Фурма доменной печи

 

1. ФУРМА ДОМЕНН00 ПЕЧИ, содержашая корпус в виде носка, наружного и внутреннего стаканов и фланца , кольцевую перегородку с отверстием для отвода воды/ образукицую с носксял, на внутренней поверхности которого выполнены выступы, кольцевую полость, и трубку для подвода воды в эту полость, отличающая с я тем, что, с целью улучшения условий охлаждения носка и повышения срока службы, выступы носка расположены по винтовой линии. 2. Фурма по п. 1, отличающаяся тем, что грань выступа по ходу движения воды выполнена перпендикулярной к поверхности носка, ,а противоположная р уклоном к осноi ванию следуняцего выступа, высота которого составляет 0,04-0,12 ширины Ко кольцевой полости. ел to ел м со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(Д) С 21 В 7 16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЦЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ q "

3а (21) 3466110/22-02 (22) 09.07.82 (46) 07.11.83. Вюл. Ф 41 (72) Ю.П.Волков, В.Н.Никифоров, E.Ê.Òêà÷åíêî, П.Я.Мухин и Н.A.Éàëüцев

:(71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский технологический институт механизации труда в черной металлургии и ремонтно-механических работ (53) 669.162.22 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 452241, кл. С 21 В 7/16, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3344583, кл. С 21 В 7/16, 1981. (54)(57) 1. ФУРМА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ со- держащая корпус в виде носка, наруж„„Su„„1652539 А ного и внутреннего стаканов и фланца, кольцевую перегородку с отверстйем для отвода воды, образующую с носком, на внутренней поверхности которого выполнены выступы, кольцевую полость, и трубку для подвода воды в эту полость, о т л. и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью улучшения условий охлаждения носка и повышения срока службы, выступы носка расположены по винтовой линии.

2. Фурма по п. 1, о т л и ч а ю .щ а я .с я тем, что грань выступа по ходу движения воды выполнена перпендикулярной к поверхности носка,,а противоположная с уклоном к основанию следующего выступа, высота - Q

1 которого составляет 0,04-0,12 ширины кольцевой полости.

1052539

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к дутьеному оборудованию доменной печи.

Известна фурма доменной печи, содержащая фланец с трубкой для отвода охладителя корпус, полость которого разделена в передней части вертикальной кольцевой перегород кой с отверстием для отвода охлади теля, трубку, подводящую к носовой части охладитель, которая снабжена продольной перегородкой, установленной напротив -выходного отнерстия трубки . (1 ).

Однако эта фурма имеет низкий срок службы преимущественно из-за оттлавления и прогара торца передней части фурмы — носка (около 90% от общего количества прогоревших фурм ). Оплавление является результатом недостаточной эффективности охлаждения и происходит вследствие быстрого нагрева граничного с поверхностью носка слоя воды, что создает условия для возникновения пленочного кипения и резкого снижения тепла отвода от носка. В условиях пленочного кипения .практически всегда происходит прогар. Быстрый нагрев пограничного слоя обусловлен низким коэффициентом теплопроводности воды (0,14-0,24 ккал/мч град и незначительным перемешиванием слоев воды. Так, при температуре води, подаваемой для охлаждения фурмы, равной 18-20 С температура в .пограо ничном слое, канала носка достигает 80-100 С, а средняя выходящая,т измеряемая на выпускном трубопроводе„составляет 25-.30 С.

Наиболее близкой к.предлагаемой является фуртта доменной печи, содержащая корпус в виде носка, наружного и внутреннего стаканов и фланца, кольцевую перегородку с отверстием для отвода воды, образующую с носком,-на внутренней поверхности которого выполнены выступы, кольцевую полость, и трубку для подвода воды в эту полость f2 ).

Однако известная фурма также не обеспечивает необходимые условия охлаждения ее носка.

Цель изобретения — улучшение условий охлаждения носка фурмы и повышение срока, службы. ,Поставленная цель достигается тем, что в фурме, содержащей корпус в виде носка, наружного и внутреннего стаканон и фланца, кольцевую перегородку с отверстием для отвода воды, образующую с носком, на внутренней поверхности которого выполнены выступы, кольценую полость, и трубку подвода ноды в эту полость; выступы носка располо- жены на винтовой линии.

Грань выступа по холу Лвит еттия води выполнена перпендикуляттной к поверхности носка, а противоттолоттная с уклоном к основанию следующего выступа, высота которого состанляет 0,4-0,12 в ирины кольцевой полости.

На фиг. 1 представлена фурма, продольный разрез) на фиг. 2 — то же, нид со стороны фланца; на

10 фиг. 3 — то же, поперечный разрез; на фиг. 4 — разрез носка по кольцевому каналу °

Фурма содержит корпус в виде носка 1, наружного и внутреннего стаканов 2 и 3, фланца 4 с отверстием 5 для отвода воды, кольцевую перегородку б с отнерстием 7 для отвода воды, трубку 8 для под- . вода воды. Носок 1 и кольцевая перегородка б образуют кольцевой канал 9, имеющий винтообразно расположен. ные выступы 10 на носке 1.Выступы 10 выполнены перпендикулярными кповерхности носка со стороны движения воды 1грань Г )и полыми Опускающимися до основания следующего выступа с противоположной .сторонк(грань Д1

Высота выступов 10 составляет 0,04

0,12 ширины канала 9.

Охлаждение фурми происходит сле)З0 дующим образом

Через трубку 8 вода подводится в кольцевой канал 9. При.движении в канале 9 благодаря крутому подъему винтообразно расположенных выступон

З5 10 со стороны хода воды (грань Г) пограничному слою воды придается дополнительное вращательное движение. Основной поток при этом имеет преимущественно поступательное

40 движение. Это позволяет перемещать соприкасающийся с внутренней поверхностью торца носка 1 (имертщего наибольшую тепловую нагрузку ) нагретый слой воды н нетеплонапряженную

45 зону тыльной стороны канала 9. На ее место по пологой грани Д выступа

10 поступает вода из центральной зоны, имеющая большую линейную скорость и меньшую собственную температуру.

Периодическая замена нагревающейся воды в граничном (пристенном) слое на холодную увеличивает теплоотбор от носка 1. Кроме того, наличие в кольцевом канале 9 потоков с векторами скоростей, напранленными под

5 углом друг к другу, создает дополнительную турбулизацию води, что соотнетственно повышает коэффициент теплоотдачи от поверхности носка

1 к воде. Все это позволяет улуч60 шить условия охлаждения носка 1, снизить вероятность возникновения пленочного кипения и повысить срок службы фурмы.

Высота выступов 10 опытным путем

6g приняТа равной 0,04-0,12 ширины ка=

1052539 47vz. 7 нала 9 и зависит от скорости протекания воды в канале 9. При высотах менее 0,04 ширины канала 9 увеличивается вероятность того, что пограничный слой не отводится в тыльную часть канала 9, а проскакивает над выступом 10. При высотах более

0,12 ширины канала 9 эа выступом

10 может образовываться эона с низким давлением, т.е. застойная зона с низкой скоростью обмена воды. Из канала 9 через отверстие 7 в перегородке 6 вода поступает в хвостовую камеру фурмы, ограниченную наружным 2 и внутренним 3 стаканами, фланцем 4 и перегородкой 6, охлаждает ее и отводится через отверстие

5 во фланце.

Быполнение водоподводящего кольцевого канала с винтообразно расположенными выступами по внутренней поверхности носка, имеющими перпендикулярно расположенную грань со стороны хода воды и пологую с противо-! положной, позволяет улучшить условия охлаждения в носке фурмы, уменьшить вероятность возникновения кризиса кипения воды { пленочного кипения ) и повысить срок службы фур Mbl °

Ожидаемый экономический эффект от внедрения фурми на одной

15 доменной печи среднего объема составит 9,2 тыс. руб. в год.

НИИПИ Заказ 8796/19 ираж 568 Подписное

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