Дутьевая фурма доменной печи

 

ДУТЬЕВАЯ ФУРМА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащая полый корпус и топ .ливоподводящий патрубок.в его полости с расиредепитепем топливного потока , установленным внутри выходной части патрубка в виде сопла Лаваля, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества смешива-. ния топливодутьевых кс мпонентов, распределитель установлен в поцости выходной части патрубка с образова нием в ней периферийного канала, соединенного непосредственно с по лостями корпуса фурмы и патрубка.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ЗСЮ С 1 В 7 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, Фллц

Дутье

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

l10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3481707/22-02 (22) 10.08.82 (46) 30.03.84. Вюл. )) 12 (72) В.В.Лисицкий, М.И.Ровенский, И.В.Мураш и Д.Л.Пивоваров (71) Институт черной металлургии (53) 669.162.24 (088.8) (56) 1.Патент ЧССР )) 143155, кл. F D 1969.

2.Авторское свидетельство СССР

)) 908881, кл. С 21 В 7/16, 1980. (54 ) (57) ДУТЬЕВАЯ ФУРМА ДОМЕННОЙ

ПЕЧИ, содержащая полый корпус и топ.ливоподводящий патрубок.в его йолости с распределителем топливного потока, установленным внутри выходной части патрубка в виде сопла Лаваля, отличающая с я тем, что, с целью повышения качества смешива". ния топливодутьевых компонентов, распределитель установлен в полости выходной части патрубка с образова нием в ней периферийного канала, соединенного непосредственно с по.лостями корпуса фурмы и патрубка.

1082824

Изобретение относится к получению металлов.и сплавов путем плавления. и может быть использовано в шахтных печах, напрнмер,в доменном производстве, где применяется комбинированное дутье. 5

Известна дутьевая фурма, предназначенная для подачи в рабочее пространство агрегата дополнительного топлива через полый корпус и топливоподводящий патрубок в ниде .сопла 30

Лаваля f1)

Однако эта фурма при высоких па-. раметрах комбинированного дутья .не может быть применена в доменном производстве. 15

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является дутьевая фурма доменной печи, содержащая полый корпус и топлиноподводящий па- О трубок в его полость с распределителем топливного потока, установленным внутри выходной части патрубка в виде сопла Лаваля (2)

Недостатком известной конструкции является снижение пробивной способности топливного потока и ухудшение смешения дутьевых компонентов с топливом s поперечном ее . ченни дутьевой полости, что приводит к горению смеси в локальных .участках фурмь1 и, в конечном итоге, снижает степень реагирования топли-. ва и однородности горного газа, что в целом повышает расход кокса на печь.

Цель изобретения -: повышение качества смешения топливодутьевых . компон ентов.

Указанная цель достигается тем, что в дутьевой фурме домейной печи, 40 содержащей полый корпус и топливоподнодящий патрубок в его полость с . распределителем топливного потока, установленным внутрй выходной части натрубка в ниде сопла Лаваля, распре-45 делитель установлен в полости выходной части патрубка с образованием в ней периферийного кольцевого канала, соединенного непосредственно с полостями корпуса фурмы и патруб- 5Q ка.

Это позволит,осуществить н пределах внутреннего пространства фурмы двустадийное смешение дутья с топлцном путем ввода в дутьевой канал центральной активной скоростной струи и периферийной колЬцевой пассивной струи топлива, что обеспечивает эффективное смешение топливо-. дутьевых компонентов при повыаении, кинетической энергии и дальнобойнос- 6 ти топливного потока, при-этом увеличивается глубина его внедрения в дутьевой поток и, в конечном итоге, повышается однородность смешанного патока по сечению фурми. 65

На чертеже изображена дутьевая фурма, продольный разрез.

Дутьевая фурма содержит водоохлаждаемый корпус 1. конической формы с соответственнб наружной и внутрен-, ней стенками 2 и 3, головной . рыльной) частью 4 и фланцем 5. Через водоохлаждаемую полость корпуса 1 пропущен топливоподводящий патрубок 6 с выходным отверстием в дутьевой канал фурмы. В полости патрубка

6 (в его выходной части) установлен полый распределить 7 топливного по-тока с кольцевым (периферийным) каналом 8 между наружной поверхностью распределителя 7 и ннутренней поверхностью патрубка б. Внутренняя полость распределителя 7 выполнена нрофилированной в виде сопла Лаваля с расширя" ющейся выходной частью в напранлении дутьевого канала и входной сужающей частью, направленной навстречу потоку топлива..Критическое (узхое) сечение .сопла выполнено .на 10-203 больше площади кольцевого канала 8. Кромки стенок входной части сопла целесооб-: разно выполнить острыми или скругленными. Распределитель 7 установлен коаксиально выходной части топливоподводящего патрубка 6 и закреплен н ней жестко, причем выходной торец распределителя 7 размещен эаподлицо с выходным торцом патрубка б.

Распределитель 7 целесообразно изготонить из жаропрочного или огнеупорного материала. В зависимости от диаметра дутьевого канала, энергопараметров топлива перед фурмой и характера истечения топливного потока профиль кольцевого {периферийного) канала 8 может быть выполнен расширяющимся, цилиндрическим или сужающимся, при этом в любом из укаэанных вариантов входную часть его целесообразно выполнить сужающейся в. направлении по ходу движения потока. Иэ условий сплошности истекающих потоков угол раскрытия центрального и периферийного сопел должен находиться в пределах 6-8

Устройство работает следующим образом.

Высокотемпературное дутье под давлением подается s печь через дутьевой канал фурми, а топливо (природный, коксовый и др. газы), вводимое через патрубок б, поступает в дутьевой канал на смешение в виде центральной активной круглой струи, формируемой истечением через сопла Лаваля и периферийной пассивной кольцевой струи, формируемой истечением через канал 8, при этом степень активности струи определяется как количеством их движения, так и формируемым профилем канала . Tahoe разделение топливного потока приводит к увеличению дальнобойности

1082824

Сост авнтел ь Ю. Серов

РедактоР Л. ПчелинскаЯ ТехРеД,Т. Дубннчак

Корректор Г.Решетник

Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1680/24

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 центральной струи и отставанию периферийной струи, ее деформации и повышению степени поперечной турбулизации. Это способствует интенсивному перемешнванию периферийной струи топлива с дутьем по периметру центральной топливной струи в области

:примыкания топливоподводящего патрубка б со стенкой 3 дутьевого канала,,что привоаит к локальному горению, появлению поперечной пульсации, .воэ- ® никновеиию вихревых (циркуляционных) эои и даасыванив этого предварительse еИаюаеиого топливодутьевого поток@ в корневую часть центральной топливной струи, где появляется область 15 ноииженного давления. s процессе совместного движения центральной струи с присоединенным пограничным смешанным потоком смешение продолжается по всей длине активной струи и характеризуется. энергичным взаимодействием движущихся контактируемых масс за счет развития фронта горе-. ния, интенсивной турбулизации, удли" нения пути смешения по сечению дуть- 5 евого канала, развитие реакционной контактной поверхности, возрастания температурного уровня смешиваемых компонентов и послойного проникнове» ния дутьевых компонентов в топливный ноток, при этом последний разбухает. Такое постадийное поперечно продольное взаимодействие движущихся раз нохарактерных потоков форсирует процесс смешения, усредняет распределение смешиваемых компонентов в пределах фурье и повышает однородность горнового газа.

Перенос распределителя 7 в гаубаиу топливоподводящего патрубка б снижает эффект разделения топлнвной струи, а выдвижение распределителя в дутьевой канал приводит к преждевременному его прогару.

Предлагаемое техническое. решение обеспечивает разделение топлива на два потока в процессе его истечения в дутьевой канал фурмы, при этом подвод тоцлива осуществляется от одного источника. Это позволяет организовать двустадийное смешение углеводородов топлива с кислородом дутья с развитой контактной поверхностью, что интенсифицирует процесс смесеобразования путем повышения степени реагирования взаимодействующих компонентов по сечению канала н, в конечном итоге, увеличивает степень использования s ðàe î÷åè пространстве печи химической энергии восстановительных газов, что позволяет снизить расход кокса на печь.

Годовой экономический эффект от внедрения изобретения составляет около 195 тыс.руб.