваля в лівому і правому секторах при непарній кількості сопел Лаваля в кожному секторі (при n  6) можуть мати збільшений критичний і/або вихідний діаметр у порівнянні з іншими соплами Лаваля в секторах. При парній кількості сопел Лаваля в кожному секторі вихідні перерізи всіх сопел Лаваля цього сектора можуть бути орієнтовані тангенціально в напрямку до місця перетинання бісектриси даного сектора з колом розташування сопел Лаваля, а при непарній кількості сопел Лаваля в кожному секторі вихідні перерізи всіх сопел Лаваля цього сектора, крім центрального сопла Лаваля, можуть бути орієнтовані тангенціально в напрямку до центру вихідного перерізу цього центрального сопла Лаваля. Виключно у межах ділянок дуги кола над кожним сектором сопел Лаваля голівки верхньої фурми на бокових поверхнях голівки верхньої фурми і/або стовбура верхньої фурми можуть бути додаткові контури сопел будь-якої конфігурації, які розташовані в межах зазначених ділянок дуги кола перпендикулярно до вертикальної осі верхньої фурми і/або похило вверх. Вихідні перерізи сопел у додаткових контурах на бокових поверхнях голівки верхньої фурми і/або стовбура верхньої фурми над кожним сектором сопел Лаваля можуть бути орієнтовані тангенціально в напрямку відповідної цапфи конвертера. 96392 8 Сопла в додаткових контурах на бокових поверхнях голівки верхньої фурми і/або стовбура верхньої фурми в кожному наступному контурі в напрямку від низу верхньої фурми до її верху можуть бути розташовані в шаховому порядку відносно сопел попереднього контуру. Сопла самого верхнього додаткового контуру на боковій поверхні стовбура верхньої фурми можуть бути розташовані рівномірно по всій дузі кола й орієнтовані радіально. Друга поставлена задача вирішується тим, що за способом відновлення футерівки конвертера з застосуванням верхньої фурми для роздувки шлаку, який включає випуск плавки з конвертерного агрегату із залишенням у ньому кінцевого шлаку або його частини, подачу струменів нейтрального газу через сопла Лаваля, які розташовані на торці голівки верхньої фурми, на поверхню рідкого шлакового розплаву для його роздувки на стінки конвертерного агрегату, згідно з винаходом, верхню фурму для роздувки шлаку орієнтують таким чином, щоб бісектриси лівого й правого секторів сопел Лаваля на торці голівки верхньої фурми були паралельні або збігалися з віссю цапф конвертерного агрегату, при цьому вертикальна вісь верхньої фурми збігається з вертикальною віссю конвертера. При роздувці на шлаковий розплав можуть впливати тангенціальними струменями нейтрального газу, який подають через сопла Лаваля у голівці верхньої фурми, надаючи напрямок руху краплям шлаку у порожнині конвертерного агрегату в боки навколоцапфових зон футерівки. При роздувці шлаку верхню фурму періодично діаметрально (по осі цапф) можуть переміщати у напрямку від вертикальної осі конвертера до лівої цапфи й назад - до вертикальної осі конвертера, роблячи витримку 0-60 секунд, потім верхню фурму діаметрально (по осі цапф) можуть переміщати в напрямку від вертикальної осі конвертера до правої цапфи й назад - до вертикальної осі конвертера з наступною витримкою 0-60 секунд перед подальшим переміщенням. Верхню фурму періодично можуть обертати навколо її вертикальної осі - спочатку на 90° за годинниковою стрілкою, повертаючи її у початкове положення, а потім верхню фурму можуть обертати навколо її вертикальної осі на 90° проти годинникової стрілки, знову повертаючи її у початкове положення. На краплі шлаку, що піднімаються вверх, можуть впливати додатковими струменями нейтрального газу, які подають із бокової поверхні голівки верхньої фурми і/або з бокової поверхні стовбура верхньої фурми перпендикулярно вертикальній осі верхньої фурми і/або похило вверх. Додаткові струмені нейтрального газу можуть подавати з бокової поверхні голівки верхньої фурми і/або з бокової поверхні стовбура верхньої фурми тангенціально, надаючи напрямок руху краплям шлаку у порожнині конвертерного агрегату у бік навколоцапфових зон футерівки. Впродовж всього часу роздувки шлаку на рівні зрізу горловини конвертерного агрегату з бокової поверхні стовбура верхньої фурми можуть пода 9 вати додаткові струмені нейтрального газу перпендикулярно вертикальній осі верхньої фурми. Після роздувки шлаку верхню фурму витягають із порожнини конвертерного агрегату, конвертер багаторазово можуть нахиляти в діаметрально протилежні боки - то у бік випуску металу, то у бік зливу шлаку - таким чином, щоб шлаковий розплав досягав горловини агрегату, однак не виливався з конвертера, утримуючи агрегат у кожному похилому положенні в продовж 5-180 секунд. Роздувка шлаку струменями нейтрального дуття, що подається через сопла Лаваля, які згруповані на торці голівки верхньої фурми у лівий і правий сектори, дозволяє здійснювати спрямоване набризкування крапель шлакового розплаву на навколоцапфові зони футерівки конвертера, які завжди є найбільш зношеними ділянками вогнетривких стін конвертера. Збільшення діаметрів критичного і/або вихідного перерізів центральних сопел Лаваля в кожному секторі голівки верхньої фурми дозволить підвищити імпульс струменів нейтрального газу шляхом збільшення його витрати, тим самим значно збільшивши бризковинос крапель рідкого шлаку на футерівку конвертера. При цьому, найбільший ефект буде мати роздувка шлаку за допомогою тангенціально розташованих сопел Лаваля в голівці верхньої фурми, які орієнтовані в напрямку цапф агрегату - саме такий же напрямок руху струмені нейтрального газу, що витікають із цих сопел Лаваля, будуть надавати летючим краплям шлакового розплаву, що роздувається. Діаметральні переміщення верхньої фурми в процесі роздувки дозволяють за рахунок наближення до навколоцапфових областей футерівки зон взаємодії витікаючих із сопел Лаваля струменів дуття із шлаковою ванною підвищити ефективність нанесення шлакового покриття на навколоцапфові зони футерівки, зношення в яких завжди більше, ніж в інших областях робочої поверхні футерівки конвертера. Обертання верхньої фурми навколо своєї вертикальної осі дозволяє рівномірно наносити шлакове покриття спочатку на більш зношену область шлакового поясу шляхом спрямованого набризкування крапель шлаку на зазначену зону, а потім і на всю поверхню футерівки конвертера, розміщаючи верхню фурму в кожному випадку на необхідних висотах розташування над рівнем шлакової ванни. Використання додаткового дуття, що подається з бокових поверхонь голівки й стовбура верхньої фурми, одночасно з роздувкою шлаку основними струменями дуття з торця голівки змушує краплі шлаку, які вилітають уверх із зони роздувки шлаку основними струменями дуття, рухатися в напрямку до стінок конвертера й прилипати до них. Розташування додаткових контурів сопел на боковій поверхні голівки верхньої фурми дозволяє струменями додаткового бокового дуття впливати на краплі шлаку, які вилітають вверх із зони роздувки шлаку основними струменями дуття, змінити їхній напрямок руху й змусити рухатися їх до фу 96392 10 терівки конвертера, налипати на стінки конвертера в навколоцапфових зонах агрегату й нижче, забезпечуючи рівномірне нанесення шлакового покриття на зазначену поверхню футерівки конвертера, причому тангенціальне розташування сопел на боковій поверхні голівки верхньої фурми в напрямку кожної із цапф дозволяє поліпшити налипання крапель шлаку на стіни конвертера. Шахове розташування контурів сопел відносно один одного дозволяє значною мірою розосередити бокове дуття, тим самим домогтися більш рівномірного віддування крапель шлаку і покриття шлаком зношеної футерівки конвертера повністю в навколоцапфових зонах і нижче. Розташування додаткових контурів сопел на боковій поверхні стовбура верхньої фурми дозволяє здійснювати спрямоване набризкування крапель шлаку на навколоцапфові зони футерівки конвертера й вище їх - аж до горловини агрегату, забезпечуючи рівномірне нанесення крапель шлаку на всю зазначену поверхню футерівки агрегату, причому тангенціальне розташування сопел на боковій поверхні стовбура верхньої фурми в напрямку кожної із цапф конвертера дозволяє поліпшити налипання шлаку на зазначені зони футерівки агрегату. Шахове розташування контурів сопел відносно один одного дозволяє максимально розосередити дуття й домогтися найбільш рівномірного шлакового покриття зношеної футерівки конвертера в навколоцапфових зонах і вище їх до горловини агрегату. Крім того, додаткові контури сопел на бокових поверхнях як голівки, так і стовбура верхньої фурми дозволяють робити віддування крапель шлаку від стовбура верхньої фурми (і її голівки в тому числі), тим самим виключаючи ошлакування самого дуттьового пристрою. Розташування сопел самого верхнього додаткового контуру рівномірно по всій дузі кола та їхня радіальна орієнтація дозволяє направляти струмені додаткового дуття перпендикулярно до вертикальної осі верхньої фурми для утворення на горловині конвертера газової завіси, тобто створити свого роду пневматичний затвор, завдяки якому повністю усувається бризковинос крапель шлаку з конвертера - тим самим виключається зашлаковування поверхонь верхньої фурми вище зрізу горловини конвертера й газоходу. Багаторазові нахили конвертера: то у бік випуску металу, то у бік зливу шлаку після припинення процесу роздувки шлаку дозволяють наморожувати додаткові шари захисного гарнісажу на ділянки футерівки конвертера (аж до його горловини), які найбільш піддані агресивному високотемпературному впливу при вимиванні сталлю й шлаком в періоди їхнього зливу з агрегату й заливання чавуну до конвертера, а також механічному впливу в період завалки металобрухту. Невиконання кожної із цих вимог призведе до зниження ефективності нанесення шлакового покриття на футерівку конвертера, тим самим до низької якості ремонту й невисокої стійкості футерівки конвертерів, а також до інтенсивного зашлаковування металургійного устаткування. 11 На фіг.1, фіг.2 і фіг.3 зображені зовнішні торці голівок верхніх фурм із розташуванням сопел Лаваля в секторах - лівому і правому, причому на фіг.3 зображена голівка верхньої фурми, в якій центральні сопла Лаваля в кожному із секторів виконані із збільшеними вихідним і критичним діаметрами. На фіг.4, фіг.5, фіг.6 і фіг.7 зображені верхні фурми з додатковими соплами на бокових поверхнях голівки й стовбура фурми - відповідно із центральним (фіг.4, фіг.6) і периферійним (фіг.5, фіг.7) підведеннями води на охолодження дуттьового пристрою. Верхні фурми для роздувки шлаку мають у своєму складі голівку фурми 1, у якій на торці розташовані сопла Лаваля 2, 3, а на боковій поверхні голівки розміщені додаткові сопла 4, що мають нахил вверх. Вище голівки на боковій поверхні стовбура верхньої фурми розташовані додаткові сопла 5 також із нахилом уверх. Ще вище на боковій поверхні стовбура верхньої фурми рівномірно по всій довжині її кола розташовані сопла 6, які орієнтовані радіально. Верхня фурма для роздувки шлаку працює таким чином. При подачі нейтрального газу через сопла Лаваля 2 (збільшеного вихідного і/або критичного діаметрів) і 3, що розташовані в обох секторах голівки верхньої фурми 1, відбувається розбризкування шлаку від взаємодії газових струменів, що витікають із сопел Лаваля 2 і 3, із шлаковою ванною. При цьому, бризки шлаку, що утворюються, у більшості своєї частини вилітають у напрямку до футерівки конвертера - верхня фурма при цьому повинна розташовуватися таким чином, щоб шлакові частки летіли до навколофурмених зон агрегату. Деяка частина крапель шлаку вилітає із зони роздувки шлаку вверх та, досягаючи горловини, вилітає з агрегату, а також налипає на стовбур верхньої фурми й газоходу. Бокові струмені дуття, що подається з додаткових сопел 4 і 5, які розташовані відповідно на боковій поверхні голівки й стовбура верхньої фурми, віддувають бризки шлаку від верхньої фурми й змушують летіти їх у напрямку до футерівки конвертера, а саме - до навколоцапфових зон. Таким чином, краплі шлаку прилипають на футерівку, не налипають на верхню фурму й, завдяки соплам самого верхнього контуру 6, які розташовані по всій дузі кола бокової поверхні фурми радіально на рівні зрізу горловини конвертера, не вилітають із конвертера й не зашлаковують обладнання, що знаходиться вище зрізу горловини агрегату. При цьому відбувається ефективне нанесення додаткового шару шлакового покриття на футерівку конвертера по всій висоті футерівки, причому додаткові сопла 4 на боковій поверхні голівки сприяють нанесенню шлакового гарнісажу в навколоцапфові зони й нижче, а додаткові сопла 5 на боковій поверхні стовбура верхньої фурми - нанесенню шлаку у навколоцапфові зони й вище - аж до самої горловини конвертерного агрегату. Спосіб відновлення футерівки конвертера із застосуванням даних конструкцій фурм здійснюють наступним чином. 96392 12 Проводять випуск металу з конвертера. Якщо шлаку багато, то з агрегату зливають і частину шлаку. Шлак, що залишився, можуть обробляти безпосередньо в конвертері за різними варіантами - загущувати, розріджувати, знижувати його окисленість, підвищувати основність і т.д. Конвертер з рідким шлаком встановлюють у вертикальне положення, до порожнини конвертера через його горловину по вертикальній осі агрегату вводять верхню фурму, що має сопла Лаваля 2, 3 на зовнішньому торці голівки 1, які згруповані в лівий і правий сектори, додаткові сопла 4 на боковій поверхні голівки й додаткові сопла 5 на боковій поверхні стовбура фурми. Верхню фурму встановлюють на необхідній висоті, таким чином, щоб бісектриси лівого й правого секторів сопел Лаваля на торці голівки верхньої фурми обов'язково були паралельними або збігалися з віссю цапф конвертерного агрегату, а вертикальна вісь верхньої фурми - збігалася з вертикальною віссю конвертерного агрегату, причому самий верхній контур сопел 6 верхньої фурми перебуває на рівні зрізу горловини конвертерного агрегату. Потім через сопла верхньої фурми подають нейтральний газ. При цьому, для поліпшення ошлаковування навколоцапфових зон, верхню фурму періодично діаметрально (по осі цапф) переміщають у напрямку від вертикальної осі конвертера (фіг.8, а) до лівої цапфи (фіг.8, б) й назад - до вертикальної осі конвертера (фіг.8, в), роблять витримку 0-60 секунд, потім верхню фурму діаметрально (по осі цапф) переміщають у напрямку від вертикальної осі конвертера до правої цапфи (фіг.8, г) й назад до вертикальної осі конвертера (фіг.8, д) з наступною витримкою 0-60 секунд перед подальшим переміщенням. Після закінчення часу, який необхідний для нанесення достатньої товщини шлакового покриття на навколоцапфові зони, з метою нанесення шлакового гарнісажу на зону шлакового пояса і на всю поверхню футерівки конвертера верхню фурму починають періодично обертати навколо її вертикальної осі (фіг.9, а) - спочатку на 90° за годинниковою стрілкою (фіг.9, б), повертаючи її у початкове положення (фіг.9, в), а потім на 90° проти годинникової стрілки (фіг.9, г), знову повертаючи її у початкове положення (фіг.9, д). При цьому, висоту верхньої фурми підбирають таким чином, щоб спочатку ошлаковування зазнала зона шлакового поясу до нанесення на її поверхню необхідної товщини шлакового гарнісажу, а потім верхня фурма встановлюється на висоту, яка необхідна для ошлаковування всієї поверхні футерівки конвертерного агрегату. Середній час ошлаковування футерівки становить 5-15 хвилин. По закінченні процесу роздувки відключають дуття, фурму витягають із конвертера, і агрегат багаторазово нахиляють у діаметрально протилежні боки - то у бік випуску металу, то у бік зливу шлаку, з таким розрахунком, щоб рідкий шлак вкривав робочу поверхню футерівки конвертера аж до горловини, однак не виливався з конвертера й утворював на футерівці додаткове захисне шлакове покриття за рахунок витримки конвертера в кожному похилому положенні впродовж 5-180 секунд (фіг.10). 13 Використання запропонованої конструкції верхньої фурми для роздувки шлаку і способу відновлення футерівки з її застосуванням дозволить значно збільшити термін служби конвертерних агрегатів за рахунок ефективного набризкування крапель шлаку спочатку на найбільш зношені зони конвертерного агрегату, а потім і на всю поверхню футерівки конвертера - тим самим утворення міцного й товстого додаткового захисного гарнісажно 96392 14 го шару на всій робочій поверхні футерівки, а також усунути винос крапель шлаку з конвертера й повністю виключити зашлаковування поверхонь верхньої фурми й газоходу. Запропонований винахід дозволить повністю виключити зашлаковування цехового обладнання й одержати великий економічний ефект за рахунок значної економії вогнетривких матеріалів. 15 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 96392 Підписне 16 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601