Фурма доменной печи

 

ФУРМА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащая наружный и внутренний стаканы, соединенные между собой фланцем и носком, имевщем дваУ -образных прилнва с вогнутыми направляющими повер ностями , подводящую н отводящую хладагент трубки, причем подводящая трубка расположена в полости фурмы, отличающаяся тем, что, с целью повышения тепловой стойкости фурмы путем интенсификации ее охлаждения, выходное отверстие подводящей трубки смещено к одной направляющей поверхности прилива, повернутой к внутреннему стакану и имеющей ребра, направленные от наружного стакана к внутреннему с отклонением в сторону двнжения хладагента , плавно сопряженной со смежной поверхностью второго прилива, Причем обе поверхности расположены в нижней половине фурмы симметрично вертикальной осевой плоскости, занимая сектор .носка 60-120. : ;л -sj 9д

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% (1И

4(51) С 21 В 7/16

Н *ВТОР@НОМУ СЭИДВТЕЛ ТВ М

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3663631/22-02 (22) 21.11.83. (46) 23,01.85.. Бюл.М 3 (72) Г.И.Анофриев, Н.Е..Иванов, В.Ф.Ивин, И.Д.Стецеико, Б,Н.Смирнов и И.И.Коркодола (71) Днепропетровский ореда Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта им.N.È.Калинина (53) 669.162,22(088.8)

{56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 452241, кл. С 21 В 7/16, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

И 1004474, кл. С 2 1 В 7/ 16 ь 1981 ° (54) (57) ФУРИА ДОМЕННОЙ ПКЧИ, содержащая. наружный и внутренний стаканы, соединенные между собой фланцем и носком, имеющем два -образных прилива свогнутыми направлякзцими поверхностями, подводящую и отводящую хладагент трубки, причем подводящая трубка расположена в полости фурмы, отличающаяся тем, что, с целью повьппения тепловой стойкости фурмы путем интенсификации ее охлаждения, выходное отверстие подводящей трубки смещено к одной направляющей поверхности приливй, повернутой к внутреннему стакану и имеющей ребра, направленные от наружного стакана к внутреннему с отклонением в сторону движения хладагента, плавно сопряженной со смежной поверхностью второго прилива, причем обе поверхности расположены в нижней половине фурмы симметрично вертикаль. ной осевой плоскости, занимая сектор носка 60-120

1 II

Изобретение относится к мета лургии и может быть использовано в обо-. рудоваиии Для выпуска шлака иэ домен. ной печи.

Известна фурма доменной печи, имеющая плоскую продольную перегород ку, расположенную напротив среза водоподводящей трубки и упирающуюся в носок, Струя охлаждающей воды рассекается перегородкой на две части и направляется вдоль поверности носка Я .

Недостатком этой фурмы являются значительные гидравлические потери при движении охлаждающей воды.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаеl мому результату является фурма доменной печи, содержащая наружный и внутренний стаканы,.соединенные между собой фланцем и носком, имею щим два Y -образных прилива с вогнутыми направляющими поверхностями, проводящую и отводящую хладагент трубки, причем подводящая трубка расположена в полости фурмы. Направлящие поверхности могут быть оребрены и повернуты к внутреннему стакану, что улучшает их охлаждение.

Подводимая в фурму охлаждающая вода разделяется гребнем прилива на две равные части и движется вдоль направляющих поверхностей. По сравнению с предыдущей в известной фурме гидравлические потери незначительны, а теплообмеи улучшен. Вогнутость направляющих поверхностей создает центробежную силу, которая прижимает поток к носу, разрушая пограничный слой воды, не участвующий в конвективном теплообмене, что повышает теплоотдачу к воде. Наклон направляющих поверхностей к внутреннему стакану, а также наличие на них ребер, направленных от наружного ста кана к внутреннему с отклонением в сторону движения потока, способствует притоку воды к внутреннему стакану и улучшению его охлаждения (2$;

Однако в условиях повышенной теп. лоотдачи от нагретой стенки фурмы разделение потока воды на две части означает неэффективное ее использование и значительное ослабление охлаждения носка, где тепловые нагрузки выше, чем в других охлаждаемых участках фурмы. При этом в месте контакта чугуна с фурмой количество воды оказывается недостаточным

3526 I

l5

3S

55 для отвода возникающих тепловых потоков. Недостатком является и расположение одного иэ приливов в верхней половине фурмы, где тепловые нагрузки при выпуске шлака иэ доменной печи не являются максимальными.

Целью изобретения является повышение тепловой стойкости фурмы у тем интенсификации ее охлаждения.

Поставленная цель достигается тем, что в фурме доменной печи, содержащей наружный и внутренний стаканы, соединенные между собой фланцем и носком, имеющим два 1 -образных прилива с вогнутыми направляющими поверхностями, подводящую и отводящую хпадагент трубки, причем подводящая трубка расположена в полости фурмы, вы-. ходное отверстие подводящей трубки смещено к одной направляющей поверхности прилива, повернутой к внутреннему стакану и имеющей ребра, направленные от наружного стакана к внутреннему с отклонением в сторону движения õëàдагента, плавно сопряженной со смежной поверхностью второго прилива, обе поверхности расположены в нижней половине фурмы симмет„ичко вертикальной осевой плоскости, занимая сектор носка 60-1200.

Благодаря смещению выходного отверстия подводящей .трубки в сторону от гребня, т.е. к одной направляющей поверхности, охлаждение ее осуществляется всей массой воды, тогда как в известной фурме количество нодводимой к направляющей поверх- ности воды при одинаковом общем рас" ходе на охлаждение всей фурмы в два раза меньше. Этого количества свежей воды, имеющей большой недогрев, достаточно для отвода максимальных тепловых нагрузок. При дальнейшем движении в полости фурмы вода еще обладает достаточной охлаждающей способностью, так как ее температура усредняется и общий нагрев даже на выходе из фурмы при расходе

1,5-2 л/с не превышает 15-18

Плавное сопряжение смежных направляющих поверхностей приливов позволяет создать вогнутый участок носка необходимой длины, занимающей сектор носа 60-120 . Получение вого нутого участка носка такой же длины при помощи только одного прилива потребовало бы значительного увеличения его высоты, что повлекло бы за собой ухудшение циркуляции воды

3 l в полости фурмы и,неоправданно большое утолщение стенки носка фурми.

Вогнутость участка носка, образованного двумя плавно сопряженными направляющими поверхностями приливов, обеспечивает компактность движущейся струи охлаждающей воды за счет прижатия ее к носку возникающими при движении центробежными силами. Этого эффекта нельзя достичь даже при помощи кольцевой перегородки, которая имеется в известной фурме.

Остальные две поверхности приливов, которые в известной фурме являются также направляющими, в предлагаемом решении не играют особой роли, так как по ним не движется струя охлаждающей воды и сами они находятся эа пределами участка возможного проплавления фурмы.

Интервал значений сектора возможного проплавления носка фурми вытекает иэ того, что в рабочем положении шлаковая фурма может быть повернута влево или вправо вокруг своей оси на угол до 30 относительно плоскости симметрии, проходящей между подводящей и отводящей трубками.

Этот поворот необходим для того, чтобы избежать совмещение.водонроводов фурмы и холодильника.

-Таким образом, если при произвольном повороте фурми относительно холодильника сектор возможного проплавления носка составляет 120 о то при односторонеем повороте в крайнее положение .он составит 60 о

На фиг. 1 представлена предлагаемая фурма (разрез А-А на фиг.2); на фиг.2 — разрез Б-Б на фиг. 1 с видом на фланцевую часть, на фиг.З вЂ” развертка разреза В-В на фиг.2 выпол) ненного с цилиндрической поверхностью.

Фурма состоит из наружного 1 и внутреннего 2 стаканов, соединенных между собой фланцем 3 и носком 4.

На поверхности носка 4 имеются два прилива 5 и 6, заканчивающиеся гребнями 7 и 8 ° Смежные направляющие поверхности этих приливов плавно соединены между собой, повернуты к внут. ,реннему стакану и ограничены сектором.60-!20, . На них выполнены ребра о

9 и впадины 10, направленные от наружного стакана к внутреннему с отклонением в сторону движения струи, т.е. от гребня 7 к гребню 8. Водо13576! 4 подводящая трубка l! при помощи изог ,нутого учас гка 12 переходит в участок нижнего подвода к направляющей пов ерхности прилив а 5. Выходное о)! верс тие

5 подводящей трубки II смещено в сторо. ну от гребня 7 к гребню 8 и зафиксировано при помощи фиксатора 13, жестко прикрепленного к торцу подводящей трубки II. Фурма снабжена также отводящей трубкой 14.

Работа шлаковой фурмы заключается в выпуске верхнего шлака иэ доменной печи через центральный канал. Тепло нагретого шлака передается через стенки фурмы охлаждающей воде, которая через трубку II выходное отверстие которой смещено относительно гребня 7 и зафиксировано при помощи фиксатора 13 всем количеством подается на вогнутую направляющую поверхность .прилива $, плавно сопряженную с аналогичной направляющей поверхностью прилива 6.

Благодаря кривизне этих поверхностей охлаждающая вода прижимается к ним, сохраняя компактность струи.

При этом пограничный слой воды, не участвующий в конвективном теплообмене, разрушается, открывая дос30 туп движущейся с большой скоростью воде к охлаждаемой поверхности и улучшая теплообмен.Поворот направляющих поверхностей к внутреннему

1 стакану 2, а также направленность ребер 9 от наружного стакана 1 к

85 внутреннему 2 с отклонением в сторону движения струи создает дополнительный приток воды к внутреннему стакану 2, усиливая его охлаждение.

Направляющие поверхности прили40 вов 5 и 6 ограничены дугой носка

60-.!20 и полностью перекрывают учасО ток возможного проплавления носка фурмы. Дойдя до гребня 8 прилива 6, струя воды поступает в полость фур4> мы, способствуя ее общей циркуляции.

За пределами сектора носка, содержащего сопряженные направляющие поверхности, проплавлений стенки фурмы не происходит, так как туда не

50 поступает чугун, увлекаемый шлаком.

Для надежного охлаждения этой части фурмы достаточно даже небольшой цир- . куляции воды.

Технические преимущества пред55 лагаемой фурмы в сравнении с известной выразятся в более полном и эффективном использовании охпаждающей воды путем одновременной подачи все2357б1 р- 8 раздериуао

Составитель 10.Серов

Редактор Н.Егорова .Техред Т.Фанта Корректор И.Муска

Заказ 10247/17 Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

В 1 то ее количества иа участок поверхности носка, поДвергающийся тепловому воздействию со стороны жидкого перегретого чугуна, а также в сопряжении смежных направляющих струю охлаждающей воды поверхностей в единую вогнутую поверхность, расположенную в нижней половине фуроры симметрично относительно вертикальной осевой плоскости и занимающую весь сектор носка, где возможно тепловое воздействие жидкого чугуна.

Указанные технические преимущества предлагаемой фурмы позволят повысить ее эксплуатационную стойкость.