Мартеновская печь

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкциям мартеновских печей. Цель изобретения - повьшение производительности з,а счет увеличения скорости массоI обменных процессов в жидкой ванне и снижения скорости износафутеровки задней стенки. Сущность изобретения состоит в том, что фурмы, установленные в задней стенке печи в ванне для жидкого металла, располагаются под углом к продольной оси ванны, равньм « 45 90 Г-, где «/ - угол наклона ъ i-й фурмы к продольной оси печи, град; Ij - расстояние от крайней фурмы до места установки i-й фурмы; L - длина задней стенки печи. Инд ив иду ал ная установка фурм под оптимальными углами (с, . 135) обеспечивает создание в ванне двух противоо положно направленных макропотоков, что обеспечивает ускорение массообме- /Л на и повышает производительность печи . 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

COLLHAËÈÑÒÈ×ECHÈХ

РЕСПУ БЛИН

А1

09) 01) (5д 4 С 21 С 5/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ",". "",:;.*, /

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ.«! (21) 4256599/23-02 (22) 21.04.87 (46) 15.12.88. Бюл.Р 46 (71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (72) А.А.Курдюков, Ю.Ф.Вяткин, В.Е.Купершток, В.B.Êèñèëåíêo, С.П.Терзиян, В.А.Дворянинов, Д.Б.Мануйлов и Н.Т.Висторовский (53) 669.183.21(088.8) (56) Металлургия стали /Под. ред.

В.И.Явойского. М.: Металлургия, 1973.

Патент США У 3859078, кл. С 75-59)

1975. (54) МАРТЕНОВСКАЯ ПЕЧЬ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкциям мартеновских печей. Цель изобретения — повышение производительности за счет увеличения скорости массообменных процессов в жидкой ванне и снижения скорости износа футеровки задней стенки. Сущность изобретения состоит в том, что фурмы, установлен ные в задней стенке печи в ванне для жидкого металла, располагаются под углом к продольной оси ванны, равным

1;

45 + 90 --, где е(; — угол наклона

i-й фурмы к продольной оси печи, град; 1; — расстояние от крайней фурмы до места установки i-й фурмы; Ьдлина задней стенки печи. Индивидуальная установка фурм под оптимальными углами (4, 45 ; g 135 ) обеспечивает создание в ванне двух противо- а положно направленных макропотоков °

9 что обеспечивает ускорение массообмена и повышает производительность печи, 1 ил., 1 табл.

1444356

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкциям мартеновских печей.

Цель изобретения — повышение произ- водительности эа счет увеличения скорости массообменных процессов в жидкой ванне и снижения скорости износа футеровки задней стенки.

На чертеже представлена мартенов- 10 ская печь, план.

Печь содержит заднюю стенку 1 с установленными в ней фурмами 2, распо ложенными в ванне для жидкого металла.

Каждая фурма расположена под индивидуальным углом к продольной оси ванны. Этот угол равен

=45+ 90 — .1 с

I »

20 где . — угол наклона i-й фурмы к продольной оси печи, град;

1„ — расстояние от крайней фурмы до места установки i-й фурмы; 25

L — - длина задней стенки печи.

Мартеновская печь работает следующим образом.

Энергоносители проходят через фур" мы и внедряются в расплав. При этом З0 происходит их взаимодействие с жидким металлом, окисление примесей, десульфурация, нагрев металла. Расположение фурм под предлагаемыми углами приводит к созданию в ванне двух мак.ропотоков металла, направленных в противоположные стороны. Для их создания используется кинетическая энергия струй энергоносителей и продуктов реакции. Этим достигается отвод пере- 40 окисленного металла в объем ванны и подсос в реакционную зону свежих порций металла. Кроме того, происходит увеличение эффективных коэффициентов диффузии примесей, что приводит к 45 их интенсивному окислению во всем объеме ванны. Перемешивание приводит к увеличению скорости нагрева ванны и повышению равномерности нагрева, что дополнительно увеличивает скорость массообмена. Циркуляция металла в объеме ванны приводит к рассредоточению зон взаимодействия газов с расплавом, при этом исключается локальный перегрев и переокисление металла в околоРезультаты эксперимента свидетельствуют о том, что оптимальной конструкционной особенностью предлагаемой печи является расположение фурм под индивидуальными углами, определяемыми соотношением „. = 45 + 90 1;/L, предельные углы при этом < = 45 + 90,0-" (45, о = 45 + 90,1 = 135.

Формула изобретения

Мартеновская печь, содержащая установленные в задней стенке печи фурмы, расположенные в горизонтальной плоскости в ванне для жидкого металла отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности за счет увеличения массообменных процессов в жидкой ванне и снижения скорости износа футеровки задней стенки» фурмы установлены пад углом к продольной оси, равным

1, с(= 45+ 90- — (Ь угол наклона 1.-й фурмы к продольной оси печи, град; расстояние от крайней фурмы до места установки 1.-й фурмы; длина задней стенки печи. где фурменной зоне, что приводит к исключению локального износа футеровки в околофурменной зоне, а это обеспечивает увеличение срока службы футеровки пространства печи.

Отработку рационального способа установки фурм производили на холодной модели 600 т мартеновской печи.

В качестве моделирующей жидкости использовали воду. По ходу проведения исследования при фиксированных значениях расхода энергоносителя (воздуха) и неизменных конструктивных параметрах фурм и геометрии ванны исследовали скорость в контрольной точке А (фиг.1) и направление потоков жидкости в ванне, скорость выравнивания концентрации в объеме ванны, скорость износа задней стенки, выполненной из гипосульфита калия.

Результаты исследования приведены в таблице (во всех случаях использовали П фурм).

1444356

Характеристика печи

Процессы

- Скорость потока

Время полного металла перемешивания ванны, Фурма установлена под Локальные зоны циркуляиндивидуальными углами ции в околофурменных зонах = а + в.1,/4

1,3

0,12

= 80 а40,в

1,3

0,08

То же

1,4

0,05

192

0,5 а=45, в =90

24 а = 45, в = 85

1,2

0,2 а = 40, в = 90

То же

l,3

a=46, в=91 а = 45, в = 92

1,3

0,1

То же

1,4

Все фурмы под углом о

90 к оси печи (прототип) а 42, в = 88 а 43, в 89 в конт рольной точке, м/с

Периодическое возник- О,1 новение макропотоков

Два противоположно 0,5 направленных циркуляционных потока

Неустойчитыве потоки, О, 2 периодически исчезающие

Отсутствие макропото- 0,1 ков, локальные зоны циркуляции

Локальные зоны цирку- 0,1 ляциии в околофурмен- ных зонах

Скорость износа задней стенки, мм/мин

1444356

Составитель С.Миронов

Техред М. Ходаннч Корректор Г.Решетник

Редактор М.Недолуженко

Тираж 545

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делаи .изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раужская наб., д. 4/5

Заказ 6456/27

Подл ис но е

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4