Дутьевая фурма доменной печи
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству чугуна, и представляет собой устройство для подачи природного газа в поток доменного дутья. Цель - повышение стойкорти фурмы за счет равномерности смешения вдуваемого топлива с дутьем. В кольцевой полости фурмы размещен газовый коллектор 1 с трубой 2 подвода газа. От коллектора отходят патрубки, оканчивающиеся соплами 3, направленными под углом 18-30 к радиусу фурмы в перпендикулярной к оси потока плоскости . Сопла выступают в воздушную полость фурмы на 0,10-0,15 ее выходного диаметра, а наименьший диаметр топливного коллектора равен D 2,4 dn°, где d - выходной диаметр сопла; п - количество сопел. 4 ил. с 8 (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А1
„.ВО„„1632976
Щ) 5 С 21 В 5/00, 7/16
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ FIGHT СССР (21) 4656927/02
1 (22) 17.01.89 (46) 07.03.91. Вюл. II 9 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники и Магнитогорский металлургический комбинат (72) Ю.П. Митюшин, В.Т. Рязанов, Г.Я. Захарченко, Ю.В. Федулов, В.П. Монастырсков, Ю.П. Трунилов и В.М. Удилов (53) 669.162.215 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
II 1137106, кл . С 21 С 7/16, 1985.
Авторское. свидетельство СССР
II 763471, кл. С 21 В 7/16, 1980. (54) ДУТЬЕВАЯ ФУРМА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к произ2 водству чугуна, и представляет собой устройство для подачи природного газа в поток доменного дутья. Цель— повышение стойкости фурмы эа счет равномерности смешения вдуваемого топлива с дутьем. В кольцевой полости фурмы размещен газовый коллектор 1 с трубой 2 подвода газа. От коллектора отходят патрубки, оканчивающиеся соплами 3, направленными о под углом 18-30 к радиусу фурмы в перпендикулярной к осн потока плоскости. Сопла выступают в воздушную полость фурмы на 0,10-0,15 ее выходного диаметра, а наименьший диаметр топливного коллектора равен Э =
2,4 dna, где d — выходной диаметр сопла; n — количество сопел, 4 ил.
1632976
Изобретение относится к черной металлургии, в частности, к конструкциям фурм для доменных печей.
Цель изобретения — повышение
5 стойкости фурмы за счет, равномерности смешения вдуваемого топлива с дутьем.
На фиг.1 — фурма с тремя соплами ввода природного газа, продольный разрез, на фиг.2 — то же, поперечный разрез; на фиг.3 — фурма с четырьмя соплами ввода природного газа, продольный разрез; на фиг.4— то же, поперечный разрез. 15
Фурма содержит газовый коллектор
1 с патрубком 2 подвода газа. От коллектора отходят патрубки, оканчивающиеся соплами 3, которые выходят в воздушную полость фурмы. На фиг.3 показан струйно-вихревой охлйдитель
4, а также нанесенное на тонкостенное рыло фурмы высокопрочное термостойкое покрытие 5. Оси сопел подачи газа располагают в перпендикуляр- 25 ной к оси фурмы плоскости и направляют под углом 2416 к радиусу, т.е. касательно к окружности с диаметром (0,25-0,3) диаметра фурмы в сечении ввода газа. 30
Фурма работает следующим образом.
Для уменьшения колебаний глубины проникновения газовых струй при изменениях параметров дутья и rasa на работающей печи в предлагаемой конструкции фурмы оси струй направляют под углом 18-30 к радиусу фур» мы в плоскости ввода газа. При этом оси струй проходят по касательной к окружности, диаметр которой состав- 40 ляет 0,3-0,5 диаметра фурмы (D) и в точке касания уделаны на (0,250,35)D от стенки фурмы, т.е. оси струй расположены на расстоянии от стенки фурмы, обеспечивающем наилуч« 45 шие условия сме1пения природного газа и дутья при многоструйном вводе топлива.
В среднем угол наклона струй составляет 24+6 . Величина отклонения угла осей струй от среднего значения соответствует условиям .работы смесителя, в которых равномерность смешения газа с дутьем при колебаниях
h в диапазоне +20Х остается неиэмен55 ной и практически не влияет на полноту выгорания газа. Даже при сущест- венном различии расходов дутья IIQ фурмам разработанная конструкция обеспечивает расположение газа в кольцевой зоне, через которую проходит наибольшее количество дутья. Этим достигается равномерное смешение газа с дутьем.
Наименьший диаметр газового коллектора равен
D = 2,4 dno
При этом диаметр патрубка выбирают иэ условия наименьшего гидравлического сопротивления по сравнению с сопротивлением сопла . Уменьшение диаметра газового коллектора приводит к возрастанию неравномерности распределения газа по сечению потока дутья и, следовательно, снижает полноту конверсии газа. Увеличение диаметра коллектора практически не влияет на полноту конверсии газа, однако усложняет конструкцию фурмы и ее эксплуатацию.
Исследования на доменной печи, оснащенной предлагаемым дутьевыми фурмами, подтверждают увеличение стойкости фурмы за счет более равномерного распределения водорода по радиусу колошника.
Конструкция фурмы обеспечивает увеличение стойкости фурменного прибора, так как предотвращает обгорание патрубков подвода газа в рабочем канале фурми, а также затрудняет взаимодействие природного газа или горящего факела с медной поверхностью фурмы. Кроме того, обеспечивается распределение газа в потоке дутья, которое в меньшей мере зависит от колебаний параметров комбинированного дутья, равномерное распределение газа в потоке за счет правильного выбора раздающего газ коллектора, высококачественное смешение дутья и топлива и высокая полнота конверсии природного газа благодаря большей реакционной поверхности взаимодействия струй газа в потоке дутья и более высокой турбулентности поперечных газовых струй, а также равномерное распределение водорода (природного газа) по радиусу печи.
Формула изобретения
Дутьевая фурма доменной печи, содержащая водоохлаждаемый корпус с фпанцем, топливный коллектор с патD = 2,4dn о,в где d — выходной диаметр сопла; п — количество сопел, Составитель Н. Николаенко
Редактор Н. Яцола Техред Л.Олийнык Корректор М. Максимишинец
Тираж 389
Заказ 596 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101
5 1 рубками, оканчивающийся соплами, оси которых перпендикулярны продольнойосифурмы, отличающая с я тем, что, с целью повышения стойкости фурмы за счет равномерности смешения вдуваемого топлива с дутьем, сопла выступают в рабочий канал фурмы на 0,10-0, 15 ее выходного диаметра, оси сопел направлены
632976 6 под углом )8-30 к радиусу фурмы, проходящему через центр сопла, наименьший диаметр топливного коллект ора D с оста вля ет
