Устройство для десульфурации шлакового расплава

 

Использование: в металлургии, в частности при десульфарации шлака. Сущность: устройство содержит ковш с горловиной и установленную параллельно вертикальной оси ковша с возможностью поворота и вертикального перемещения фурму с изогнутым выходным патрубком и соплами, фурма расположена эксцентрично вертикальной оси горловины на расстоянии от ее края, равном 1,5-2,5 ее диаметра, и установлена с возможностью поворота на угол 90° от исходного положения. Выходной патрубок фурмы изогнут под углом 90° к оси фурмы и имеет длину, равную 0,6-0,8 величины большей горизонтальной оси горловины, горловина ковша может быть выполнена прямоугольной или элипсной. Устройство обеспечивает последовательный подвод десульфуратора по всем точкам обрабатываемого расплава с пониженным удельным расходом десульфуратора в единицу времени. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к металлургии, а именно к устройствам для десульфурации шлака.

Известно устройство для десульфурации шлака, состоящее из футерованной емкости и фурмы для десульфурирующего агента. Недостатком известного устройства является его громоздкость, низкая стойкость футеровки, высокие теплопотери.

Известно другое устройство для десульфурации шлака, содержащее ковш для шлака, колокол с горловиной, фурму, выполненную с возможностью вертикального перемещения, отверстие в горловине колокола для ввода фурмы и отвода газов. Недостатком этой установки является низкая стойкость футеровки, причина которой состоит в том, что для десульфурации всей массы шлака необходимо всю ее интенсивно перемешивать в ковше, что осуществляется с помощью мощных струй газообразных реагентов, истекающих из сопел фурмы. При интенсивном движении шлака в ковше футеровка быстро изнашивается.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для десульфурации шлакового расплава, содержащее ковш с горловиной и фурму с изогнутым выходным патрубком и соплами, установленную параллельно вертикальной оси ковша с возможностью поворота и вертикального перемещения. Недостатком известной установки является низкая эффективность обработки расплава и низкая стойкость футеровки.

Целью изобретения является повышение эффективности десульфурации расплава и стойкости футеровки.

Цель достигается тем, что в устройстве для десульфуpации шлакового расплава, содержащем ковш с горловиной и фуpму с изогнутым выходным патрубком и соплами, установленную параллельно вертикальной оси ковша с возможностью поворота и вертикального перемещения, фурма расположена эксцентрично вертикальной оси горловины на расстоянии от ее края, равном 1,5-2,5 диаметра, и установлена с возможностью поворота на угол 90^о от исходного положения, а выходной патрубок фурмы изогнут под углом 90^o к ее оси и имеет длину, равную 0,60-0,80 величины горизонтальной оси горловины, кроме того горловина ковша может быть выполнена прямоугольной или эллипсной.

На фиг. 1 изображена схема устройства, общий вид; на фиг. 2 - то же, в плане; на фиг. 3 - то же, поперечный разрез; на фиг. 4, 5, 6 - форма горловины в плане (круг, прямоугольник, овал).

Устройство содержит ковш 1 с горловиной 2, фурму, состоящую из двух частей: вертикальной 3 и горизонтальной 4 с приводами подъема - опускания и поворота на 90^о в обе стороны от исходного положения (приводы не показаны).

Устройство работает следующим образом. В ковш 1 заливают расплав, подлежащий обессериванию, в горловину 2 опускают фурму, причем часть 4 располагается поперек оси ковша. Фурму устанавливают выше уровня шлака и включают подачу десульфурирующего агента (продукты горения, воздух, смеси газов) через сопла. Затем фурму опускают ниже и заглубляют часть 4 с соплами в шлаковый расплав. Начинается процесс десульфурации. По ходу процесса фурму вращают вокруг вертикальной оси так, что горизонтальная часть 4 поворачивается на 90^о в обе стороны от исходного положения. Сопла, расположенные в горизонтальной части, описывают полуокружность. В ходе операции фурма вращается непрерывно вправо-влево, так, что струм десульфуратора последовательно обрабатывает всю массу шлака, практически во всех его точках. По прошествии определенного времени вращение фурмы прекращают, остановив ее в исходном положении. Фурму поднимают над шлаком, подачу реагентов прекращают и фурму вынимают из ковша.

Принятые размеры расстояния от фурмы до края горловины 1,5-2,5 диаметра фурмы определены при разработке проекта этой фурмы. Минимальный размер 1,5 диаметра с учетом футеровки горловины, толщина которой равна 100-150 мм. Расстояние меньше 1,5 диаметра не позволит разместить фурму, расстояние более 2,5 диаметра нецелесообразно, так как при продувке расплава могут иметь место зоны расплава, не достаточно эффективно обрабатываемые десульфуратором. Длина выходного патрубка принята 0,6-0,8 величины горизонтальной оси с учетом толщины футеровки стенок ковша (200-260 мм). Длина менее 0,6 величины горизонтальной оси будет ухудшать процесс десульфурации, так как в торце выходного патрубка при продувке будут образовываться зоны расплава (у боковых стенок ковше), недостаточно эффективно обрабатываемые десульфуратором, длина выходного патрубка более 0,8 величины оси горловины не позволит с учетом толщины футеровки подавать фурму через горловину ковша.

При повороте фурмы на угол менее 90^о у стенок ковша образуются зоны неэффективной обработки расплава, при повороте более 90^о будет местный повышенный износ футеровки стенок ковша в результате повышения интенсивности циркуляции расплава.

Преимущество предлагаемого изобретения по сравнению с известным в том, что струи десульфуратора последовательно подводятся практически ко всем точкам обрабатываемого расплава. Это позволяет снизить в несколько раз по сравнению с известным устройством мощность фурмы, оцениваемую удельным расходом десульфуратора на тонну расплава в единицу времени. Снижение мощности, в свою очередь, значительно уменьшает интенсивность циркуляции расплава внутри ковша. По этой причине повышается стойкость футеровки, так как ее износ зависит, главным образом, от механического воздействия расплава на огнеупоры.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕСУЛЬФУРАЦИИ ШЛАКОВОГО РАСПЛАВА, содержащее ковш с горловиной и фурму с изогнутым выходным патрубком и соплами, установленную параллельно вертикальной оси ковша с возможностью поворота и вертикального перемещения, отличающееся тем, что фурма расположена эксцентрично вертикальной оси горловины на расстоянии от ее края, равном 1,5 - 2,5 ее диаметра, и установлена с возможностью поворота на угол 90^o от исходного положения, а выходной патрубок фурмы изогнут под углом 90^o к ее оси и имеет длину, равную 0,6 - 0,8 от величины горизонтальной оси горловины.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что горловина ковша выполнена прямоугольной или эллипсной.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6