Фурма доменной печи

Фурма доменной печи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в доменном производстве для подачи горячего дутья и углеродсодержащих добавок в горн. Цель - повышение надежности в работе фурмы за счет увеличения стойкости выступа. Предложенная фурма, содержит водоохлаждаемый корпус, патрубок подвода углеродсодержащих добавок и выступ на внутренней поверхности корпуса высотой 0,1 - 0,2 внутреннего диаметра фурмы D<SB POS="POST">ф</SB>, выполненный с обращенной к фланцу острой кромкой. Выступ размещен после выходного отверстия патрубка на расстоянии от него 0,8 - 3 высоты выступа и на расстоянии (1,3 - 2,5)D<SB POS="POST">ф</SB> от выходного сечения фурмы. Сечение выступа плоскостью проходящей через ось фурмы, имеет форму треугольника. Подача холодных углеродсодержащих добавок в воздушный поток перед выступом на определенном расстоянии от него обеспечивает охлаждение выступа, расположение выступа на расстоянии (1,3 - 2,5)D<SB POS="POST">ф</SB> от выходного сечения фурмы - выравнивание давлений и скоростей в дутьевом потоке, что повышает надежность в работе фурмы. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (I9) (1!) (51)S С 21 В 7/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4644365/02 (22) 01.02.89 (46) 07.08.91. Бюл. М 29 (71) Мариупольский металлургический институт (72) И.Э.Крылов, А.B.Ñóùåíêî, Н.Н.Темнохуд, В.П,Лозовой, E.È.×åòûðêèí, М.Я.Вась- . кевич, П.А.Ламонов, А.В.Лесовой и А.В.Рожнов (53) 669,162.22(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1201312, кл. С 21 В 7/16, 1985.

Авторское свидетельство СССР

)Ф 1502623, кл. С 21 В 7/16, 1987. (54) ФУРМА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в доменном производстве для подачи горячего дутья и углеродсодержащих добавок в горн.

Цель — повышение надежности в работе фурмы эа счет увеличения стойкости выстуИзобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в доменном производстве для подачи горячего дутья и углеродсодержа щих добавок в горн.

Цель изобретения — повышение надежности в работе фурмы за счет увеличения стойкости выступа.

На фиг. 1 изображена предлагаемая фурма; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 и 4 — варианты исполнения выступа.

Устройство содержит водоохлаждаемый корпус 1, рыльную часть 2, патрубок 3 подвода углеродсодержащих добавок и выступ 4. При этом высота выступа равна па. Предложенная фурма содержит водоохлаждаемый корпус, патрубок подвода углеродсодержащих добавок и выступ на внутренней поверхности корпуса высотой

0,1 — 0,2 внутреннего диаметра фурмы бф, выполненный с обращенной к фланцу острой кромкой. Выступ размещен после выходного отверстия патрубка на расстоянии от него 0,8 — 3 высоты выступа и на расстоянии (1,3-2,5)бф от выходного сечения фурмы.

Сечение выступа плоскостью, проходящей через ось фурмы, имеет форму треугольника. Подача холодных углеродсодержащих Добавок в воздушный поток перед выступом на определенном расстоянии от него обеспечивает охлаждение выступа, расположение выступа на расстоянии (1,3 — 2,5)бф от выходного сечения фурмы — выравнивание давлений и скоростей в дутьевом потоке, что повышает надежность в работе фурмы. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

h = (0,1-0,2)бф, где бф — внутренний диа-,- О" метр фурмы. Ресстоянив от выстдф до 00 выходного отверстия патрубка подвода фа углеродсодержащих добавок равно т = Q

-(0,8-3)h. Расстояние от выступа до"вы- Q ходного сечения фурмы составляет L =

=(1,3-2,5)бф. Обращенная к фланцу кромка выступов выполнена острой.

Выступ выполнен так, что в сечении плоскостью, проходящей через ось фурмы, имеет форму треугольника (фиг. 4). При этом угол между передней гранью выступа и стенкой фурмы составляет 90-120 .

Фурма работает следующим образом.

Воздушное дутье через фланец подается в канал фурмы и истекает через него в

1668400 горн доменной печи, При натекании на выступ на кромках его образуются отрывные течения и вихревые структуры распространяются по потоку в сторону среза фурмы, турбулизируя весь поток.

Углеродсодержащие добавки подаются в воздушный поток перед выступом, проникают в него, а часть их отклоняется потоком дутья и омывает выступ, эффективно охлаждая последний. На участке канала фурмы с выступом поток резко сжимается, а затем резко расширяется. При этом происходит дополнительная турбулизация потоков дутья и добавок и.их эффективное перемешивание, которое продолжается на всей длине канала фурмы после выступа, При расположении выступа на расстоянии (1,3 — 2,5)дф от выходного сечения фурмы профили концентраций, давлений и скоростей в дутьевом потоке, протекающем в канале фурмы за выстуйом, успевают выровняться и не носят скачкообразный характер, Выполнение выступа на расстоянии (0,8-3)п от входного отверстия патрубка обеспечивает более равномерный профиль концентраций добавок в канале фурмы.

Выступ выполняют в форме треугольника, Так как выступ воспринимает тепловой поток через поверхность, обращенную внутрь канала фурмы, а охлаждается за счет теплопроводности через поверхность, соединяющую его с водоохлаждаемым корпусом, то чем меньше поверхность выступа, обращенная внутрь канала фурмы, и чем больше поверхность, соединяющая выступ с корпусом, тем выше стойкость выступа.

Минимальную поверхность имеет тело сферической формы, однако она является нежелательной для выступа, поскольку плавно обтекается потоком дутья и слабо турбулизирует его практически беэ образования отрывных течений. Выполнение выступа в форме треугольника (в сечении плоскостью, проходящей через ось фурмы) обеспечивает повышение стойкости выступа при эффективном смешивании углеродсодержащих добавок с дутьем.

Выполнение выступа обращенной к фланцу острой кромкой интенсифицирует

25 образование отрывных газовых течений на выступе и способствует повышению эффективности смешения углеродсодержащих добавок с дутьем. Причем наиболее эффективная турбулизация и смешивание потоков наблюдается при угле между обращенной к фланцу гранью выступа и стенкой фурмы, равном 90 †1 .

Для обеспечения эффективности смешивания и дополнительной турбулизации потока предлагается выполнять выступ таким, что отношение площади поперечного сечения выступа F> к площади поперечного сечения футьевого канала, включая площадь выступа, Гк в месте максимального перекрытия последнего выступом находится в пределах 0,05 — 0,3. Наиболее оптимальный диапазон значений и составляет

0,15 — 0,17, обеспечиваются одновременно наилучшее смешивание и относительно небольшие потери напора дутья в фурме.

Применение данной конструкции фурмы позволяет повысить надежность в работе фурмы эа счет увеличения стойкости . фурмы, обеспечивает эффективное смешивание углеродсодержащих добавок с пото-, ком дутья.

30 Формула изобретения

1, Фурма доменной печи, содержащая водоохлаждаемый корпус с фланцем и рыльной частью, патрубок подвода углеродсодержащих добавок и выступ на внутренней

35;поверхности корпуса высотой 0,1 — 0,2 внутреннего диаметра фурмы дф, выполненный с обращенной к фланцу острой кромкой, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе

40 фурмы эа счет увеличения стойкости выступа, выступ размещен после выходного отверстия патрубка подвода добавок на расстоянии от него 0,8 — 3 высоты выступа и на расстоянии (1,3 — 2.5)дф от выходного се45 чения фурмы, 2. Фурма по и. 1, отличающаяся тем, что выступ в сечении плоскостью, проходящей через ось фурмы, выполнен в форме треугольника, 1668400

Роооод

lobar доМу д /77Ä

Составитель Е. Рождественская

Редактор М. Стрельникова Техред М.Моргентал Корректор M. Демчик

Заказ 2626 Тираж 376 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101