About Ways to Increase the Durability of Welded 5-Nozzle Lance Heads Designs in the Converter Shop of PJSC «dneprovsky Metallurgical Combine»

Abstract

ПАНТЕЙКОВ С.П., к.т.н., доцент Днепровский государственный технический университет, г. Каменское О СПОСОБАХ ПОВЫШЕНИЯ СТОЙКОСТИ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ 5-СОПЛОВЫХ ФУРМЕННЫХ ГОЛОВОК В КОНВЕРТЕРНОМ ЦЕХЕ ПАО «ДНЕПРОВСКИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ» Введение. Конвертерное производство стали в мире характеризуется внедрением ресурсосберегающих методов продувки железоуглеродистого расплава и использованием современных конструкций верхних фурм. Однако, несмотря на то, что практически все страны мира в конвертерном производстве применяют [1-5] кованоштампованные наконечники для производства фурменных головок и/или используют их полностью цельнолитые конструкции [6-11], в конвертерных цехах Украины продолжают применять устаревшие сварные конструкции фурменных головок (рис.1, а), особенно в цехах с большегрузными (от 250 т и выше) агрегатами. Постановка задачи. Сварочные швы вокруг сопел, выполненные из меди, являются легко поддающимися разрушению участками любой фурменной головки сварной конструкции в результате их меньшей толщины в сравнении с толщинами соединяемых между собой составных частей головки и низкой плотности меди в получаемых сварочных швах, наружные из которых подвергаются ещё и агрессивному воздействию высокотемпературной среды в полости конвертера. При этом медь сварочных швов не очень прочно скрепляет составные части головки, особенно если они выполнены из разнородных металлов (стали и меди), что имеет место при обваривании медных сопловых вкладышей, вставленных в отверстия стального коллектора (верхней чаши), а также при сварке стального наружного соединительного патрубка фурменной головки с медным наконечником (нижней чашей). Жёсткость сварных конструкций головок фурм также невысокая, так как в них присутствует значительное количество низкопрочных медных сварочных швов (наружных и внутренних швов вокруг сопловых вкладышей; наружного шва, соединяющего наружное соединительное кольцо с наконечником), что приводит к крайне низкой стойкости сварных конструкций фурменных головок. Именно по этой причине ведущие металлургические страны мира давно отказались от сварных конструкций фурменных головок и применяют головки [1-5], в конструкциях которых присутствует исключительно один наружный сварочный шов из меди, соединяющий наружное переходное кольцо с наконечником 1. Причём в данных конструкциях головок [6-11] с целью сохранения на протяжении максимально возможного времени целостности указанного сварочного шва (выполненного к тому же за счёт более качественной печной сварки) предусмотрена его разгрузка от возникающих в головке при её работе термомеханических напряжений, что увеличивает срок эксплуатации головки, также повышая при этом безопасность работы конструкции верхней фурмы. Задачей настоящей работы есть экспериментальное подтверждение работоспособности новых и усовершенствованных при непосредственном участии автора конст