Дутьевая фурма доменной печи

 

ДУТЬЕВАЯ ФОРМА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ , содержащая водоохлаждаемый корпус, состоящий из внутреннего и наружного конических стаканов, соединенных по концам с фланцем и рьшьной обечайкой, патрубки подвода и отвода охладителя и ребра, расположенные поперечно продольной оси фурмы на внутренних поверхностях корпуса, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости фурмы за счет улучшения условий теплообмена, ребра выполнены кольцевыми с шагом 2-5 и вы .сотой их высова 0,5-2,0% ширины водоохлаждаемого сечений корпуса фурмы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (II),SU

21 А

3GD С 21 В 7/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф«

° «Ь

° °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3588630/22-02 (22) 28.02.83 (46) 15.05.84. Бюл. У 18 (72) Г. Я. Бронштейн, В. В. Малый, А, Л. Тавалинский, И. А. Бритвин и А. С. Гусаров (71) Украинский государственный институт по проектированию металлургических заводов (53) 669.162.24(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 576341, кл. С 21 В 7/16, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

У 785362, кл. С 21 В 7/16, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2633851, кл. С 21 В 7/1 6, 1978. (54) (57) ДУТЬЕВАЯ ФОРМА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащая водоохлаждаемый корпус. состоящий нз внутреннего и наружного конических стаканов, соединенных по концам с фланцем и рыльной обечайкой, патрубки подвода и отвода охладителя и ребра, расположенные поперечно продольной оси фурмы на внутренних поверхностях корпуса, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повн" шения стойкости фурмы за счет улучшения условий теплообмена, ребра выполнены кольцевыми с шагом 2-5 и вы" сотой их высова 0,5-2,07. ширины во,доохлаждаемого сечений корпуса фурмы,, O е

1092178

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к оборудованию для подачи горячего дутья в доменную печь, Известна фурма доменной печи, содержащая водоохлаждаемый корпус, состоящий as внутреннего, облицованного жаростойким сплавом, и наружного конических стаканов, соединенных по концам с фланцем и рыльной обе чайкой, причем облицовка нанесена на ее рифленую поверхность 0) .

Недостатком указанной фурмы является относительно невысокая стойкость обусловленная высоким термическим сопротивлением ламинарной погранич,.ной области охладителя теплонапвяженной поверхности. Нри большой плотности теплового потока это приводит к образованию паровой пленки на теплонапряженной поверхности, которая ограничивает количество теплоты, пе» редаваемой через последнюю охладителю.

Известна также фурма доменной пе;чи, содержащая водоохлаждаемый кор пус, состоящий из внутреннего, облицованного жаростойким сплавом, и на-, ружного конических стаканов, соединен:ных по концам флаицем с рыльной обе" чайкой, где поверхности теплообмена, контактирующие с Охладителем, облицо ваны прдволочной сеткой, Проволочная сетка выполнена из меди и ппотно соединена в,местах касания (23 .., Однако известная конструкция фурмы доменной печи характеризуется,недостаточнО Высокой эффективностью Ох» лаждения, обусловленной низким КПД . тепловой передачи, а также повышением эксплуатационйых затрат, связанных с тем, что при работе на техничес. кой воде происходит зарастание ячеек и снижается теплоперецача.

Наиболее близким к предлагаемой яв- 4 ляется фурма доменной печи, содержащая

Водоохлаждаемый корпус, состоящий из внутреннего и наружного конических стаканов, соединенных по концам с фпанцем к рыпьной обечайкой патрубки подвода ,и отвода охладителя и ребра, раеполо" женные поперечно продольной оси фурмы на внутренних поверхностях корпуса 13 .

Однако в известной конструкции. фурмы ребра хотя и способствуют улуч,шению условий тенлоббмена, но при большой плотности теплового потока возникает паровая пленка на теплона - пряженных поверхностях препятствующая в дальнейшем процессам теплообмена.

5 Цель изобретения — повьппение стойкости фурмы за счет улучшения условий теплообмена.

Поставленная цель достигается тем, что в дутьевой фурме доменной печи, 10 содержащей водоохлаждаемый корпус, состоя1пий из внутреннего н наружного конических стаканов, соединенных по концам с фпанцем и рыпьной обечайкой, патрубки подвода и отвода охладителя

15 и ребра, расположенные поперечно продольной оси фурмы на внутренних поверхностях корпуса ребра выполнены кольцевыми с-шагом 2-5 и высотой их высова 0,5-2,0Х ширины водоохлаждае20 мого сечения корпуса фурмы.

Выполнение высоты высова поперечного кольцевого ребра во внутреннюю водоохлаждаемую полость 0,5Х значений водоохлаждаемого сечения и шага Вы2э ступов менее 2 значений водоохлаждаемого сечения фурми не способствует повьппению коэффициента теплопередачи, повьппенню стойкости фурмы и улучшению условий теплообмена. Выполнение вы36 соты такого высова более 2,07 значений водоохлаждаемого сечения н шага выступов более 5 значений водоохлаж-, даешого сечения фурмы между внутрен ним и внешним коническими стаканами способствуют увеличению сопротивле- .

5 ния проходу хладоагента из-за возник. новения черезмерных пульсаций, что потребует увеличения мощности насоcos, подающих охлаждающий агент.

На фиг, 1 показана фурма доменной печи, продольный разрез; на фиг. 2— узел I на фиг, 1; на фиг. 3 — узел П .на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез А-А на, фмг. 1.

Фурма доменной печи состоит иэ водоохлаждаемого корпуса, выполненного as двух конусных стаканов 1 и 2 (наружного и внутреннего), к торцам которых приварена с одной стороны медная рыльная обечайка 3 фурмы, покрытая защитным экраном из сплава

4, Место. сварки внутреннего медного стакана 2 с медной рыльной обечайкой

3 эащищено ° слоем огнеупорной обмазки

5. Фурма содержит патрубки 6 подво да и отвода хладоагента.

Внутренние поверхности водоохлаждаемой полости фурмы, образованные наружными н вйутренним стаканами, 1092178 снабжены поперечными кольцами ребрами 7, выполненными по продольной оси фурмы с шагом, составляющим 2-5 значений водоохлаждаемого сечения между внутренним и наружным коническими стаканами 1 и 2.

Высота высова ребер 7 во внутреннюю водоохлаждаемую полость фурмы, образованную внутренним и наружным коническими стаканами 1 и 2, составляет 0,5-2,0% значений водоохлажда-. емого сечения.

Кольцевые поперечные выступы ребер 7 во внутренней полости водоохлаждаемого сечения могут быть получены накаткой или любыми другими доступными способами, например штамповкой.

Кольцевые поперечные выступы цилиндрических ребер 7 на внутренней поверхности .наружной .обечайки могут быть также выполнены в виде наборных колец иэ медной сетки, приваренных к внутренней поверхности наружного или внутреннего стаканов.

Ширина кольцевых поперечных выступов цилиндрических ребер 7 изменяет-, ся в сторону уменьшения в направлении рыпьной обечайки 3 от 2,0-0 5Х значений водоохлаждаемого сечения ,внутренней полости фурмы.

При подаче охлаждающего агента че"

4 реэ патрубок 6 подвода происходит турбулизация потока в пристенном слое, что вызывает создание вихревых эон с ! увеличенной скоростью движения потока. охлаждающего агента. Это приводит к резкому росту коэффициента теплоотдачи. Образование вихревых зон лишь в тонком пристенном слое потока обуслав ливается высотой выступов ребер 7, равной 0,5-2,0% значений водоохлаждаемого сечения фурмы, образованного внешним и внутренним коническими стаканами, и с шагом размещения, состав-, ляющим 2-.5 значений водоохлаждаемого ,сечения. При уменьшении ширины выступов ребер 7 в сторону рыльной обечай ки 3 в интервале значений водоохлаждаемого сечения от 2,0-0,5% гидрав" лическое сопротивление охлаждающих элементов фурми не увеличивается, так как при этом не возникает пульса-, ций, роста скорости и,турбулизации основного потока охлаждающего агента.

За счет применения мероприятий сог"

25 ласно изобретению повышается надежность и долговечность работы фурми порядка на 30-40Х. Уменьшаются теплопотери температуры горячего дутья, проходящего через фурму на 4"6 С.

Ориентировочный годовой экономический эффект от применения изобретения составит 139893 руб.

1092l78

A-Д

Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3208/36

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

Составитель Ю. Серов

Редактор Л. Авраменко Техред,Гергель Корректор С. Шекмар