Фурма доменной печи

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к оборудованию доменной печи, с помощью которого организуется подача высокотемпературного, обогащенного кислородом дутья и дополнительного газообразного топлива (например природного газа) в доменную печь. Фурма содержит два ввода природного газа. Первый газовый патрубок вводит газ в рабочий канал фурмы в водоохлаждаемой зоне корпуса фурмы, другая часть газа вводится через кольцевую полость толстостенного носка, соединенную с рабочим каналом фурмы проходами, расположенными по всей окружности. Проходы имеют различное угловое направление к оси фурмы в зависимости от расположения ввода первого газового патрубка. 2 з.п.ф-лы, Зил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц5 С 21 8 7/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4912684/02 (22) 20.02,91. (46) 23.10.92. Бюл. 1Ф 39 (71) Новолипецкий металлургический комбинат им. Ю.В;Андропова (72} В.И.Плешков, Ю.B.Севастьянов, А.А.Мещеряков, И.С.Яриков и Н.И.Сапрыкин

P3) Новолипекций металлургический комбинат (56) Авторское свидетельство СССР

М 840116, кл. С 21 8 7/16, 1981.

Авторское свидетельство СССР й. 854992, кл. С 21 В 7/16, 1981. (54) ФУРМА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к металлургии, а именно к оборудованию доменной печи, с

Изобретение относится к металлургии, . a именно к оборудованию доменной печи.

Известна дутьевая фурма доменной печи, содержащая водоохлаждаемый корпус, образованный наружным и внутренним усеченными конусами, с фланцем и рыльной частью на торцах и пропущенную через noAocTb корпуса газоподводящую трубку с дополнительным соплом, установленным на ее продолжении и выведенным в рабочий канал"в. околорыльной части (1). Известна также дутьевая фурма для доменной печи в рабочем канале которой размещен жаропрочмый экран. образующий с корпусом кольцевой зазор, соединенный отверстиями с гаэоподающими каналами с целью подогрева природного газа подаваемого в печь и улучшения смешивания его с дутьевым (2).

Однако, эти конструкции дутьевых фурм доменных печей имеют существенные недостатки. Известно, что при вводе природного Ы 1771486 АЗ помощью которого организуется подача высокотемпературного, обогащенного кислородом дутья и дополнительного газообразного топлива (например природного газа) в доменную печь. Фурма содержит два ввода природного газа. Первый газовый патрубок вводит газ в рабочий канал фурмы в водоохлаждаемой зоне корпуса фурмы, другая часть газа вводится через кольцевую полость толстостенного носка, соединенную с рабочим каналом фурмы проходами, расположенными по всей окружности. Проходы имеютраэличное угловое направление к оси фурмы в зависимости от расположения ввода первого газового патрубка. 2 з.п.ф-л ы, 3 ил. газа и его смешивания с -дутьем происходит его сгорание, что предопределяет развитие высоких температур у стенки рабочей полости, особенно рыльной части фурмы. Фурма (1) посредством установки дополнительного сопла и подачей через это сопло природного газа способствует снижению термических напряжений металла корпуса. Но конструкций фурмы (1) не способствует снижению потерь тепла с охлаждением, предварительному подогреву газа перед подачей его в дутье и повышению эффективности использования газа в доменной печи.

Фурма (2) позволяет подготавливать природный газ перед подачей его в рабочую полость, однако подача газа в рабочую полость фурмы в первой трети ее длины от фланца вызывает резкое повышение термических напряжений металла корпуса рыльной части фурмы и снижения ее стойкости.

Наиболее блиэким к изобретению по технической сущности и достигаемому ре1771486

10

30

50 зультату является фурма доменной печи, имеющая кольцевую полость, выполненную в носке и соединенную тангенциональными проходами в верхней части с каналом фурмы. Кольцевая полость соединена с патрубком подвода газа (3), Недостатками конструкции данной фурмы являются:

1. подвод газа в полость носка фурмы снижает. возможность существенного подогрева ra33 за счет тепла носка фурмы перед подачей в дутье.

2. подача всего газа в рыльную часть и вывод его только в верхней полости через тангенциальные каналы не обеспечивает хорошего смешивания и горения газа, что снижает кинетическую энергию струи дутья, ее проникающую способность.

3. часть несгоревшего, плохо смешанного с дутьем газа может оказаться в зонах, благоприятных для пиролиза газа, что снижает эффективность применения газа.

4. прогар рыльной части приближает очаг высокихтемператур к ToHKoMóуплотнению, что приведет к немедленному выходу фурмы иэ строя.

Целью изобретения является повышение стойкости фурмы и повышение эффективности использования природного газа за счет его подогрева и улучшения смешивания дутья с газом.

Г1оставленная цель достигается тем, что часть газа, поступающего на фурму. подается по пропущенной через водоохлаждаемую полость газоподводящей трубке в закрытую кольцевую полость, выполненную в рыльной части и соединенной каналами с рабочим каналом фурми.

Каналы, соединяющие кольцевую полость с рабочим каналом, размещены радиально к рабочему каналу фурмы..

В зааисимости. от расположения ввода патрубка в рабочий канал фурмы, что определяет,,и расположение эоны наивысших температур в рабочем канале фурмы оси каналов, соединяющих кольцевую полость с рабочим каналом фурмы, составляют с осью фурмы угол от 45О до 135О.:

Минимальный угол наклона оси каналов делается при расположении патрубка у фланца фурмы и угол в 135О при расположении патрубка во второй половине рабочего канала фурмы.

Расстояние от кольцевой полости до внутреннего торца утолщения составляет

0,5-1,0 расстояния от газовой полости до наружного торца утолщения.

Утолщение в рыльной части выполнено из меди.

Таким образом, заявляемая фурма соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники показывает, что способы ввода природного газа в рабочий канал решают отдельные задачи порознь — либо llo догрев газа, либо повышение надоменности за счет совершенствования ввода.

Однако известные в общем-то способы ввода природного газа в данной комбинации наряду с предложенными элементами конструкции фурмы, совокупность признаков заявляемого устройства, проявляют новые, не присущие ранее известным техническим решениям, свойства, выражающиеся в повышении стойкости фурмы и

20 эффективности использования природного газа за счет.его подогрева и улучшения смешивания дутья с газом.

Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию изобретения "существенные отличия".

На фиг, 1 изображена предлагаемая фурма, общий вид в разрезе; на фиг. 2- то же, вид со стороны фланца; на фиг. 3— разрез по Л-A на фиг. 1.

Фурма состоит из водоохлаждаемого корпуса, состоящего из внешней t и внутренней 2 рубашек, фланца 3 ° рыльной части

4, имеющей кольцевую полость 5, рабочего канала фурмы 6, каналов 7, соединяющих кольцевую полость рабочим каналом 6, газоподводящей трубки 8, патрубка 9.

Фурма работает следующим образом.

Через рабочий канал фурмы 6 подают высокотемпературное, обогащенное кислородом дутье, а дополнительное топливо (природный газ) по гаэоподводящей трубке

8 и через патрубок 9, кольцевую полость 5 и каналы 7 вводят. в поток дутья.

Ввод части газа через патрубок 9 позво45 лит обеспечить первичное смешивание газа с дутьем; а вводдополнительного газа через кольцевую полость 5 рыльной части 4 (гаэ будет являться хладагентом этой части) позволит его подогревать и вводить озону, где развиваются наиболее высокие температуры от сгорания газа, вводимого через.патрубок 9, t1 и тем самым, снижать термическое йапряжение металла фурмы. Одновременно происходит дополнительное улучшение смешивания газа с дутьем, что более полное горение и эффективное использование в доменной печи.

Заключение кольцевой полости 5 между двумя достаточными по толщине медными рыльными чаетями позволяют продолжать.

1771486 аботать на фурме даже в условиях локальра ного прогара медной части до кольцев ой пол олости со стороны внутреннего пространства печи. 8 атом случае газ будет идти ка К через каналы 7 кольцевой полости, так и через место локального прогара.

Улучшение организации газового потока благодаря обеспечению подачи природного газа в двух зонах позволяет улучшить и одготовку газа и его смешивание с дутьем, повысить стойкость фурмы и использован е газа в печи.

Формула изобретения

1. Фурма доменной печи, содержащая водоохлаждаемый корпус, образованный наружным и внутренним усеченными конус фланцем и рыльной частью с утолво оохщением, и пропущенную через вод . лаждаемую полость газоподводящую трубк, выведенную в закрытую кольцевую полость, выполненную в рыльной части и соединенную каналами с рабочим каналом ф рмы,отличающаяся тем,что,сцелью

15 повышения стойкости фурмы и повышения эффективности использования природного газа путем его подогрева и улучшения смешивания дутья с газом, она снабжена патбком, соединяющим газоподводящу|о

20 трубку с рабочим каналом фурмы, ка а соединяющие кольцевую полость с рабочим каналом, размещены радиально к рабочему каналу фурмы.

2. Оурма по и. 1, отличающаяся

25 ем что оси каналов, соединяющих кольцевую полость с рабочим каналом фурмы, сставляют с осью фурмы угол от 45 до 135 .

3. Фурма по и. 1, отличающаяся тем, что расстояние от кольцевой полости до

30 внутреннего тсрца.утолщения составляет

0,5-1,0 расстояния от гззовой полости до наружного торца утолщения.

4. Фурма по и. ", отличающаяся тем, что утолщение в рыльной части выпол35 нено из меди.

1771486

Фиг.Э

Составитель В. Плеаков

Техред М.Моргентал:Корректор А. Мотыль

Редактор

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

Заказ 3754 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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