Сопло фурменного прибора доменной печи

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 556I78

Союз Соеетсник

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.02.75 (21) 2103520/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.77. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 30.05.77 (51) М. Кл 2 С 21В 7/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 669,162.221. .2 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. ;А. Шокул, Е. А. Царицын, 01 И. Демин, А. П. Кравченко, В. С. Поляничко и А.:Ф. Знахуренкю

Ждановский ордена Трудового Красного Знамени ааеталлургический завод «Азовсталь» им.;Серго .Орджоникидзе (71) Заявитель (54) СОПЛО ФУРМЕННОГО ПРИБОРА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к оборудованию доменной печи, и может быть использовано для вдувания мазута в печь.

Известно сопла фурменного прибора доменной печи, содержащее форсунку с подводящей трубкой, расположенной в сопле, причем выходная головка форсунки содержит ряд радиальных отверстий, позволяющих впрыскивать мазут перпендикулярно к потоку дутья (1).

Это устройство ненадежно в работе из-за коксования мазутоподводящей трубки, находящейся в потоке горячего дутья. Кроме этого, факел мазута направлен перпендикулярно к стенкам сопла, что не обеспечивает надежной стойкости воздушного сопла, Проведенные эксперименты показали, что ввод мазута таким образом при высокой температуре горячего дутья и отсутствии охлаждения мазутоподводящей трубки имеет существенные недостатки, а именно деформируется мазутоподводящая трубка; при взятии печи

«на тягу» форсунка отгорает; происходит коксование мазута в трубке, находящейся в потоке горячего дутья, Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату сопла фурменного прибора доменной печи, содержащее форсунку для вдувания мазута по оси сопла (2).

Однако и это устройство имеет следующие недостатки: низкая стойкость форсунки; возможность коксования ее выходного отверстия; наличие короткого и широкого факела, снижающего стойкость сопла и не обеспечивающего полноту сжигания мазута; большие потери физического тепла дутья из-за охлаждения арматуры, проходящей практически через все сопло.

Целью изобретения является повышение стойкости форсунки и устранение ее закоксования.

Это достигается тем, что сопло на расстоянии от двух до трех его диаметров от переднего торца снабжено поперечной водоохлаждаемой перегородкой каплевидной формы, в которую встроена форсунка.

На фиг. 1 изображено сопло фурменного прибора, вид сверху в разрезе; на фиг. 2— то же, вид сбоку в разрезе; на фиг. 3 — форсунка с частью водоохлаждаемой перегородки в сопле в продольном сечении, Сопло состоит из трубопровода 1 подвода воды, водоохлаждаемой перегородки 2 обте25 каемой каплевидной формы, утопленной в перегородку 2 форсунки 3, и подходящего к ней мазутоподвода 4. С торцов перегородки 2 выполнены заглушки 5, имеющие отверстия для трубопроводов 1 и 6 соответственно подвода

30 и отвода воды и для мазутоподвода 4.

556178

Перегородка выполнена поперек продольной центральной оси стенки сопло в его кожухе 7. Сопло также содержит переднюю 8 и задшою 9 переходные шайбы

Вдувание мазута с помощью сопла согласно изобретению происходит следующим образом.

Мазут от насосной станции по мазутопроводу под давлением подается к доменной печи и по мазутоподводу 4 — к форсунке 3, расположенной в перегородке 2. Посредством форсунки 3 мазут распыливается и уносится потоком горячего дутья в воздушную фурму (не показана), где и происходит его сгорание.

Установка водоохлаждаемой перегородки 2 поперек оси сопла уменьшает более, чем в

10 раз длину участка по сравнению с известными устройствами, находящегося под действием высоких температур, что резко повышает надежность и стойкость конструкции.

Длина мазутоподвода 4 диаметром 14 мм составляет 150 мм, что позволяет сохранить практически одинаковыми температуру и вязкость мазута по сравнению с характеристиками его па входе в устройство. При этом перепад температуры отходящей воды в перегородке 2 составляет порядка 2 С. Выходное конусное отверстие форсунки диаметром на выходе 3 мм утоплено в стенке перегородки 2, что позволяет сформировать тонкую струю и соответственно узкий сфокусированный факел, вытягивающийся из сопла в фурму. Между факелом и стенками сопла сохраняется воздушная прослойка, позволяющая поддерживать заданный температурный уровень внутренней стенки сопла.

Такая конструкция сопла позволяет полностью устранить фактор коксования мазута и организовать оптимальный факел его горения.

Полнота сгорания мазута без распылителя обеспечивается местом установки водоохлаждаемой перегородки 2 с форсункой 3, при этом опыты показали, что она должна находиться в сопле от переднего его торца íà расстоянии от двух до трех диаметров сопла.

Установка перегородки 2 на расстоянии менее двух диаметров сопла неоптимальна, так как начинает снижать КПД сжигания мазута и не позволяет организовать факел, вытягивающийся из сопла в фурму.

Установка перегородки 2 на расстоянии бо1О лее трех диаметров тоже неоптимальна, так как ухудшает организацию факела и полноту сгорания мазута.

Оптимальное расположение водоохлаждаемой перегородки 2 по изобретению позволяет

15 вдвое увеличить по сравнению с известными устройствами время контакта частиц мазута с кислородом горячего дутья, что обеспечивает полноту сгорания мазута при расходе его свыше 100 кг/т чугуна.

2О Таким образом, изобретение позволяет обеспечить вдувание большого количества мазута в доменную печь, организовать оптимальный факел с полным сжиганием жидкого топлива и устранить его коксование.

Формула изобретения

Сопло фурменного прибора доменной печи, содержащее форсунку для вдувания мазута по оси сопла, отличающееся тем, что, с

ЗЭ целью повышения стойкости форсунки и устранения ее закоксования, оно снабжено расположенной на расстоянии от двух до трех

его диаметров от переднего торца поперечной водоохлаждаемой перегородкой каплевидной

35 формы, в которую встроена форсунка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент ФРГ № 2051676, кл. С21В 7/16, 1970.

40 2. Патент США № 3110584, кл, 75 — 42, 1960.