Дутьевая фурма доменной печи

 

В, И. Волошин, B. В. Лисищсий, E. Е. Гаврилов,. М. Д, »Жембус» . В. Н. Никифоров, А. Г. Ульянов, И. В. Мураш, И. И. Дышлевич, О. И. Демин, И. А. Маслов, А. А. Егурнов, и Н. Н. Вавилова (72) Авторы изобретения (7i ) Заявитель Институт черной металлургии Министерства черной металлургии СССР: (54) ДУТЬЕВЛЯ ФУРМ А ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

2 различными вставками, позволяю»»цими по, высить скорость охлаждающей жидкости, в том числе с тангенциальным подводом охла»аителя Г2) ..

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, .и может быть использовано для подачи дутья в доменную печь.

Одной из. основных причин простоев

5 доменных печей и нарушения их ровности хода является их низкая стойкость воздушных фурм. Определяющим условием в стойкости дутьевых фурм является наличие гарниссажа, покрывающего всю наружную поверхность корпуса. Образование и сохранение гарниссежа зависит от технологических условий работы доменной пвчи а также от интенсивности охлаждения поверхнос ти фурмы.

f5

Известна конструкция дутьевой фурми ,состоящая из корпуса, во фланце которого расположена труба для отвода охладителя .и трубы, подводящей охладитель к рыльной ее части (1), 20

Однако такая конструкция не удовлетворяет изложенным требованиям.

Известны также конструкции фурм, у которых охлаждаемая полость снабжена

Однако несовершенство циркуляпион ного контура охладителя в полости-фурмы также приводит к образованию зои с низкой интенсивностью и неравномер- ностью охлаждения, в пределах которщс даже при низких тепловых рабочих иа| руэ ках образуются паровоздушные подушки, способствующие прогару .фурм.

Наиболее близким к иэобретенито по технической сущности и достигаемому результату является дутьевая фурма, содержащая водохлаждаемый полый кор;пус с фланцем и рыльной частью, размещенную в полости гаэоподводящую трубку с выходом в дутьевой канал фурмы, кольцевую перегородку в рыльной части с отверстиями для ввода и вывода охладителя, разделенными между собой цоперечной перегородкой, подводящую и отохладителя.

При увеличении ширины щели так, что отношение длины к ширине. является

35 меньше 3, уменьшается масса охладителя, истекающая из сопла тангенциально, что приводит к потере скорости циркуляции охладителя в. основной полости 10.

Плошадь выходного сечения сопла

l2 следует выполнять не больше площади самого узкого проходного сечения на трассе подвода охладителя в основную полость 1С

С целью концентрации основного потока охладителя в зоне, примыкающей к торроидальной полости 9, сопло 12 расположено таким образом, чтобы продольная ось выходной щели устанавливалась на расстоянии от кольцевой перегородки

5, равном 1-3 калибра.

При установке сопла 12 на расстоянии более 3 калибров, между соплом 12 и кольцевой перегородкой 5 появляется учасToK со слабоинтенсивным движением охладителя, причем размеры этого участка растут с увеличением укаэанного расстояния, 3 99985 водящую охладитель трубки, Фангенциальное сопло для охладителя (3), 11елью изобретения является повышение стЬйкости дутьевой фурмы доменной ае- чи. 5

Поставленная цель достигается тем, что в фурме, содержащей водоохлаждаемый полый корпус с фланцем и рыльной частью размещенную в полости газоотводяшую трубку с выходом в дутьевой канал фур- 10 мы, кольцевую перегородку в рыльной части с отверстиями для ввода и вывода охладителя, разделенными между собой поперечной перегородкой, подводящую и отводящую охладитель трубки, танген- 15 циальное сопло для охлаждения, последнее выполнено с щелевым отверстием длиной 3-5 его ширины, расположенное в полости корпуса на расстоянии от коль девой перегородки в 1-3 калибра сопла 20 до продольной оси выходной щели торца сопла, причем расстояние между подводящей трубкой и соплом в кольцевой перегородке равно толщине поперечной перегородки, а заборный конец отводящей 25 охладитель от полости трубки установлен от кольцевой перегородки на расстоянии

3-4 диаметра трубки.

На фиг. 1 и 2 изображена фурма, продольный разрез; на фиг. 3 — разрез щ

Л-Л на фиг, 2. фурма содержит корпус 1 с фланцем

2 и рыльной частью 3, .размещенную в охлаждаем ой фурме газоподводящую трубку 4, кольцевую перегородку 5 с отверстием для ввода охладителя 6 и от верстием для отвода охладителя 7, разделенными между собой поперечной перегородкой 8. Кольцевая перегородка 5 делит охлаждаемую полость на две полости: торроидальную 9 и основную 10, /

К отверстию для ввода охладителя 6 примыкает подводящая охладитель трубки 11, а на отверстии для отвода охладителя 7 установлено сопло 12, расположенное тангенциально к внутренней поверхности наружной стенки корпуса 1, На фланце 2 закреплена отводящая охладитель трубка 13, причем ее заборный торец установлен на расстоянии от кольцевой перегородки 5, равном 3-4 ее диаметров.

Фурма работает следующим образом.

Охладитель подается по подводящей трубке 11 в торроидальную полость 9, единым потоком омывает ее и через отверстие для отвода охладителя 7 и сопло 12 тангенциально к внутренней поверхности наружной стенки корпуса 1 истекает в основную полость 10, интен-, сивно омывая при этом внутреннюю поверхность наружной стенки корпуса 1.

Из полости 10 охладитель отводится посредством отводящей трубки 13.

С целью создания турбулизированного поперечного потока охладителя, вращающегося в полости 10, на кольцевой перегородке 5 со стороны этой полости установлено шелевое сопло 12. Оно может выполняться прямым или другой формы и направлено как от подводящей охладитель трубки 11, так и к ней, B случае, если сопло направлено к подводящей охладитель трубке 11, то трубка 11 должна настолько прижиматься, к внутренней стенке корпуса 1, чтобы не перекрывала выходного сечения сопла 12, Выполнение сопла 12 щелевым при длине щели равной 3-5 величины ее ширины, размещенной цо направлению продольной оси фурмы, позволяет обеспечить оптимальную закрутку потока охладителя с высокой скоростЬю циркуляции в полости 10.

При уменьшении ширИны щели так, что отношение длины к ширине является больше 5, значительно возрастают потери напора охладителя, а также повышается опас нос ть забивания с опла твердыми частицами из-эа недос та точной очистки

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шербаков В. П. Доменное производство. М ., "металлургия, 1964, с, 134- 13 5.

2. "«1ерные металлы", 1970, No 10. с. 13-14.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2845 147/02, кл. С 21 В 7/16, 1979.

S 9985

С целью обеспечения интенсивного охлаждения рыльной части 3 фурмы в кольцевой-перегородке 5 отверстие для отвода охладителя 7 выполняется так, что кратчаЙшее расстояние между обра- $ зуюшими отверстий равно толщине поперечной перегородки 8, т.е. поперечная перегородка 8 является касательной к образующим отверстий 6 и 7. е

При невыполнении этого условия в торроидальной полости 9 от поперечной перегородки 8 до отверстия для ввода . охладителя 6 и от поперечной перегородки 8 до отверстия для отвода охладителя 7 образуются глухие полости, Ф Ю

1S, С целью повышения скорости движения охладителя эа счет концентрации потока в зоне полости 10, примыкающей к кольцевой полости 9 и увеличения степени однородности потока, заборный торец от20 водящей охладитель трубки 13 устанавливается на расстоянии от кольцевой перегородки 5, равном 3-4 ее диаметров.

При установке заборного торца отводящий охладитель трубки 13 на расстоя2S нии от кольцевой перегородки 5, меньшем

3 ее диаметров, сужается область высокоинтенсивного движения охладителя в околорыльной части фурмы.

При установке заборного торца отводящий охладитель трубки 13 на расстоянии от кольцевой перегородки 5, большем

4 ее диаметров, уменьшается скорость движения за счет неравномерного распределения потока охладителя в полости 3$

10, кроме того газоподводящая трубка

4 оказывает дополнительное гидравлическое сопротивление.

Заборный торец может быть выпол-. нен круглого поперечного сечения не- 40 посредственно на срезе отводящей трубки 13. Однако целесообразней профиль заборного торца выполнить шелевым с суммарной площадью сечения на 3-5 больше площади выходного сечения соп- i$ ла 12 и размещением длины щели вдоль продольной оси отводящей трубки, при этом срез трубки 13 необходимо заглу.т шить.В этом случае линии тока контура циркуляции в зоне расположения отводя- $й шей трубки минимально искривлены, вследствие чего дополнительно повышается однородность потока охладителя.

Таким образом, предлагаемая конструкция дутьевой фурмы, снабженная

09 б усовершенствованной системой охлаждения с форсировкой охлаждения в рыпьной части, обеспечивает равномерный и интенсивный перемещающийся поток охладителя в полости между перегородкой и флавием с одной подводящей и одной отводящей трубками. Реализация изоб-. ретения позволяет повысить эксплуатапионную стойкость фурм примерно в 2 раза.

Экономический эффект от внедрения на доменной печи. объемом 5000 м, составляет порядка 168 тыс. руб./год.

С увеличением стойкости фурм повышается производительность доменных печей за счет сокрашения их простоев и уменьшаются расходы на изготовление фурм.

Формула изобретения

Дутьевая фурма доменной печи, содержащая водоохлаждаемый полый корпус с, фланцем и рыльной частью, размещенную в полости газоподводяшую труб<у с выходом в дутьевой канал фурмы, кольцевую перегородку в рыльной части с отверстиями для ввода и отвода охпадителя, разделенными между собой поперечной перегородкой, подводяшую и отводящую охладитель трубки, тангеияиаль ное сопло для охладителя, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения стойкости фурмы, тангенциальное сопло выполнено с -щелевым отверстием, имеющим длину 3-5 его ширины и расположенным в полости корпуса, на расстоянии от кольцевой перегородки в 1-3 калибра сопла до продольной оси выходной щели торца сопла, причем расстояние между подводящей трубкой и соплом в кольцевой перегородке равно толщине поперечной перегородки, а заборный конец отводящей охладитель из полости трубки установлен от кольцевой церегородки на расстоянии 3-4 диаметра трубки.