Дутьевая фурма доменной печи

Дутьевая фурма доменной печи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сснеэ Советскик

Социалистических

Республнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

<»817055 (63) Дополнительное к ввт. свид-ву— (22) Заявлено 280479 (21) 2761484/22-02 (51)М К 3

С 21 В 7/16 с присоединением заявки М—

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.0381.Бюллетень Й9 12 (53) УДК 669.162.22 (088.8) .

Дета опубликования описания 050481 (54) ДУТЬЕВАЯ ФУРМА ДОМЕННОЙ НЕЧИ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к оборудованию для подачи горячего дутья в доменную печь.

Известна охлаждаемая Фурма доменной печи, состоящая иэ корпуса в виде внешнего и внутреннего стаканов, кокса, Фланца, подводяких и отводящих охлаждающий агент трубопроводов, раэличиых приспособлений, устройств внутри охлаждаемой полости 11(.

Однако в известной Фурме ннтенсиФикация теплообмена достигается за счет высоких скоростей охлаждения, как правило не менее 8 м/с, что связано с использованием мощных высоконапорных насосов.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является дутьевая Фурма доменной печи,.содержащая корпус в виде внешнего и внутреннего стаканов, носок, фланец, камеру, расположен ную внутри корпуса, подводящих и отводящих охлаждающий агент трубопроводов 2.(°

Недостатки фурмы — неравномерное распределение охлаждающего агента по поперечному сечению кольцевых- каналов; недостаточная циркуляция охлаждающего агента во внутренней камере; недостаточный отвод тепла в наиболее теплонапряженной передней части Фурмы, все это ухудшает теплообмен в

Фурме и снижает ее стойкость.

Цель изобретения - повышение стойкости фурмы. укаэанная цель достигается установкой кольцевого сопла на передней части камеры и вставки, расположенной коаксиально внутри камеры, а также тангенциальным соединением трубы,цля

15 подвода охлаждающего агента с камерой.

Кольцевое сопло предназначено для интенсификации теплообмена. в наиболее теплонапряженной передней части

20 фурмы за счет образования турбулизованной струи, направленной на носовую часть Фурмы. Ширина щели выходного сечения сопла относится к толщине кольцевых каналов между камерой и корпусом фурмы в пределах 0;5-2,0.

В табл. 1 приведены результаты выбора оптимального размера выходной щели сопла.

817055

Т а б л и ц а 1

Показатели

0,7

0,7

0,7

Более 1,6 1,4-0,7

Менее 0,7

Ме ее 250

Более 100 1000-250

1700.

1700

1700

Скорость хладагента: в кольцевых каналах между камерой и корпусом фурлы, м/с в выходном сечении сопла, м/с

Гидравлическое сопротивление сопла, н/м

Критерий Рейнольдса

Коэффициент теплоотдачи: в кольцевых каналах между камерой и корпусом фурлан бт

y+. C в носовой части фурмы

Цт с

Уменьшение ширины к ели сопла менее О, 5 нецелесообразно вследствие возрастания гидравлического сопротивления сопла более 1000 н/м и и увеличения вероятности засорения сопла окалиной или другими механическими примесями.

Увеличение ширины щели выходного сечения сопла более 2,0 нерационально в связи с уменьшением скорости 35 хладагента на выходе из сопла до величины меньшей, чем в каналах между камерой и корпусом фурмы. При этом коэффициент теплопередачи в носовой части фурмы по сравнению с ее корпусом также уменьшается, что при- 40 водит к снижению стойкости хурмы.

Ввиду того, что внутренняя поверх.— ность.рыльной части фурмы является тороидальной оптимальное с точки зрения теплообмена и гидравлического со- 45 противления хурмы расстояние торца сопла от внутренней стенки рыльной части фурмы равно половине расстояния между внутренним и внешним ее стака. нами в носовой части. 50

Однако в связи с незначительным влиянием на теплообмен и гидравлическое сопротивление фурмы изменения расположения торца сопла в определенных пределах минимальное и максимальное расстояние торца сопла от внутренней стенки рыльной части фурмы приняты равными соответственно толщине кольцевых каналов между камерой и стаканами фурмы и расстоянию между внутренним и внешним ее стаканами в носо- dO вой части.

Вставка предназначена для уменьшения площади поперечного сечения камеры. Она разделяет камеру íà usa внутренних кольцевых канала одинако-, d5!

I Отношение ширины щели сопла к толщине кольцевых каналов между

Менее 7860 7860-7960 Более 7950.Более 3400 3400-1700 Менее 1700 вой ширины. Ширина каналов определяется иэ условия обеспечения скорости в них не менее О, 7 м/с. При этих скоростях отсутствует выпадание механических примесей из хладагента и про.— исходит достаточно интенсивный теплоотвод от наружных каналов, особенно эффективный при попадании на фурму жидкого чугуна и образования паровой пленки в наружном кольцевом канале.

Тангенциальное соединение подводящей хладагент трубы с камерой позволяет получить равномерное распределение охлаждающего агента по поперечному сечению камеры. Угол ме. ",ду осью, подводящей хладагент трубы,и задней стенкой камеры в месте их соединения равен 5-,0 . о

При угле меньше 5 возникают коно структивные трудности выполнения соединения. При угле больше 30 происо ходит существенное ухуцшение распределения хладагента в камере. Расстояние от камеры до миланца хурмы равно 1,03,0 диаметра подводящей хладагент трубы, уменьшение этого расстояния менее 1,0 невозможно по конструктив- ным причинам. При увеличении указанного расстояния более 3,0 происходит ухудшение охлаждения корпуса хурмы.

На Фиг. 1 изображена. фурма, общий вид; на Фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 2.

Фурма содержит сланец 1, корпус в виде внешнего 2 и внутреннего 3 стаканов, носовую часть 4, трубы 5 и 6 для подвода и отвода охлаждающего агента. Внутри охлаждаемой полости хурмы находится камера 7, закрепленная на подводящей охлаждающий агент. трубе и опорах 8. На передней части камеры закреплено кольцевое сопла. 9, 817055 а внутри камеры на опорах 10 коакси- Фурма может иметь термостойкий ально установлена вставка 11. защитный слой, нанесенный на рабочую

Между камерой и корпусом фурмЫ поверхность методом напыления, или образуются наружные кольцевые каналы, теплозащитную облицовку. по которым движется охлаждающий агент.

Каналы имеют одинаковую ширину, рав- Подача топлива в фурму может быть ную 4-10 мм. Носовая часть хурмы име- осуществлена либо через фланец, либо ет тороидальную охлаждаемую поверх- через водоохлаждаемую полость во внутность. . ренний стакан.

Охлаждающий агент по тангенциальной трубеОпоступает в камеру, затем В процессе испытаний модели фурмы движется по каналам внутри камеры и 1О беэ защитного покрытия установлено, выходит иэ нее через кольцевое сопло, что ее стойкость в потоке жидкого чуохлаждая носок фурмы. Далее поток гуна обеспечивается при скоростях хладагента .разделяется по двум охлаждающего агента в выходном сенаружным каналам, охлаждает корпус чении сопла и в наружных каналах фурфурмы и удаляется их охлаждаемой по- 15 мы соответственно 0,8 м/с и 0,5 м/с лость через отводящую трубу. (см. табл. 2).

Таблица 2

Результаты испытаний стойкости модели фурмы в потоке жидкого чугуна

Скорость движения во,цы: в выходном сечении сопла, м/с

0,8 0,47,2,4 1,6 1,12 в наружном кольцевом канале, м/с 1,5 1,0 0,7

О, 3

0,5

Продолжительность погружения модели в жидкий чугун, мин 3,0 3,0

0,5

3,0

3,0

Удельный тепловой поток, мВт/м 4,3 3,5

1,8

2,6

Толщина образовавшегося гарнисажа, мм 0,5

0,5

Состояние наружной еэ па-Без по- Без по- Без по- Прогар поверхности модели врежде-врежде- врежде- вреждений ний ний ний

Формула изобретения

При!вменение предлагаемой фурМы позволяет снизить простои доменных печей на смену сгоревших фурм, уменьшить нарушения хода доменного процес- 5п са, увеличить производительность доменных печей и снизить себестоимость чугуна.

Дутьевая фурма доменной печи, содержащая корпус в виде внешнего и внутреннего стаканов, фланец, камеру, расположенную внутри корпуса, трубы 60 для подвода и отвода охлаждающего агента, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости фурмы, камера снабжена кольцевым соплом, закрепленным на ее передней 65 части и вставкой, установленной коаксиально внутри камеры, труба для подвода охлаждающего агента соединена с камерой тангенциально, при этом отношение ширины щели выходного сечения сопла к толщине кольцевых каналов между камерой и корпусом фурмы равно О, 5-2,0, а расстояние торца сопла от внутренней стенки рыльной части больше толщины кольцевых каналов между камерой

N T H MH II MeHbLIe расстояния между внутренним и внешним стаканами в носовой части.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Андоньев С. M. и др. Охлаждение доменных печей. N., "металлургия", 1972, с. 278.

2. Патент ФРГ Р 1533845, кл ° 18 A 7/16, опублик. 1972.

817055

Рис. Э

Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного .комитета СССР о делам изобретений и открытий

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

Заказ 1233/32

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Ю. Cepos

Редактор A. Мотыль Техред Н.Келушак Корректор М. немчик