RU2066690C1

RU2066690C1 - Apparatus for bottom blowing of metal

Info

Publication number: RU2066690C1
Application number: RU93021512A
Authority: RU
Inventors: В.В. Загнойко; Л.И. Андриевских; Р.Ш. Назмутдинов; В.Н. Коптелов; О.Ф. Шатилов; Н.Н. Тарасов
Original assignee: Акционерное общество по производству огнеупоров "Магнезит"
Priority date: 1993-04-23
Filing date: 1993-04-23
Publication date: 1996-09-20

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy, namely designs of apparatus for blowing metal in steel melting aggregates. SUBSTANCE: apparatus includes mounted in lining of hearth of metallurgical aggregate tuyere assembly having gas manifold and placed on tuyere unit with ducts having oriented porosity. In order to increase strength of tuyere unit and zone around it and to lower consumption of blowing gas head of tuyere unit is mounted lower than upper level of packed layer of hearth. Gas permeable packed layer of magnesite powder is laid onto output end of head of tuyere unit. Ducts of oriented porosity of tuyere unit are made of capillary stainless metallic pipes uniformly molded in cross section of tuyere unit. EFFECT: enhanced strength of tuyere unit, lowered consumption of blowing gas. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области черной металлургии и касается конструкции устройства для продувки металла в сталеплавильных агрегатах. The invention relates to the field of ferrous metallurgy and relates to the design of a device for purging metal in steelmaking units.

Известно устройство для продувки расплавов, предназначенное для интенсификации процесса газовой обработки расплавов (см. а.с. 387590, кл. С 21 С 5/48, 1980). В фурме, состоящей из металлической обоймы и головки (сердечника) из тугоплавких металлов, например, молибдена или вольфрама, и газопровода, головка выполнена из цилиндрических плотно упакованных по длине в обойме и соединенных между собой по образующей элементов тугоплавких металлов. Зазоры между цилиндрическими элементами, из которых набран сердечник, образуют в нем отдельные сквозные по всей длине фурмы каналы. Сечение этих каналов зависит от диаметра тугоплавких металлов сердечника. A device for blowing melts is known, intended to intensify the process of gas treatment of melts (see AS 387590, class C 21 C 5/48, 1980). In a lance consisting of a metal cage and a head (core) of refractory metals, for example, molybdenum or tungsten, and a gas pipeline, the head is made of cylindrical tightly packed along the length in the cage and interconnected to form refractory metal elements. The gaps between the cylindrical elements from which the core is drawn form separate pass-through channels along the entire length of the tuyere. The cross section of these channels depends on the diameter of the refractory core metals.

Недостатком известного устройства является низкая степень диспергации газа в расплаве. Хотя в расплав и истекает газ в виде нескольких струй, однако за срезом каждого сопла фурмы в вязком расплаве формируются большие газовые пузыри, которые, отрываясь от сопла, всплывают. При всплывании часть пузырей сливается в большие газовые массивы, которые не способствуют ускорению рафинирования металла. Кроме того, для изготовления такой фурмы требуется большое количество тугоплавких и дорогостоящих материалов. A disadvantage of the known device is the low degree of dispersion of the gas in the melt. Although gas flows in the form of several jets into the melt, however, behind the cut of each nozzle of the lance, large gas bubbles form in the viscous melt, which, coming off from the nozzle, float. When floating, part of the bubbles merges into large gas masses, which do not contribute to the acceleration of metal refining. In addition, the manufacture of such a lance requires a large number of refractory and expensive materials.

Известен также сталеплавильный конвертер (см. а.с. 467110, кл. С 21 С 5/42, 1975, прототип), содержащий корпус, огнеупорную футеровку, герметично вмонтированные в нее газопроницаемые огнеупорные блоки, в которые встроены фурмы, состоящие из двух коаксиальных труб с независимым подводом реагентов. Газопроницаемые огнеупорные блоки встроены в газоподводящую коробку и снабжены патрубками для подвода защитной среды, которая охлаждает тела блоков и на их рабочей поверхности при продувке намораживается слой металла, который уменьшает износ блоков. A steelmaking converter is also known (see AS 467110, class C 21 C 5/42, 1975, prototype), comprising a housing, a refractory lining, gas-tight refractory blocks hermetically mounted in it, in which lances consisting of two coaxial pipes with an independent supply of reagents. Gas-permeable refractory blocks are built into the gas supply box and are equipped with nozzles for supplying a protective medium that cools the bodies of the blocks and, when blowing, a layer of metal freezes when blowing, which reduces the wear of the blocks.

Недостатком известного устройства является то, что для создания надежного металлического гарнисажа на поверхности блока требуется большой расход защитной среды. Выходящий из фурмы кислород и природный газ создают мощные циркуляционные потоки металла в ванне конвертера и особенно в зоне футеровки, прилегающей непосредственно к соплам фурм, что приводит к быстрому размыву этой зоны, образованию ям и преждевременному выходу из строя фурменного блока, и как следствие, снижению его стойкости. A disadvantage of the known device is that to create a reliable metal skull on the surface of the block requires a large consumption of protective environment. The oxygen and natural gas leaving the lance create powerful metal circulation flows in the converter bath and especially in the lining zone adjacent directly to the lance nozzles, which leads to the rapid erosion of this zone, the formation of pits and premature failure of the tuyere block, and, as a result, reduction his stamina.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в существенном повышении стойкости как самого фурменного блока, так и зоны вокруг него, а также снижении расхода промежуточного газа. The problem to which the invention is directed, is to significantly increase the resistance of both the tuyere block itself and the area around it, as well as reduce the consumption of intermediate gas.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в том, что благодаря защите выходного торца головки фурменного блока газопроницаемым набивным слоем магнезитового порошка, выходящий из фурмы газ проникает через поры порошка, предохраняя головку фурмы от оплавления и попадания расплава в каналы фурменного блока и застывания его там. The technical result that can be obtained by carrying out the invention is that due to the protection of the output end of the head of the tuyere block with a gas-permeable packed layer of magnesite powder, the gas leaving the tuyere penetrates the pores of the powder, protecting the tuyere head from melting and the melt entering the channels of the tuyere block and freezing him there.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для донной продувки металла, содержащем установленный в кладке подины металлургического агрегата фурменный узел, состоящий из газоподводящего коллектора и установленного в нем фурменного блока с направленной пористостью, головка фурменного блока установлена ниже верхнего уровня набивного слоя подины, при этом на выходной торец головки фурменного блока уложен газопроницаемый набивной слой магнезитового порошка. The essence of the invention lies in the fact that in a device for bottom purging of metal containing a tuyere assembly installed in the masonry of the hearth of a metallurgical unit, consisting of a gas supply manifold and a tuyere block with directed porosity installed in it, the tuyere block head is installed below the upper level of the packing layer of the hearth, when this on the output end of the head of the tuyere block laid gas-permeable printed layer of magnesite powder.

Кроме того, каналы направленности пористости фурменного блока выполнены из капиллярных нержавеющих металлических трубок, заформованных равномерно в сечении фурменного блока. In addition, the directivity channels of the porosity of the tuyere block are made of stainless steel capillary metal tubes formed uniformly in the section of the tuyere block.

На чертеже представлена конструкция устройства для донной продувки металла. The drawing shows the design of a device for bottom purging of metal.

Устройство состоит из брони подины печи 1, футеровки 2 с газонепроницаемым набивным слоем магнезитового порошка 3, фурменного блока 4 с направленной пористостью, установленного в газовый коллектор 5, и патрубка 6 для подвода газа. На выходной торец головки фурменного блока 4 уложен газопроницаемый набивной слой магнезитового порошка 7. Продувочные каналы 8 равномерно заформованы в сечении фурменного блока 4 и выполнены из капиллярных нержавеющих металлических трубок. Количество продувочных каналов 8 определяется в зависимости от требуемой интенсивности продувки. The device consists of the armor of the hearth of the furnace 1, lining 2 with a gas-tight packing layer of magnesite powder 3, a tuyere block 4 with directional porosity installed in the gas manifold 5, and a pipe 6 for supplying gas. A gas-permeable packing layer of magnesite powder 7 is laid on the output end of the head of the tuyere block 4. The purge channels 8 are uniformly formed in the section of the tuyere block 4 and are made of stainless steel capillary metal tubes. The number of purge channels 8 is determined depending on the desired purge intensity.

Сопрягаемые поверхности элементов фурменного узла обмазаны газонепроницаемой огнеупорной массой (мертелем). The mating surfaces of the elements of the tuyere assembly are coated with a gas-tight refractory mass (mortar).

Устройство для донной продувки работает следующим образом. A device for bottom blowing works as follows.

Через патрубок 6 продувочный газ под давлением 6-12 ати подается в газовый коллектор 5 и по продувочным каналам 8 (диаметром 1,2 мм) фурменного блока 4, а затем по порам газопроницаемого набивного слоя магнезитового порошка 7 внедряется в расплав металла (со скоростью 300-600 м/с). Through the pipe 6, purge gas under a pressure of 6-12 atm is supplied to the gas manifold 5 and through the purge channels 8 (1.2 mm in diameter) of the tuyere block 4, and then it is introduced into the molten metal (at a speed of 300 -600 m / s).

Нанесенный на головку фурменного блока 4 газопроницаемый набивной слой магнезитового порошка 7 предохраняет фурменный блок 4 и околоблочную зону футеровки печи от физического и химического разрушения металлом. The gas-permeable packing layer of magnesite powder 7 applied to the head of the tuyere block 4 protects the tuyere block 4 and the near-block zone of the furnace lining from physical and chemical destruction by metal.

Использование предлагаемого изобретения позволяет значительно повысить срок службы фурменного блока (он становится сопоставим со сроком службы футеровки подины печи или ковша) за счет восстановления газопроницаемого набивного слоя магнезитового порошка перед плавкой, если он разрушился в процессе предыдущей плавки. Using the proposed invention can significantly increase the service life of the tuyere block (it becomes comparable with the service life of the lining of the hearth of the furnace or ladle) due to the restoration of the gas-permeable stuffed layer of magnesite powder before melting, if it collapsed during the previous melting.

Claims

1. A device for bottom blowing metal containing a tuyere assembly installed in the masonry of the hearth of a metallurgical unit, and a gas manifold, a tuyere block therein with channels of directional porosity, a gas-permeable powdery filling, characterized in that the filling is made of magnesite powder and laid on the output end face of the tuyere block.

2. The device according to claim 1, characterized in that the channels of the directed porosity of the tuyere block are made of capillary stainless metal tubes uniformly formed over the cross section of the tuyere block.