Способ подготовки к работе воздушной фурмы доменной печи


 


Владельцы патента RU 2465333:

Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" (RU)

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке к работе воздушных фурм доменных печей. Способ включает дробеструйную обработку медной рабочей поверхности фурмы, нанесение на нее алюминийсодержащего газотермического покрытия и термообработку, заключающуюся в нагреве фурмы в печи до температуры 780-800°С, выдержке в течение 4-10 ч и охлаждении в печи. При этом толщина покрытия на наружной поверхности фурмы составляет 0,5-0,6 мм, а на поверхности дутьевого канала фурмы не менее чем на 40% превышает толщину покрытия на ее наружной поверхности. Использование изобретения обеспечивает сокращение количества операций обработки поверхности воздушной фурмы. 4 пр., 1 табл.

 

Изобретение относится к области металлургии, и может быть использовано при подготовке к работе воздушных фурм доменных печей.

Известна дутьевая фурма доменной печи, включающая водоохлаждаемый корпус, состоящий из наружного и внутреннего стаканов, по торцам соединенных фланцем и рыльной частью, с облицовкой поверхности наружного и внутреннего стаканов и рыльной части защитным слоем толщиной 0,5-2,0 мм, образованным за счет диффузии алюминия в медь путем алитирования в порошковой смеси (патент РФ 2124054, С21 В7/16, 06.10.97). Однако имеют место значительные тепловые потери через поверхность такой фурмы, так как защитный слой состоит только из диффузионного слоя.

Известен способ подготовки к работе фурмы доменной печи, включающий очистку наружной поверхности фурмы металлической дробью, нанесение на нее алюминийсодержащего газотермического покрытия, формирование слоя теплоизоляционной огнеупорной футеровки на поверхности внутреннего стакана и цилиндрической выборке рыльной части, после чего проводят термическую обработку (патент РФ 2215043, С21 В7/16, 11.12.01). Однако футеровка разрушается при изменении технологии выплавки чугуна, сопровождающемся повышением температуры в дутьевом канале фурмы.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ подготовки поверхности воздушной фурмы доменной печи, включающий дробеструйную обработку медной рабочей поверхности, нанесение на нее алюминийсодержащего газотермического покрытия с толщиной на наружной поверхности 0,5-0,6 мм и термообработку, заключающуюся в нагреве фурмы в печи до температуры 780-800°С, выдержке в течение 4-10 ч и охлаждении в печи (патент RU 2387716, С21 В7/16, 27.03.08). Однако данный способ предусматривает возврат фурмы после термообработки на участок подготовки поверхности и нанесения покрытия для нанесения дополнительного слоя оксида алюминия, что увеличивает количество операций обработки поверхности воздушной фурмы.

Техническим результатом является сокращение количества операций обработки поверхности воздушной фурмы при сохранении достигнутого уровня снижения тепловых потерь через ее поверхность.

Технический результат достигается тем, что в способе обработки поверхности воздушной фурмы доменной печи, включающем дробеструйную обработку медной рабочей поверхности, нанесение на нее алюминийсодержащего газотермического покрытия с толщиной на наружной поверхности 0,5-0,6 мм и термообработку, заключающуюся в нагреве фурмы в печи до температуры 780-800°С, выдержке в течение 4-10 ч и охлаждении в печи, толщина покрытия на поверхности дутьевого канала фурмы не менее чем на 40% превышает толщину покрытия на ее наружной поверхности.

Известно, что тепловые потери через внутренний стакан воздушной фурмы превышают тепловые потери через наружный стакан (Сталь, 1983, №7, С.11-12). Поэтому толщина алюминийсодержащего газотермического покрытия на поверхности дутьевого канала фурмы превышает толщину покрытия на ее наружной поверхности. Экспериментально установлено, что такое превышение должно составлять не менее 40%.

Дробеструйная обработка и нанесение алюминийсодержащего газотермического покрытия на медную рабочую поверхность фурмы и последующая термообработка позволяют получить диффузионный слой на поверхности меди, толщина которого пропорциональна толщине нанесенного покрытия, обладающий меньшей, чем медь, теплопроводностью. Кроме того, в процессе термообработки на поверхности покрытия образуется слой из оксида алюминия, который вместе с диффузионным слоем значительно понижают теплопроводность меди, создают тепловое сопротивление на поверхности фурмы, что эффективно снижает тепловые потери через ее рабочую поверхность. При этом не требуется нанесение дополнительного слоя оксида алюминия, что приводит к уменьшению количества используемых операций обработки поверхности воздушной фурмы, т.е. достижению технического результата.

Если толщина алюминийсодержащего газотермического покрытия на поверхности дутьевого канала фурмы превышает толщину покрытия на ее наружной поверхности менее чем на 40%, то на поверхности дутьевого канала фурмы образуется диффузионный слой меньшей толщины, его тепловое сопротивление будет меньше, что приведет к недостаточному снижению тепловых потерь.

Способ осуществляется следующим образом. Дробеструйной обработкой с использованием чугунной колотой дроби подготавливают рабочую поверхность фурмы без фланца. На подготовленную поверхность газотермическим способом наносят алюминий-содержащее покрытие толщиной 0,5-0,6 мм на наружной поверхности фурмы и не менее чем на 40% больше на поверхности дутьевого канала фурмы. Термообработку проводят следующим образом. Нагревают фурму в печи до температуры 780-800°С, выдерживают 4-10 ч при этой температуре, охлаждают в печи до температуры 140-150°С с последующим охлаждением на воздухе. Далее приваривают фланец и опрессовывают фурму водой.

Примеры. Дробеструйной обработкой с использованием чугунной колотой дроби подготавливали рабочую поверхность пяти фурм без фланца. На подготовленную по верхность электродуговым способом наносили алюминиевое покрытие толщиной 0,5-0,6 мм на наружной поверхности (hПН), а на поверхность дутьевого канала (hПВ) - представленной в таблице. Термообработку проводили следующим образом. Нагревали фурмы в печи до температуры 780-800°С, выдерживали 6 ч при этой температуре, охлаждали в печи до температуры 140-150°С с последующим охлаждением на воздухе. Далее к фурмам приваривали фланцы и проводили их опрессовывание. Исключение составила пятая фурма, на которой после приваривания фланца проводили дробеструйную обработку ранее напыленной поверхности чугунной колотой дробью и наносили на нее газопламенным способом покрытие из оксида алюминия толщиной 0,15 мм. Данные по тепловым потерям через фурмы (Q) и количество операций обработки поверхности фурм (n) при подготовке их к работе представлены в таблице.

Таблица
Показатели подготовки фурм к работе и их эксплуатации
№ фурмы hПВ, мм (hПВ- hПН) /hПН, % Q·10-3, ккал/ч n, шт.
1 0,7-0,84 40 135 3
2 0,75-0,9 50 133 3
3 0,8-0,96 60 132 3
4 0,65-0,78 30 140 3
5 (по прототипу) 0,5-0,6 (Аl)+0,15 (Аl2O3) 0 135 5

Из таблицы видно, что дробеструйная обработка медной рабочей поверхности фурмы, нанесение на нее алюминийсодержащего газотермического покрытия с толщиной на наружной поверхности 0,5-0,6 мм, а на поверхности дутьевого канала больше не менее чем на 40%, и термообработка, заключающаяся в нагреве фурмы в печи до температуры 780-800°С, выдержке в течение 6 ч и охлаждении в печи (строки 1-3), сокращают количество операций обработки поверхности воздушной фурмы при сохранении достигнутого уровня снижения тепловых потерь через ее поверхность.

Дробеструйная обработка медной рабочей поверхности фурмы, нанесение на нее алюминийсодержащего газотермического покрытия с толщиной на наружной поверхности 0,5-0,6 мм, а на поверхности дутьевого канала больше не менее чем на 40%, и термообработка, заключающаяся в нагреве фурмы в печи до температуры 780-800°С, выдержки в течение 4-10 ч и охлаждении в печи, не только сокращают количество операций обработки поверхности воздушной фурмы при сохранении достигнутого уровня снижения тепловых потерь через ее поверхность, но и обеспечивают экономию порошка оксида алюминия.

Способ обработки поверхности воздушной фурмы доменной печи, включающий дробеструйную обработку медной рабочей поверхности, нанесение на нее алюминийсодержащего газотермического покрытия толщиной на наружной поверхности 0,5-0,6 мм и термообработку, заключающуюся в нагреве фурмы в печи до температуры 780-800°С, выдержке в течение 4-10 ч и охлаждении в печи, отличающийся тем, что толщина покрытия на поверхности дутьевого канала фурмы не менее чем на 40% превышает толщину покрытия на ее наружной поверхности.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии, в частности к устройству для подачи дутья и природного газа в доменную печь. .

Изобретение относится к металлургии, в частности к системе охлаждения фурмы при подаче природного газа в доменную печь. .
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке к работе воздушных фурм доменных печей. .

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано при выплавке чугуна в доменных печах с вдуванием природного газа в воздушные фурмы.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к оборудованию доменной печи для подачи природного газа в воздушные фурмы. .

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретно к оборудованию доменной печи. .
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке к работе и установке воздушных фурм доменных печей. .
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении воздушных фурм доменных печей. .

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке к работе воздушных фурм доменных печей. .

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к способу вдувания угольной пыли в доменную печь
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке к работе и установке воздушных фурм доменных печей

Изобретение относится к области металлургии, в частности к устройству для ввода трубки для вдувания топлива в фурменный прибор доменной печи и ее извлечения. Фурменный прибор содержит кожух трубки для вдувания топлива, который задает ось ввода/извлечения и установлен в соосном удлинении канала трубки, через который трубка для вдувания топлива может быть введена в фурменный прибор. Предлагаемое устройство содержит линейную направляющую, каретку и монтажную опору. Каретка подвижно установлена с опорой на линейную направляющую и взаимодействует с соединительным устройством для соединения трубки для вдувания топлива с кареткой, с возможностью перемещения трубки для вдувания топлива посредством каретки в осевом направлении вдоль оси перемещения. Линейная направляющая содержит механизм для линейного перемещения каретки вдоль оси линейной направляющей и первый полузамок для установки линейной направляющей на монтажную опору, прикрепленную к фурменному прибору. Монтажная опора имеет второй полузамок, взаимодействующий с первым полузамком. Использование изобретения обеспечивает ускорение и надежность замены трубки для вдувания топлива на фурменном приборе. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности, к воздушной фурме доменной печи. Воздушная фурма содержит полый водоохлаждаемый корпус и расположенные в верхней части внутреннего стакана выступающие в рабочий дутьевой канал сопла для подачи газообразного топлива. Сопла выполнены различного диаметра круглого сечения и установлены под углом 25°-45° к горизонтальной оси воздушной фурмы с ориентацией оси сопла меньшего диаметра на ось воздушной фурмы, а оси сопла большего диаметра - на участок, составляющий (1/2-1/3) длины нижнего вертикального радиуса внутреннего стакана фурмы в месте расположения сопла. Площади сечения сопел выполнены с соотношением (0,8-1,2):(1,3-1,7). Сопла подачи газообразного топлива направлены навстречу воздушному дутьевому потоку под углом 115°-135°.Использование изобретения обеспечивает снижение расхода кокса за счет улучшения перемешивания газа с воздушным дутьем. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к дутьевой фурме печи для производства чугуна. Фурма содержит корпус с дутьевым каналом. Корпус выполнен в виде усеченного конуса, концевая часть которого выступает в печь. На упомянутой выступающей концевой части корпуса размещен внутренний узел фурмы с образованием охлаждающего канала концевой части, расположенного между внутренним узлом и внешней периферийной поверхностью выступающей концевой части. Внутренний узел окружает внешний узел, образующий внешний охлаждающий канал. При частичном повреждении внешнего узла подача воды в его поврежденную часть прекращается, фурма продолжает выполнять свою функцию с помощью остающейся части внешнего узла, что продлевает срок службы дутьевой фурмы. 11 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к устройству фурменного прибора доменной печи. Устройство фурменного прибора содержит корпус фурмы, выполненный для установки в стене доменной печи, причем корпус фурмы содержит переднюю поверхность, обращенную внутрь доменной печи, и противоположную заднюю поверхность, причем от задней поверхности до передней поверхности выполнен канал фурмы. Устройство фурменного прибора содержит воздуховодную трубу, подсоединенную между задней поверхностью корпуса фурмы и системой подачи воздуха горячего дутья. Воздуховодная труба имеет переднюю часть, соединяющуюся с корпусом фурмы, и противоположную заднюю часть, соединяющуюся с системой подачи воздуха горячего дутья. Для подачи топлива в доменную печь предусмотрена трубка для вдувания топлива, а для подачи окислительного газа - трубка для вдувания газа. Трубка для вдувания топлива проходит через корпус фурмы. Трубка для вдувания газа расположена в задней части воздуховодной трубы с возможностью подачи окислительного газа в центральную часть потока воздуха горячего дутья, подаваемого через воздуховодную трубу. 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к фурменному блоку доменной печи. Фурменный блок содержит дутьевую трубу, прикрепленную к кожуху доменной печи, фурму, прикрепленную к концу дутьевой трубы, и гибкий соединитель, соединяющий дутьевую трубу с фурменным рукавом. Внутри кожуха печи установлен плитовой холодильник фурмы, расположенный вокруг фурмы для формирования внутренней поверхности доменной печи. Вокруг фурмы в кожухе доменной печи сформировано отверстие под фурму, соединенное по всей периферии с фланцем, сформированным на периферии дутьевой трубы. Изобретение обеспечивает предотвращение утечки вдуваемого газа и удерживание определенного положения фурмы в кожухе печи. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу выплавки чугуна в агрегате для выплавки чугуна. Способ включает подачу кислородной струи технически чистого кислорода посредством кислородной фурмы в засыпку агрегата для выплавки чугуна для газификации углеродных носителей на глубину проникновения кислородной струи, обеспечивающую образование зоны циркуляции. Для увеличения зоны циркуляции кислородную струю подают с постоянной скоростью в диапазоне от 100 м/с до скорости звука, с постоянными массовым расходом и импульсом струи, причем температуру кислородной струи повышают при неизменной скорости кислородной струи и увеличивают объемный расход кислородной струи посредством кислородной фурмы с увеличенным диаметром. Использование изобретения обеспечивает улучшение газообмена между твердой и жидкой фазами шлака и чугуна и условий выпуска металла. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх