Способ определения момента замены воздушной фурмы доменной печи с теплоизоляцией внутреннего стакана


 


Владельцы патента RU 2604549:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" (RU)

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу определения момента разрушения теплоизоляции воздушной фурмы доменной печи. Способ включает определение разности температур входящего и выходящего потоков воды на фурме с теплоизоляцией и по меньшей мере на одной серийной фурме без теплоизоляции, установленной на том же коллекторе. При этом при достижении разности вышеупомянутых температур на фурме с теплоизоляцией до значений на серийной фурме и при значении разности расходов входящего и выходящего потоков воды, охлаждающей фурму с теплоизоляцией, в пределах погрешности измерения регистрируют момент замены фурмы с разрушенной теплоизоляцией. Использование изобретения позволяет точно определить момент замены фурмы из-за разрушения ее теплоизоляции и обеспечить безаварийную работу доменной печи. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.

 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при эксплуатации воздушных фурм доменных печей с теплоизоляцией внутреннего стакана для определения момента замены фурмы по причине разрушения теплоизоляции.

Известно, что на воздушные фурмы приходится около 30% всех тепловых потерь в доменной печи. При этом в обычных условиях работы доменной печи через рыльную часть, наружный и внутренний стаканы фурмы уходит, соответственно, порядка 18, 36 и 46% тепла с охлаждающей фурму водой. Одним из путей снижения данных тепловых потерь является установка теплоизоляции с низкой теплопроводностью со стороны дутьевого канала. Трудности эксплуатации фурм с такой теплоизоляцией объясняются тем, что материал теплоизоляции обладает ограниченной термостойкостью и через определенное количество остановок доменной печи, вызванных заменой фурм, могут появиться трещины в теплоизоляции и может начаться процесс ее разрушения. В результате значительно возрастают тепловые потери через разрушающуюся поверхность теплоизоляции, что сопровождается снижением температуры дутья и может привести к разрушению фурмы.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому изобретению является способ определения момента замены воздушной фурмы доменной печи, включающий определение разности температур входящего и выходящего потоков охлаждающей фурму воды (патент №2243265 РФ, С21В 7/10, 04.11.02).

Недостатком данного технического решения является то, что оно позволяет определить только момент замены воздушной фурмы по причине ее прогара и не применимо для определения момента замены фурмы по причине разрушения теплоизоляции.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является определение момента замены воздушной фурмы доменной печи с теплоизоляцией внутреннего стакана по причине разрушения теплоизоляции.

Технический результат достигается тем, что в способе определения момента замены воздушной фурмы доменной печи с теплоизоляцией внутреннего стакана по причине разрушения теплоизоляции, включающем определение разности температур входящего и выходящего потоков охлаждающей фурму воды, определяют разность расходов входящего и выходящего потоков охлаждающей фурму воды, сравнивают разности температур входящего и выходящего потоков на фурме с теплоизоляцией и по меньшей мере на одной серийной фурме без теплоизоляции, установленной на том же коллекторе, а при увеличении разности температур на фурме с теплоизоляцией до значений на серийной фурме при изменении разности расходов в пределах погрешности измерения регистрируют момент замены фурмы с теплоизоляцией.

Определение разности расходов входящего и выходящего потоков охлаждающей фурму воды является необходимой операцией, позволяющей в совокупности с определением разности температур входящего и выходящего потоков однозначно отличить разрушение теплоизоляции от различных причин разрушения фурмы, например прогара.

Разность температур входящего и выходящего потоков на фурме с теплоизоляцией сравнивают с разностью температур на серийных фурмах без теплоизоляции, установленных на том же коллекторе, поскольку на разных коллекторах могут создаваться разные условия охлаждения относящихся к ним фурм. В качестве серийных фурм может быть использована по меньшей мере одна фурма, установленная на том же коллекторе, что и фурма с теплоизоляцией, т.к. остальные фурмы, относящиеся к данному коллектору, могут быть также изготовлены с теплоизоляцией. При этом более достоверное сравнение перепадов температур на фурмах с теплоизоляцией и без нее достигается в случае, если серийная фурма является соседней по отношению к фурме с теплоизоляцией, т.к. условия охлаждения фурм могут немного отличаться в пределах одного коллектора.

Разность температур входящего и выходящего потоков охлаждающей воды на фурме с теплоизоляцией внутреннего стакана всегда меньше, чем на серийной фурме без теплоизоляции, что обеспечивает более низкие тепловые потери на фурме с теплоизоляцией. После начала разрушения теплоизоляции разность температур входящего и выходящего потоков на фурме с теплоизоляцией начинает увеличиваться за счет увеличения поверхности контакта дутьевого канала с дутьем, что приводит к увеличению тепловых потерь. При увеличении разности температур на фурме с теплоизоляцией до значений на серийной фурме тепловые потери через сравниваемые фурмы выравниваются, что соответствует моменту замены фурмы по причине разрушения теплоизоляции. В случае дальнейшей эксплуатации фурмы теплоизоляция продолжает разрушаться, а тепловые потери через нее превышают значения на серийной фурме, что может привести к аварийной ситуации.

Разность расходов входящего и выходящего потоков охлаждающей фурму воды стремится к нулю, поэтому принята в пределах погрешности измерения.

Все эти признаки в совокупности обеспечивают достижение технического результата.

Состояние разности расходов за пределами погрешности измерения соответствует прогару фурмы.

Способ осуществляется следующим образом.

Воздушную фурму с теплоизоляцией внутреннего стакана устанавливают в доменную печь. С использованием термопар измеряют температуру на входе и выходе из фурменного прибора в процессе работы доменной печи и определяют разность измерений. С помощью расходомеров измеряют расход входящей и выходящей воды и также определяют разность измерений. В качестве серийных используют по меньшей мере одну фурму без теплоизоляции, установленную на том же коллекторе, что и фурма с теплоизоляцией, на которой также определяют разность температур на входе и выходе из фурменного прибора. Сравнивают текущие значения разности температур на фурмах с теплоизоляцией и без нее. Также сравнивают текущее значение разности расходов на фурме с теплоизоляцией с суммарной погрешностью измерительных приборов. В случае увеличения разности температур на фурме с теплоизоляцией до значений на серийной фурме при изменении разности расходов в пределах погрешности измерения регистрируют момент замены фурмы с теплоизоляцией. При значении разности расходов на фурме с теплоизоляцией более суммарной погрешности приборов регистрируют прогар фурмы.

Пример

Воздушную фурму с теплоизоляцией внутреннего стакана установили в доменную печь. В качестве серийных использовали две фурмы без теплоизоляции, установленные на одном коллекторе с опытной фурмой. Значения температур и расходов входящей и выходящей воды фиксировали каждый час. Значения разности температур на опытной фурме с теплоизоляцией в течение 210 суток составляли около 5°C, а средние значения на серийных фурмах без теплоизоляции - 7°C. В течение следующих 7 суток значения разности температур на опытной фурме с теплоизоляцией увеличивались и достигли 7°C. При этом значения разности расходов не превышали 0,4 м3/ч, погрешность расходомеров составила ±0,4 м3/ч. Был зарегистрирован момент замены опытной фурмы по причине разрушения теплоизоляции. Фурма с теплоизоляцией была заменена на новую.

Определение момента замены фурмы с теплоизоляцией внутреннего стакана по причине разрушения теплоизоляции является необходимым условием безаварийной работы доменной печи.

1. Способ определения момента разрушения теплоизоляции воздушной фурмы доменной печи, включающий определение разности температур входящего и выходящего потоков воды, охлаждающей фурму, отличающийся тем, что определяют разность расходов входящего и выходящего потоков воды, охлаждающей фурму с теплоизоляцией, измеряют разность вышеупомянутых температур на фурме с теплоизоляцией и по меньшей мере на одной серийной фурме без теплоизоляции, установленной на том же коллекторе, и при достижении разности температур входящего и выходящего потоков охлаждающей воды на фурме с теплоизоляцией до значений на серийной фурме без теплоизоляции и при значении разности расходов входящего и выходящего потоков охлаждающей воды на фурме с теплоизоляцией в пределах погрешности измерения регистрируют момент замены фурмы с разрушенной теплоизоляцией.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что разности температур входящего и выходящего потоков измеряют на фурме с теплоизоляцией и на соседней серийной фурме без теплоизоляции на том же коллекторе.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке к работе воздушных фурм доменных печей. Техническим результатом изобретения является повышение стойкости фурмы при эксплуатации.

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.

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.

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.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к дутьевой фурме печи для производства чугуна. Фурма содержит корпус с дутьевым каналом.

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.

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