DE2131345A1 - Double outlet lance for refining steel in converter processes - Google Patents
Double outlet lance for refining steel in converter processesInfo
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Description
Centro Sperimentale Metallurgico S.p.Α., 21313Λ5 Via di Castel Romano, Rom / ItalienCentro Sperimentale Metallurgico S.p.Α., 21313Λ5 Via di Castel Romano, Rome / Italy
Doppelauslaß-Lanze zum Prischen von Stahl bei Konverter-Prozessen.Double outlet lance for preening steel in converter processes.
Die Erfindung betrifft eine Doppelauslaß-Lanze zum Prischen von Stahl bei Konverterprozessen, bei denen aufgeblasen wird. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Lanze, die beim Prischen von Stahl verwendet werden kann und mit der gleichzeitig und über getrennte Düsen Sauerstoff und/oder andere Gase und ggf. auch andere Substanzen, die zur Entwicklung der Frisch-Reaktionen nötig sind, ebenso wie Sauerstoff und/oder andere oxydierende Gase, die zur innerhalb des Konverters zu erfolgenden Verbrennung des durch die Reaktionen gebildeten Kohlenmonoxyds nötig sind, zugeführt werden können.The invention relates to a double outlet lance for pricking steel in converter processes in which is inflated. In particular, the invention relates to a lance used in preening steel can be and with the simultaneously and via separate nozzles oxygen and / or other gases and possibly also other substances that are necessary for the development of the Frisch reactions, as well as oxygen and / or other oxidizing gases which are used for the combustion to take place within the converter by the Reactions formed carbon monoxide are necessary, can be supplied.
Es ist bekannt, daß die Verbrennung von Kohlenmonoxyd zu Kohlendioxyd ein hoch exothermer Vorgang ist. Die entwickelte Hitze kann daher vorteilhaft verwendet werden, wenn man die Verbrennung im Inneren des Konverters vor sich gehen läßt. In diesem Falle ist es in der Tat möglich, eine größere Menge eines Kalt-Metall-Einsatzes zu schmelzen und/oder nachfolgende metallurgische Operationen, z.B. Legierungsvorgänge, durchzuführen, ohne von außen Wärme zuführen zu müssen.It is known that the combustion of carbon monoxide to carbon dioxide is a highly exothermic process. the Developed heat can therefore be used to advantage when considering the combustion inside the converter going on. In this case it is indeed possible to use a larger amount of a cold metal insert to melt and / or to carry out subsequent metallurgical operations, e.g. alloying processes, without having to supply heat from the outside.
Die bisher angestellten Versuche zur Durchführung der CO-Verbrennung in Konvertern begegneten einer doppelten Reihe von Schwierigkeiten, die einerseits auf die Bildung innerhalb des Konverters selbst zurückzuführen und als Ergebnis des Einblasena von Sauerstoff bevorzugte WegeThe attempts made up to now to carry out the CO combustion in converters encountered a double one Set of difficulties, on the one hand due to the formation within the converter itself and as Result of insufflation of oxygen preferred routes
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des Gasstromes anzusehen sind, die das Vermischen des Sauerstoffs mit dem Kohlenmonoxyd begrenzen und so eine unvollständige Verbrennung des letzteren zur Folge habenj und die andererseits auf die außerordentlichen thermischen Beanspruchungen zurückführbar sind, denen das feuerfeste Material (der Auskleidung) während der Verbrennung ausgesetzt ist.of the gas flow are to be seen, the mixing of the Limit oxygen with carbon monoxide and so result in incomplete combustion of the latter have and the other hand on the extraordinary thermal stresses are attributable to the refractory material (the lining) during the Is exposed to burns.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lanze vorzusehen, die - als Ergebnis der strukturellen Besonderheiten ihrer Teile und ihrer gegenseitigen Stellung - sowohl in Längsrichtung als auch radial, bezogen auf die Lanzenachse, ein ausreichendes Vermischen des durch einen getrennten Kanal aus der Frischdüse eingeblasenen Sauerstoffs mit dem von dem Bad entwickelten Kohlenmonoxyd gewährleistet. Um Zweck und Aufgabe der Erfindung noch klarer wiederzugeben, ist außerdem zu bemerken, daß die Verwendbarkeit der Lanze besonders für Konverter geeignet sein soll, die um eine senkrechte Achse rotieren und so zur Durchführung eines Verfahrens beitragen, wie es in der italienischen Patentanmeldung No. 50 894 A/70 beschrieben ist. Tatsächlich kann nur die besondere Form, die in diesem Falle das Bad besitzt, welches sich infolge der Rotation entlang der Wände aufwärtsbewegt, einerseits einen genügenden thermischen Schutz des feuerfesten Materials während der CO-Verbrennung und andererseits aufgrund der vergrößerten freigelegten Oberfläche einen günstigeren Wärmeaustausch zwischen der Badoberfläche und der darüber befindlichen Atmosphäre, in der die Verbrennung abläuft, sicherstellen.The object of the invention is to provide a lance that - as a result of the structural peculiarities of their parts and their mutual position - both in the longitudinal direction as well as radially, based on the lance axis, sufficient mixing of the separated by a Channel from the fresh nozzle blown oxygen with the carbon monoxide developed by the bath guaranteed. In order to show the purpose and object of the invention even more clearly, it should also be noted that the usability the lance should be particularly suitable for converters that rotate around a vertical axis and so for implementation a method as described in Italian patent application no. 50 894 A / 70. In fact, only the special shape that the bath has in this case, which is due to the rotation Moved upwards along the walls, on the one hand, a sufficient thermal protection of the refractory material during the CO combustion and, on the other hand, a cheaper one due to the enlarged exposed surface Heat exchange between the bath surface and the atmosphere above it, in which the combustion takes place, to ensure.
Wenn die Lanze entlang der geometrischen Achse des Konverters angeordnet ist und diese Achse mit der Rotationsachse des Konverters zusammenfällt, so wird der Vorteil erreicht, daß unter diesen Bedingungen - da die Verbrennung im Inneren des Konverters abläuft und da es dadurchWhen the lance is arranged along the geometric axis of the converter and this axis with the axis of rotation of the converter collapses, the advantage is achieved that under these conditions - there is combustion runs inside the converter and because of it
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möglieh ist, ihn mit festem Schrott (der in den Anfangsstufen des Prozesses aus dem flüssigen Bad austreten könnte) zu beschicken - die möglichen Stöße der Lanze gegen den festen Schrott nur eine unbedeutende Auswirkung haben; sie sind, wenn die lineare Rotationsgeschwindigkeit des Bades sich im Einklang mit dem Lanzenkopf befindet, praktisch gleich Null.it is possible to scrap it with solid scrap (the one in the initial stages of the process could escape from the liquid bath) to charge - the possible impacts of the Lance against the solid scrap have only a negligible effect; they are when the linear rotation speed of the bath is in harmony with the lance head, practically zero.
Gegenstand der Erfindung bildet nun eine Lanze folgender Beschaffenheit: eine einzige Zuführung für Sauerstoff und/oder andere Gase, die zum Prischen nötig sind (Primär-The subject of the invention now forms a lance of the following nature: a single feed for oxygen and / or other gases that are necessary for pricking (primary
oderor
Strahl), und für Sauerstoff und/andere Gase, die zur CO-Verbrennung nötig sind (Sekundär-Strahl); oder: getrennte Zuführungen, wenn der Primär-Strahl aus Gasen besteht (gegebenenfalls auch vermischt mit anderen Substanzen zum Frischen), deren Qualität und/oder χ1έ££ΐϋ Verschieden von denen sind, die für den Sekundär-Strahl gebraucht werden. Sowohl die Zufuhrleitung für den Primär-Strahl als auch die für den Sekundär-Strahl enden in einer Gruppe von Düsen, von denen die für die Zufuhr des Primär-Strahls Hauptdüsen und die für die Zufuhr des Sekundär-Strahls Absperr-Düsen genannt werden, g alle Düsen laufen von der Achse der Lanze weg, mit welcher sie einen spitzen Winkel bilden, und sind symmetrisch zu ihr angeordnet.Beam), and for oxygen and / other gases that are used for CO combustion are necessary (secondary beam); or: separate feeds if the primary jet consists of gases (possibly also mixed with other substances for freshness), their quality and / or χ1έ ££ ΐϋ Different are of those needed for the secondary ray. Both the feed line for the primary beam and those for the secondary jet also end in a group of nozzles, of which those for the supply of the primary jet Main nozzles and the shut-off nozzles for the supply of the secondary jet, all nozzles run off the axis of the lance away, with which they form an acute angle, and are arranged symmetrically to her.
Absperr-Düsen unter 90° zur Lanzenachse oder in einem stumpfen Winkel von ihr ausgehend sind bei weitem nicht so befriedigend. Die Nachteile, die mit dieser Anordnung verbunden sind, können der Tatsache zugeschrieben werden, daß der Sauerstoff-Weg im Inneren des Konverters kleiner ist als der, der im Falle von Absperr-Düsen zurückgelegt wird, die im spitzen Winkel von der Achse der Lanze weglaufen. Es leuchtet ohne weiteres ein, daß, wenn der von dem Sauerstoff im Inneren des Konverters zurückgelegte Weg kleiner ist, auch das Vorerhitzen des Sauerstoffs undShut-off nozzles at 90 ° to the lance axis or at an obtuse angle from it are by no means so satisfying. The disadvantages associated with this arrangement can be attributed to the fact that the oxygen path inside the converter is smaller than that covered in the case of shut-off nozzles which run away from the axis of the lance at an acute angle. It goes without saying that if the von The distance covered by the oxygen inside the converter is smaller, also the preheating of the oxygen and
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der Vermischungsgrad mit CO und demzufolge auch die CO-Verbrennung geringer sein werden.the degree of mixing with CO and consequently also the CO combustion will be lower.
Zur Beseitigung aller erwähnten Nachteile und Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist als spezifischer Erfindungsgegenstand eine Dopp'elauslaß-Lanze zum Prischen von Stahl für Konverter-Prozesse vorgesehen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine Hauptleitung in zentraler Lage koaxial zur Lanze selbst umfaßt, wobei die Hauptleitung in einen Satz Düsen ausläuft (mündet), die von der Achse der Lanze weglaufen,mit der sie einen spitzen Winkel bilden, und symmetrisch dazu liegen, ferner eine sekundäre äußere, koaxial zur Hauptleitung angeordnete Ringleitung, welche in einen Satz Düsen ausläuft bzw. einmündet, die Absperr-Düsen genannt werden und im spitzen Winkel von der Lanzenachse weglaufen sowie symmetrisch dazu liegen, und schließlich mit Haupt- und Sekundärleitung koaxiale Ringleitungen zum Ein- und Abführen von Kühlflüssigkeit, wobei die neigung der Austrittsdüsen der Hauptleitung sowie der Sekundärleitung und ihre gegenseitige Stellung in Längs- und Radialrichrung in Bezug auf die Lanzenachse derart ist, daß die Lanze besonders für die Verblendung in um eine vertikale Achse rotierenden Konvertern geeignet ist.To eliminate all the disadvantages mentioned and to achieve the object on which the invention is based is more specific Subject of the invention a double outlet lance for pricking of steel intended for converter processes, which is characterized in that it has a main line in a central Layer coaxially to the lance itself includes, with the main line runs out into a set of nozzles that run away from the axis of the lance with which they point you Form an angle, and lie symmetrically to it, also a secondary outer, arranged coaxially to the main line Ring line, which runs out or opens into a set of nozzles, which are called shut-off nozzles and im acute angle running away from the lance axis and lying symmetrically to it, and finally with main and Secondary line coaxial ring lines for introducing and removing cooling liquid, with the inclination of the outlet nozzles the main line and the secondary line and their mutual position in the longitudinal and radial direction with respect to the lance axis is such that the lance is particularly suitable for facing in around a vertical Axis rotating converters is suitable.
Diese Erfindung soll durch die nachfolgende detaillierte Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung anhand eines bevorzugten, den Erfindungsgedanken jedoch nicht limitierenden Beispiels näher erläutert werden. Es wird dabei auf die schematische Zeichnung Bezug genommen, in der die teilweise geschnittene Ansicht des End- oder Kopfteiles einer erfindungsgemäßen Lanze gezeigt ist.This invention is illustrated by the following detailed description of an embodiment of the invention a preferred, but not the inventive idea limiting example are explained in more detail. Reference is made to the schematic drawing in FIG which shows the partially sectioned view of the end or head part of a lance according to the invention.
In dieser Ausführungsform umfaßt die einen kreisförmigen Querschnitt aufweisende und aus Stahl mit einem Kopf aus Kupfer bestehende Lanze eine Hauptleitung zum ZuführenIn this embodiment, the circular cross-section and made of steel with a head Copper existing lance a main line for feeding
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
des Sauerstoffs eines Primär-Strahls, welche in zwei gleiche Hauptdüsen 2 ausläuft bzw. einmündet, die ebenfalls einen kreisförmigen Querschnitt haben und von der Lanzenachse, mit der sie einen spitzen Winkel zwischen 10 und 60 bilden, weglaufen und symmetrisch dazu liegen. Konzentrisch mit der Hauptleitung 1 ist eine Sekundärleitung in Form einer Ringleitung 3 zum Zuführen eines Sekundär-Strahls vorgesehen, welche in sechs Sperrdüsen 4 ausläuft, die einander gleich sind, und eine Kreisquerschnittsform haben, wobei sie von der Lanzenachse, mit der sie einen spitzen Winkel zwischen 10 und 60 bilden, weglaufen und symmetrisch zu dieser liegen. Sie bilden eine Sauerstoffsperre, die eine im wesentlichen konische Form hat.of oxygen of a primary ray, which in two same main nozzle 2 runs out or opens, which also have a circular cross-section and from the Lance axis, with which they form an acute angle between 10 and 60, run away and lie symmetrically to it. Concentric with the main line 1 is a secondary line in the form of a ring line 3 for supplying a Secondary jet provided, which in six barrier nozzles 4 runs out, which are equal to each other, and have a circular cross-sectional shape, being from the lance axis, with which they form an acute angle between 10 and 60, run away and lie symmetrically to this. they form an oxygen barrier that is a substantially conical Has shape.
Nimmt man das untere Ende des Lanzenkopfes als Bezugsebene, so ist die Ebene, in der die Mittelpunkte 5 der Ausgangsöffnungen der Hauptdüsen 2 liegen, dieser Bezugsebene näher als die Ebene, die parallel dazu liegt und in der die Mittelpunkte 6 der Ausgangsöffnungen der Sperrdüsen 4 sitzen; die genannten Mittelpunktsebenen liegen senkrecht zur Lanzenachse/in einer 0 - 30-fachen Entfernung des Durchmessers der Lanze zueinander.If you take the lower end of the lance head as a reference plane, the plane in which the center points 5 are the Output openings of the main nozzles 2 lie, this reference plane closer than the plane which lies parallel to it and in which the centers 6 of the exit openings of the Locking nozzles 4 sit; the mentioned center planes are perpendicular to the lance axis / in a 0 - 30-fold Distance of the diameter of the lance to each other.
Die Mittelpunkte 5, 6 liegen auf zwei Umfangen, von denen der Umfang, der sich auf die Mittelpunkte 6 der Sperrdünen 4 bezieht, einen größeren Radius hat.The centers 5, 6 lie on two circumferences, of which the circumference, which relates to the centers 6 of the barrier dunes 4, has a larger radius.
Koaxial mit den Leitungen 1 und 3 sind ein ringförmiger Kanal oder eine Ringleitung 7 zum Einführen von Kühlflüsnigkiiifc und ein ringförmiger Kanal oder eine RingLeitimg B zum Ab Leiten der FLüfjnigkeit vorgesehen.An annular channel is coaxial with lines 1 and 3 or a ring line 7 for the introduction of Kühlflüsnigkiiifc and an annular channel or ring duct B intended to divert liquidity.
'i !'i!
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
Claims (6)
dadurch gekennzeichnet,Double outlet lance for refining, consisting of a main line in a central position, which coincides with its axis with the lance axis and ends in a set of nozzles, of a secondary outer ring line which is arranged concentrically around the main line and in turn ends in a second set of nozzles, as well as ring lines, which are arranged concentrically around the above-mentioned main and secondary lines for introducing and removing cooling liquid,
characterized,
vorgesehen ν,ιη-Λ, U'-iiS SAß besonders fur du Verwendung in um ihre vertikale' Achse rot i .er.-m -Uj π Kori7t?rt;>rn [V" tiifririt, EU.MU int .diq lance
provided ν, ιη-Λ, U'-iiS SAß especially for use in rot i .er.-m -Uj π Kori7t? rt;> rn [V "tiifririt, EU.MU int.
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