Фурменный прибор доменной печи

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ау (22)Заявлено 16.03.81 (21) 3260643 22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07.01.83. Бюллетень М; 1

Союз Соаетсккк

Социалистических

Республик (и)986928 (sl }N, Кл.

С 21 В 7/16

Втвударствсккьд квинтет

CCCP ю двлан кзояуатеккХ и открйтткХ (56) УДК 669.162.

-221.4 (088.8) дата опубликования описания 10.01.83

И.Г. Товаровокий, В.H. Хомич, В.Н. Фоменко, В.И. Никитенко,,В.И. Бондаренко, А.я. Зусмановский, И.А. Прок Кулаков, И;П. Васько, И.И. Дышлевич и И.Т..Хомич (72) Авторы изобретения,=c

"::;,)» б (7l ) Заявитель (54) ФУРМЕННЫЙ ПРИБОР ДОМЕННОЙ ПЕЧИ т

Изобретение относится к доменному производству, в частности для подачи дутьевых добавок через фурменный прибор в доменную печь.

Известен способ и устройство для регулирования глубины распространения . дутья, в котором дополнительное тс)пливо по радиально расположенным трубкам и через топливный распределитель, имеющий вихревую форсунку, подается в поток дутья (1) то

В таком устройстве можно достичь желаемых результатов распределения и смешивания дутьевых добавок в потоке дутья, однако даже лри кратковременном отключении дутьевой добавки, что необходимо вы- т1 полнять при остановке доменной печи, топливный распределитель с вихревой форсун-. кой под действием высокой температуры газов разрушается.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является сопло фурменного при» бора доменйой печи, содержащее форсунку

2 для вдувании мазута по оси сопла, которая снабжена расположенной иа расстоянии от двух до трех его диаметров от переднего торца поперечной водоохлаждаемой перегородкой канлевидной формы, в которую встроена форсунка t 2).

Недостатками известного сопла sansются ограничение объемнотъ расхода дутье вой добавки, особенно газообразной, из-эа малого диаметра патрубка, так как с увеличением его диаметра уменьшается пропускное сечение фурменного прибора; возгорание дутьевой добавки в месте сочленения сопла и фурми с выходом пламени эа пределы фурменного прибора, причем в месте сочленения сопла с фурмой рщко возрастает температура, что приводит к перегреву нвохлаждаемой поверхттости сопла и образованию прсдувов.

Кель изобретения - увеличение обьемного ввода природного газа и предотвращение его возгорания в месте сочленения ( сопла с фомой. 986928

Указанная цель достигается тем, что в фурменном приборе доменной печи, содержащем фурму и сопло с водоохлаждающим патрубком подвода дутьевой углеводородной добавки, изогнутым в сторону печи, выходное отверстие которого расположено по оси фурменного прибора, площадь внутреннего сечения сопла составляет

1,10-1,25 площади выходного сечения фурмы, а выходное отверстие патрубка расположено от переднего торца сопла на

1,7 его внутреннего диаметра.

Такое конструктивное решение обеспечивает рациональное и стабильное распределение дутьевой добавки в потоке дутья при разных соотношениях параметров потоков дутья и добавки (давления, расхода и т.д.). Кроме того, обеспечивается подача необходимого количества добавок в печь даже при давлении, равном давлению 26 дутья или меньше его.

На фиг. 1 изображен фурменный прибор с разрезом по оси охлаждаемого патрубка для подвода дутьевой добавки; на фиг. 2 — сечение А-A на фиг, 1 (распо 5 ложение трубопроводов в охлаждаемой рубашке).

Фурменный прибор (фиг. 1) содержит сопло 1 и фурму 2. Через стенку сопла проходит патрубок 3, изогнутый в сторону ЗО доменной печи, с выходным отверстием 4 для дутьевой добовки по оси фурменного прибора. Патрубок 3 соединен с трубопроводом 5 подачи дутьевой добавки и защищен охлаждаемой рубашкой 6, охлаждение 35 которой осуществляется подводящим трубопроводом 7 и отводящим трубопроводом

8 (фиг. 2). Площадь внутреннего сечения сопла составляет 1,10- 1,25 площади выходного сечения фурмы 2, т.е. больше ®О на величину площади, занимаемой патрубком 3, что необходимо для сохранения плошади пропускного сечения фурменного прибора.

Площадь поперечного сечения потока дутья, занимаемая патрубком,составляет

Э„= 0,5 (а+а ) а где с3, <3 — диаметры сопла и патрубка соответственно, мм.

Горение добавки начинается у границы 56 контакта раскрывающейся струи добавки с потоком дутья и распространяется вглубь потока добавки. Положение указанной границы зависит от места ввода добавки в фурменный прибор, параметров струи до- 55 бавки и потока дутья {давления, температуры и т.д.), их соотношения и определяется углом сс, раскрытия струи в фурме 2.

Для предовращения попадания пламени в места сочленения сопла и фурмы расстояние 0 плоскости выходного отверстия патрубка от этого сочленения должно быть больше, чем до плоскости пересечения границы контакта добавки и дутья с внутренней поверхностью фурмы, Значение величины 2 (oL- угол раскрытия струи дутьевой добавки) составляет 25-30о f3) что для максимального значения составляет с с» а 3,8.

Таким образом, в случае расположения патрубка в сопле его выходное отверстие должно быть не дальше 3,8 радиусов или

1,9 диаметров сопла от его переднего торца. Следовательно (c учетом запаса 10%), выходное отверстие патрубка необходимо располагать на участке между передним торцом сопла и плоскостью в сопле, отстоящей от его торца на 1,7 диаметров сопла.

Подача дутьевой добавки в доменную печь осуществляется по трубопроводу 5 (фиг. 1), патрубку 3 и отверстию 4, расположенных в полости сопла 1 на расстоянии 1,7 диаметров сопла от его торца, что обеспечивает раскрытие струи добавки на угол о(и смешивание ее с дутьем в плоскости фурмы 2. услаждение патрубка

3 производится при помощи охлаждающей рубашки 6, которая омывается хладагентом посредством напорного трубопровода 7 и отводящего трубопровода 8 (фиг. 2).

Подвод газообразной дутьевой добавки по оси потока дутья обеспечивает увеличение его объемного расхода, высокую степень смешивания с потоком дутья, оптимальную его транспортировку в окислительную зону и распределение по сечению до менной печи, что повышает степень использования ее тепловой и химической энергии.

Использование изобретения позволяет за счет улучшения распределения добавок и .увеличения объемного расхода в потоке дутья получить экономию кокса.

Формула изобретения

Фурменный прибор доменной печи, содержащий фурму и сопло с водоохлаждающим патрубком подвода дутьевой углеводородной добавки, изогнутым в сторону печи, выходное отверстие которого расположено по оси фурменного прибора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения объемного ввода природного газа и предотвращения его возгорания в месте сочленения сопла с фурмой, площадь

98692&

5 внутреннего сечения сопла составляет

1,10-1,25 площади выходного сечения фурмы, а выходное отверстие патрубка расположено от переднего торца сопла на

1,7 его внутреннего диаметра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ J4 2355282, кл. С 21 В 7/16, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

М 556178, кл. С 21 В 7/16, 1977.

З. Ландау Л.Д., 1ифшиц Б.М. Механика сплошных сред. Госиздат, техиикотеоретические материалы, 1954, с. 165.

ВНИИПИ Заказ 10212/2 Тираж 566 Подписное

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