ванна мартеновской печи
Классы МПК: | F27B3/02 однокамерные с неподвижным подом C21C5/04 получение стали в пламенных печах, например в сименс-мартеновских |
Автор(ы): | Шумахер Эвальд Антонович (DE), Шумахер Сагадат Салиховна (DE), Шумахер Эдгар Эвальдович (DE), Хлопонин В.Н.(RU), Зинковский И.В.(RU) |
Патентообладатель(и): | Хлопонин Виктор Николаевич (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2000-05-03 публикация патента:
20.02.2001 |
Изобретение относится к металлургии, в частности к производству стали в мартеновских печах. Ванна мартеновской печи содержит задний и передний откосы, внутренняя поверхность которых выполнена по высоте с изменяющимся углом наклона по мере приближения к сопряженному с ними поду, в котором размещена установка донной продувки на базе системы VVS, и поперечные откосы. Внутренняя поверхность, по меньшей мере, заднего откоса выполнена по высоте с увеличивающимся углом наклона по мере приближения к поду при плавном переходе между внутренними поверхностями пода и откоса. Внутренняя поверхность, по меньшей мере, заднего откоса выполнена в виде кривой второго порядка или в виде ломаной кривой. Технический результат - разработка конструкции ванны мартеновской печи, позволяющей повысить технико-экономические показатели плавки за счет создания условий для максимального использования достоинств донной продувки путем обеспечения дополнительного перемешивания слоев металла. 2 з.п.ф-лы, 7 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7
Формула изобретения
1. Ванна мартеновской печи, содержащая задний и передний откосы, внутренняя поверхность которых выполнена по высоте с изменяющимся углом наклона по мере приближения к сопряженному с ними поду, в котором размещена установка донной продувки на базе системы VVS, и поперечные откосы, отличающаяся тем, что внутренняя поверхность, по меньшей мере, заднего откоса выполнена по высоте с увеличивающимся углом наклона по мере приближения к поду при плавном переходе между внутренними поверхностями пода и откоса. 2. Ванна по п.1, отличающаяся тем, что внутренняя поверхность, по меньшей мере, заднего откоса выполнена в виде кривой второго порядка. 3. Ванна по п.2, отличающаяся тем, что внутренняя поверхность, по меньшей мере, заднего откоса выполнена в виде ломаной кривой.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству стали в мартеновских печах. Известна ванна мартеновской печи, содержащая задний и передний откосы, поперечные откосы и под. Задний и передние откосы выполнены с плавно изменяющимся углом наклона, убывающим по мере приближения к поду печи (Абросимов Е. А. и др. "Металлургия стали", М., ГНТИЛ по черной и цветной металлургии, с. 553 - 556, рис. 171б). Мартеновский способ выплавки стали основан на технологии перемешивания слоев расплавленного металла в ванне печи в процессе выплавки. Основным недостатком этого исполнения ванны мартеновской печи является отсутствие установки донной продувки, что приводит к недостаточно активному участию в перемешивании тех слоев металла, которые не насыщены пузырьками газа донной продувки. Известно применение для футеровки подины электродуговых печей набивной массы Ankerharth, разработанной фирмой Veitsch - Radex, высокие эксплуатационные свойства которой позволили применить донную продувку на базе системы VVS, конструктивные особенности которой позволяют осуществлять целенаправленную регулируемую подачу газа в расплав металла по возможно большей его поверхности, повысить эффективность перемешивания слоев расплавленного металла в ванне печи в процессе выплавки стали. При этом стойкость подины многократно повышается - свыше 600 плавок (Josse Bachmayer, Walter Hirtenlehner, "NEUSTE ERFAHRUNGEN MIT BEDECKTEMENE - OFENSPULEN", Vortrag gehalten beim Kurzseminar in Kladno, TSCHECHIEN am 30 Juni 1993, p. 1-20; Кузнецов A.B., Шумахер Э.А. "Опыт применения различных видов огнеупоров для футеровки сверхмощной электродуговой печи", Сталь N 1, 2000, Москва, ООО "Интермет Инжиниринг", с. 29-32). Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является ванна мартеновской печи, содержащая задний и передний откосы, внутренняя поверхность которых выполнена по высоте с изменяющимся углом наклона по мере приближения к сопряженному с ними поду, в котором размещена установка донной продувки на базе системы VVS, и поперечные откосы (Купшис Э. "Донная продувка мартеновских печей системы VVS", Сталь N 1, 2000, с. 21-22). Специально разработанная для мартеновских печей технология продувки через подину печи нейтральными газами при помощи установки донной продувки на базе системы VVS позволяет повысить производительность на 3-7%, улучшить качество стали за счет интенсивного перемешивания жидкой ванны, снизить расход энергоресурсов и горячие простои в 3 раза, расход огнеупоров и магнезита в 2 раза. Недостатком известной конструкции ванны мартеновской печи является недостаточное участие столбов металла, не насыщенных пузырьками газа донной продувки, в подпоре слоев металла, насыщенных указанными пузырьками, что приводит к снижению эффективности перемешивания слоев металла. Отмеченное не позволяет в полной мере использовать достоинства донной продувки на базе системы VVS. Желаемым техническим результатом изобретения является устранение указанных недостатков, разработка конструкции ванны мартеновской печи, позволяющей повысить технико-экономические показатели плавки за счет создания условий для максимального использования достоинств донной продувки путем обеспечения дополнительного перемешивания слоев металла. Это достигается тем, что в известной ванне мартеновской печи, содержащей задний и передний откосы, внутренняя поверхность которых выполнена по высоте с изменяющимся углом наклона по мере приближения к сопряженному с ними поду, в котором размещена установка донной продувки на базе системы VVS, и поперечные откосы, по изобретению внутренняя поверхность, по меньшей мере, заднего откоса выполнена по высоте с увеличивающимся углом наклона по мере приближения к поду при плавном переходе между внутренними поверхностями пода и откоса. Кроме того, внутренняя поверхность, по меньшей мере, заднего откоса выполнена в виде кривой второго порядка или в виде ломаной кривой. Ванна мартеновской печи пояснена схематически чертежами на фиг. 1 - 7. На фиг. 1 приведена схема продольного разреза ванны, на фиг. 2 и 3 - поперечный разрез А-А на фиг. 1 - варианты исполнения продольных откосов ванны, на фиг. 4 - 7 - исследованные варианты исполнения продольных откосов ванны. Ванна содержит два поперечных откоса 1 (фиг. 1), два продольных откоса: 2 на стороне задней стенки и 3 на стороне передней стенки (фиг. 2 и 3), под 4 и элементы 5 донной продувки ванны нейтральным газом на базе системы VVS. Продольный откос 2 имеет внутреннюю поверхность 6, продольный откос 3 имеет внутреннюю поверхность 7. Набивка внутренней части ванны выполнена огнеупорной массой Ankerharth различной газопроницаемости. Внутренние поверхности 6 и 7 имеют плавный переход 8 и 9 соответственно в контакте с поверхностью пода. Внутренняя поверхность по меньшей мере одного из продольных откосов ванны, например, 6 (фиг. 2), а по большей мере обоих продольных откосов ванны 6 и 7 (фиг. 3) выполнена с увеличивающимся углом наклона![ванна мартеновской печи, патент № 2163330](/images/patents/308/2163002/945.gif)
![ванна мартеновской печи, патент № 2163330](/images/patents/308/2163002/945.gif)
![ванна мартеновской печи, патент № 2163330](/images/patents/308/2163002/945.gif)
![ванна мартеновской печи, патент № 2163330](/images/patents/308/2163002/945.gif)
![ванна мартеновской печи, патент № 2163330](/images/patents/308/2163002/945.gif)
![ванна мартеновской печи, патент № 2163330](/images/patents/308/2163002/945.gif)
![ванна мартеновской печи, патент № 2163330](/images/patents/308/2163002/945.gif)
- вариант В исполнения внутренней поверхности продольных откосов в сравнении с вариантом А в 2,1 раза хуже способствует перемешиванию слоев воды;
- вариант Б исполнения внутренней поверхности продольных откосов в сравнении с вариантом А в 1,8 раза хуже способствует перемешиванию слоев воды;
- наилучшие показатели по перемешиванию слоев воды получили при исполнении внутренней поверхности продольных откосов по варианту А (см. фиг. 4, 6 и 7). Рекомендуемое настоящим техническим предложением исполнение поверхностей откосов ванны печи может быть реализовано и на поперечных откосах. Однако следует иметь в виду, что эффективность этой реализации будет заметно меньше рассмотренной на продольных откосах, хотя в целом может дополнительно улучшить перемешивание слоев металла. Таким образом, применение предложенной ванны мартеновской печи позволяет дополнительно к скрытой донной продувке газами на базе системы VVS существенно повысить перемешивание слоев металла, что улучшает технико-экономические показатели процесса мартеновской плавки.
Класс F27B3/02 однокамерные с неподвижным подом
Класс C21C5/04 получение стали в пламенных печах, например в сименс-мартеновских