Этапы совершенствования сварных конструкций пятисопловых фурменных головок в конвертерном цехе ПАО «Днепровский металлургический комбинат»

Для верхних дутьевых фурм 250-т кислородных конвертеров ПАО «Днепровский металлургический комбинат» предложен ряд сварных конструкций пятисопловых фурменных головок с повышенной стойкостью. Проведенный комплекс промышленных исследований их работы позволил установить, что наибольшей стойкостью обладают устройства, в которых предусмотрено охлаждение зон засоплового пространства наконечника. Достаточно действенными также оказались меры по повышению значений средних скоростей охладителя в сварных конструкциях фурменных головок и увеличению их жесткости. Перенос сварочных швов из меди, удерживающих сопловые вкладыши в медном наконечнике, с его наружной поверхности на внутреннюю оказался неэффективным с точки зрения повышения стойкости фурменной головки. Средняя стойкость головок увеличилась всего на семь плавок – с 78 до 85. Это позволяет утверждать о необходимости полного устранения в головке сварочных швов из меди (как наружных, подвергающихся высокотемпературному и механическому воздействию, так и внутренних), удерживающих сопловые вкладыши в отверстиях сварных наконечника и коллектора фурменной головки. Таким образом, все проведенные мероприятия (перенос сварочных швов с наружной поверхности наконечника на его внутреннюю поверхность, улучшение охлаждения наконечника и его засопловых зон, в которые попадают также участки медных сварочных швов вокруг сопел, а также повышение жесткости сварной конструкции дутьевой головки) привели хоть и к положительным, но сравнительно невысоким результатам. Полученные данные свидетельствуют о том, что сварочные швы, выполненные из меди вокруг сопловых вкладышей, которые удерживаются за счет этого в наконечнике (также и в коллекторе) головки, являются тем лимитирующим звеном, которое не дает значительно поднять стойкость сварных фурменных головок, от использования которых необходимо срочно отказаться.

1. Ming L. Rong Z. Research on coherent jet oxygen lance in BOF steelmaking process // Metallurgical Research & Technology. 2019. Vol. 116. No. 5. Article 502.

2. Garajau F.S., Guerra M.de S.L., Maia B.T., Cetlin P.R. Effects of post combustion temperature on the wear of the supersonic nozzles in BOF lance tip // Engineering Failure Analysis. 2019. Vol. 96. P. 175 – 185.

3. Maia B.T., Ribeiro A.R., Santos B.O. de A. etc. Continuous developments at the Steel Plant 1 UsiminasIpatingathrough slagless technology // Iron and Steel Technology. 2016. Vol. 13. No. 4. P. 61 – 64.

4. Maia B.T., Imagawa R.K., Petrucelli A.C., Tavares R.P. Effect of blow parameters in the jet penetration by physical model of BOF converter // Journal of Materials Research and Technology. 2014. Vol. 3. No. 3. P. 244 – 256.

5. Schlueter J., Kempken J., Odenthal H.-J. etc. Application of computational fluid dynamics to steelmaking processes // Revue de Métallurgie. 2008. Vol. 128. No. 10. P. 505 – 512.

6. Garajau F.S., Cetlin P.R., Guerra M.de S.L. etc. Estudo de caso: desgaste nos bocais supersônicos do bico de lança da aciaria BOF. URL:file://D:/Мои%20документы/Downloads/ESTUDO_DE_CASO_DESGASTE_NOS_BOCAIS_SUPERSONICOS_DO.pdf (дата обращения: 20.01.2020).

7. Maia B.T., Garajau F.S., Barros J-E. M., Guerra M. de S.L. Desgasteembocais de lança – simulações CFD e condiçõesreais. URL:https://pdfs.semanticscholar.org/c40a/8aa2d6667b32d340285c94a079c7d64e1859.pdf (дата обращения: 20.01.2020).

8. Oxygen Blowing Lance and Lance Tips in Converter Steel Making. URL: https://www.ispatguru.com/oxygen-blowing-lanceand-lance-tips-in-converter-steel-making/ (дата обращения: 13.01.2020).

9. SAAR METALL Gruppe. URL: http://saarmetallgruppe.com/?page_id=50&lang=en (дата обращения: 13.01.2020).

10. Impact GmbH. URL: http://www.impact-moers.de/product.htm (дата обращения: 20.01.2020).

11. BOF – Basic Oxygen Furnace. URL:http://www.soudobeam.be/product/basic-oxygen-furnace/ (дата обращения: 13.01.2020).

12. BOF. URL: http://tallmantechnologies.ca/bof.php (дата обращения: 13.01.2020).

13. Lance Tips & Burners. URL: http://www.nu-core.com/ltb.html (дата обращения: 10.02.2020).

14. Lance Tips for Water-Cooled Oxygen Lance. URL: http://www.nagpalengineering.com/products/lance-tips-for-water-cooledoxygen-lance/ (дата обращения: 13.01.2020).

15. Made-in-China. Oxygen Lance and Lance Nozzle. URL: https:// www.made-in-china.com/showroom/chongsheng/productdetaildoensbfVnEpS/China-Oxygen-Lance-And-Lance-Nozzle.html (дата обращения: 13.01.2020).

16. Shandong Chongsheng Metallurgical Oxygen Lance Co., Ltd. URL: https://www.ecvv.com/product/4756904.html (дата обращения: 13.01.2020).

17. AMK Metallurgical Machinery Group Co., Ltd. URL: https://amkgroup.en.ecplaza.net/products/oxygen-lance-tip_4431922 (дата обращения: 13.01.2020).

18. Build Industrial Pakistan. URL: http://buildindustrialpakistan.blogspot.com/2014/01/water-cooled-oxygen-blowing-lance-vital.html (дата обращения: 13.01.2020).

19. Calibration System for Oxygen-Blowing Lances. Available at URL: http://www.sms-siemag.com/download/H2_203E_Calibration_system_for_oxygen-blowing_lances_ES.pdf (дата обращения: 10.02.2020).

20. Lance Tips and Sublances for Basic Oxygen Furnace (BOF), LD converters and other types. URL: http://fundicaoeusinagem.com/high-conductivity-copper-cooled-components-for-steel-industry/lance-tips-and-sublances-for-basic-oxygen-furnance-bof-ldconverters/(дата обращения: 13.01.2020).

21. Oxygen Lance Nozzle Assembly, used in Basic Oxygen Steel-Making, 1970. URL: https://www.ssplprints.com/image/83273/oxygen-lance-nozzle-asembly-used-in-basic-oxygen-steelmaking-c-1970 (дата обращения: 13.01.2020).

22. TradeKOREA. All Categories. URL: https://www.tradekorea.com/product/detail/P636834/Good-quality-Converter-Oxygen-Lance-Nozzle-for-water-cooled-.html (дата обращения: 13.01.2020).

23. Oxygen Lance. URL: https://www.pinterest.com/lucysmail507/oxygen-lance/ (дата обращения: 20.01.2020).

24. Soudotip. URL: http://www.soudobeam.be/en/product/basic-oxygenfurnace/soudotip/ (дата обращения: 20.01.2020).

25. Чернятевич А.Г., Пантейков С.П., Учитель Л.М., Ивко В.В. Усовершенствование конструкций верхних фурм для большегрузных конвертеров // Сталь. 2000. № 2. С. 14 – 16.

26. Пат. 40296 UA, МПК7 С 21 С 5/48. Головка к верхній кислородной фурме с центральным подводом воды / С.П. Пантейков, В.В. Несвет, Л.М. Учитель и др.; заявл. 23.11.2000; опубл. 16.07.2001. Бюл. № 6.

27. Пантейков С.П., Несвет В.В.,Учитель Л.М. и др. Совершенствование системы охлаждения фурменных головок конвертера // Сталь. 2013. № 8. С. 53 – 58.

28. Пат. 38980 UA, МПК7 С 21 С 5/48. Фурменная головка повышенной жесткости / С.П. Пантейков, Л.М. Учитель, В.В. Ивко и др.; заявл. 18.12.2000; опубл. 15.05.2001. Бюл. № 4.

29. Пантейков С.П., Учитель Л.М., Ивко В.В. и др. Повышение стойкости сварных фурменных головок 250-т конвертеров // Черная металлургия. Бюл. ин-та «Черметинформация». 2003. № 6 (1242). С. 38 – 40.

30. Пантейков С.П., Махлай Ю.П., Пантейкова Е.С. и др. Разработка безопасных конструкцій фурменных головок // Сталь. 2015. № 9. С. 15 – 17.