Шлаковая летка руднотермической печи

 

1. ШЛАКОВАЯ ЛЁТКА РУДНОТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕЧИ, содержащая металлическую конусную втулку - фурму и соосно установленную в ней другую конус1 3 ю ную втулку - дюзу с охлаждаемыми полостями , в которые введены подводящие и отводящие трубы, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы, увеличения срока службы, в полостях фурмы и дюзы установлены кольцевые перегородки , причем полости фурмы и дюзы, обращенные в сторону печи, заполнены на 0,25- 0,35 своего объема теплопроводными абразивными зернами из карбида кремния, а в верхней части каждой перегородки в секторе 40-90° выполнены сквозные -отверстия диаметрами, составляющими 0,3-0,5 от поперечного размера зерен. 2. Шлаковая лётка по п. 1, отлчающаяся тем, что со стороны торцовых рабочих I поверхностей фурмы и дюзы установлены втулки из теплопроводного огнеупорного (Л материала. 4 СО СО к центру 17

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„, SU„„1117439 зад F 27 D 3/15

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Z6

К центру лечи

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3630381/22-02 (22) 28.07.83 (46) 07.10.84. Бюл. № 37 (72) В. И. Дятлов, Л. 3. Беленький и К. А. Ким (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования. (53) 669.168 (088.8) (56) 1. Дуррер P. и Фолькерт Г 1ч(еталлургия ферросплавов. М., «Металлургия», 1976, с. 329.

2. Ершов В. A. и др. Технология фосфора. Л., «Химия», 1979, с. 227. (54) (57) 1. ШЛАКОВАЯ ЛЁТКА РУДНОТЕРМИЧЕСКОЙ Г1ЕЧИ, содержащая металлическую конусную втулку — фурму и соосно установленную в ней другую конусную втулку — дюзу с охлаждаемыми полостями, в которые введены подводящие и отводящие трубы, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы, увеличения срока службы, в полостях фурмы и дюзы установлены кольцевые перегородки, причем полости фурмы и дюзы, обращенные в сторону печи, заполнены на 0,25—

0,35 своего объема теплопроводными абразивными зернами из карбида кремния, а в верхней части каждой перегородки в секторе 40 — 90 выполнены сквозные отверстия диаметрами, составляющими 0,3 — 0,5 от поперечного размера зерен.

2. Шлаковая летка по п. 1, отлчающаяся тем, что со стороны торцовых рабочих

Я поверхностен фурмы и дюзы установлены Е втулки из теплопроводного огнеупорного материала.! !! /439

Изобретение от>носится к печ«строеник> для мегаллургии и может быть использовано в ру 1>!отер м и ческих дуговых печах фосфорной IlpoMIIIIIленности, а также H руднотеpiXIHческих печах черной и цветной металлургии.

Известна конструкция шлаковой летки, выполненной из углеродистых блоков с накладным водоохлаждением (1).

Недостаток такой конструкции состоит в том, что при сливе шлака, например при производстве желтого фосфора, отмечается IO весьма низкая стойкость углеродистых б.loков.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предла<.аемой является 1плаковая летка руднотермической печи, содержащая металлическую

KoHvñíóþ вт лк --фурму и соосно установ1Е Н Н Ч Ю В I I « и Д Р > Г У К> К 0 11>> С и >, Þ В T >>«I K \> дюзу с охлаждаемыми полостями, в ко!орые введены подводящие и отводящие тру<>bI (2) .

Однако в пр<п!ессе эксплуатации печи на внутренних ст«IIKBK водоохлаждаемых полостей фурмы и дюзы осаждается накипь ухудп1ающая теплосьем.

Опыт эксплуатации фосфорных печей

РКЗ-- 486> показывает, что с р«дн и и срок службы дк>з составляет !5 «ут., 11 фурм

60 сут. Г1 ричи ной замены in ок является прогар фурмы или дюзы с разгерметизацией водоохлаждаемых полостей. Прогары в основном производят на внутренней торцовой (со стороны объема печи) поверхности летки, постоянно находящейся в шлаковой вани < ..

Разрушение летки происходит также изза попадания корольков металла, например феррофосфора, на рабочую поверхность летки с последу>ощим образованием легкоплавкой эвтектики, появлением раковин и разгерметизацией водоохлаждаемой полости.

Целью изобретения является повышение надежности работы, увеличение срока службы.

Поставленная цель достигается тем, что в шлаковой летке руднотермической печи, содержащей, металлическую конусную втулку — фурму и coocklo установленную в ней другую конусную втулку — дюзу с охлаждаемыми полостями, в которые введены подводяп<ис и отводящие трубы, в полостях фурмы и дюзы установлены кольцевые II«регородки, llpH>ILм полости фурмы и дюзы, обращенные в сторону печи, заполнены на

0,25-- 0,35 своего объема тенлопроводпыми абразивными зернами IK3 карбида кремния, а в верхней части каждой п«р I.o)>o,ik

=-екторе 40 — 90" выполн<ч<ы < кв<>зныс отвертия диаметрами, составлill<>ll! ими 0,30.5 от поперечного размер l 3«р«п.

Кроме того, со сTopokl! I Topi!o!3! Ix рабочих поверхностей фурмы и дюзы установлены втулки из T«ii.ioklðok>o;Iíoão огнеупорного материала.

На фиг. показана предлагаемая шлаковая летка, разрез; на фиг. 2 — - разрез Л вЂ” А

13а фиг. 1 (вид на перегородку фурмы); на фиг. 3 — вид Б на фиг. 1 (вид на наружный

Io;>«II летки); на фпг. 4 -- узел 1 kia фиг. 1 (укрупненный разрез дк>зы и фурмы); на фиг. 5 — разрез  — -В на фиг. 4 (поперечный разрез фурмы и дюзы).

Шлаковая летка руднотермической печи содержит наружную конусную втулку— фурму 1, внутрь которой соосно установлена другая меньших размеров конусная втулка — дюза 2. Фурма 1 и дюза 2 выполнены из меди с водоохлаждаемыми полостями соответственно 3 и 4. Для подвода и отвода воды к фурме 1 подсоединены трубы 5 и 6, а к дюзе 2 подсоединены трубы 7 и 8.

Трубы 5 — 8 расположены в верхней части летки во избежание их контакта со шлаком.

Фурма 1 заделана в углеродистые блоки 9 стенки ванны печи. Наружный торец фур>lbl < набж H медным кольцевым фланцем

10 для закрепления фурмы к кожуху ванН Ы ПЕ>IH

Подача охлаждающей воды производится в нижние части фурмы 1 и дюзы 2, а выход воды осуществляется в верхней зоне фурмы 1 и дюзы 2.

На рабочий торец фурмы 1 на резьбе

11 установлена втулка !2 из графита на графитовой пасте, также и на рабочий торец д1<эзы 2 на резьбе 13 установлена втулка 14 из графита на графитовой пасте.

Втулки 12 и 14 являются за<цитными экранами и выполнены из теплопроводного огнеупорного материала, например графи3 ci.

Водоохлаждаемая полость фурмы

«набжена кольцевой перегородкой 15, в верхней IH«TH KOTopoH 13 сеKTopE . 40- — 90 выполнены сквозные отверстия 16. Внутренняя водоохлаждаемая п<элость 17, обращенная к центру печи, заполнена на 0,25--0,35 своего объема теплопроводными абразивными зернами 18, например, из карбида кремния. Диаметры отверстий 16 составляют 0,3 — -0,5 от поперечного размера зерен

18. Размер зерен 18 может быть равен 6

8 мм.

Суммарное сечение отверстий 16 в перегородке 5 не менее, чем в три раза должно прсвышать проходное сечение подводящей трубы 5, чтобы не создавать дополнительнос сопротивление для прохода охлаждающей воды. Труба 5 проходит сквозь персI oðoäêó 15. Объем полости 3 фурм ы 1 в четыре раза должен превышать обьем полости 17. Водоохлаждаемая полость 4 дюзы 2 также снабжена вертикальной кольцевой перегородкой 19. в верхней части которой в секторе 40 — -90 выполнены «квозные отверстия 20. Величина сектора 40! 117439

Bud 5

Фиг. 3

90 выбрана из условия обеспечения циркуляции абразивных зерен 18,23 в камере.

Полость 4 разделена таким образом на две части — внутреннюю 21, обращенную в сторону печи, и наружную 22.

Полости 21 и 17 заполнены на 0,25—

0,35 своего объема I(плопроводными абразивными зернами 23 из карбида кремния.

При заполнении полости 21 зернами

18 и 23 меньше чем 0,25 объема, снижается эффективность по съему накипи со стенок. При заполнении полости 21 и17 зернами 18 и 23 больше чем 0,35 увеличивается гидравлическое сопротивление в полости и уменьшается циркуляция абразивных зерен. Диаметры отверстий 20 составляют 0,3 — 0,5 от поперечного размера зерен 23.

Подвод воды к дюзе 2 производится трубой 7, расположенной в нижней части полости 22:

На внутренних поверхностях полостей

17 и 21 выполнены кольцевые пазы 24 и 25 глубиной 3 — 5 мм, шириной и шагом 8—

10 мм, которые увеличивают поверхность теплосъема. Леточное отверстие для слива шлака закрывается пробкой 26 из огнеупорной глины или металлической водоохлаждаемой.

Шлаковая летка руднотермической печи работает следующим образом.

В процессе эксплуатации печи в фурму.

1 и дюзу 2 постоянно подается охлаждающая вода. Перед сливом шлака пробивают или прожигают пробку 26 и открывают леточный канал.

Поступаюшая в водоохлаждаемые полости 17 и 21 вода вызывает интенсивное движение абразивных зерен 18 и 23 в замкнутых объемах. Этому способствует создаваемый перепад давления воды в нижних и верхних частях полостей.

Обладая абразивными свойствами, зерна 18 и 23 при постояном своем движении разрушают образующуюся на внутренних поверхностях полостей 17 и 21 накипь и тем самым создают условия для образования гарниссажа на рабочей поверхности летки, 1Q в т. ч. и на теплозащитных экранах, т. е. на втулках 12 и 14.

Кроме того, зерна 18 и 23, выполненные, например, из карбида кремния, т. е. материал а, обл ада ющего большей теплоп роводно 5 стью, чем вода (приблизительно в 5 — 7 раз) обеспечивают более эффективный теплосъем.

Наличие гарниссажа на рабочих поверхностях летки резко увеличивает ее срок службы.

Преимушество предлагаемой летки в отличие от известной состоит в том, что при износе летки производится замена не всей летки, а только защитных экранов втулок 12 и 14.

Заданное соотношение объема полости

25 17 к объему полости 3 фурмы 1, может быть принято равным один к четырем. При отношении меньшем 0,25 будет увеличиваться гиравлическое сопротивление, а при отношении большем, чем 0,25 будет снижаться эффективность теплосъема в полости 17, которая находится в более тяжелых температурных условиях, чем полость 3.

Годовой экономический эффект от применения предлагаемой летки на одной печи типа РКЗ вЂ” 48Ф с учетом сокращения расхода только фурм и дюз составит 10 тыс.руб.

1117439

;.ь

18

Фиг. 1

Б — В ф0-. 90 Рог 5

Составитель О. Веретенников

Текред И. Верес Корректор Л. Зимокосов

Тираж 577 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Г1роектная, 4