Фурма доменной печи
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Опубликовано 1 1080. Бюллетень Й9 38
Дата опубликования описания 1 1(NO (51)М. Кл.
С 21 В 7/16
Государственный комитет
СССР
Ло делам изобретений и открытий (53) УДК 669. 162 . .221(088.8) (72) Авторы изобретения
Г.И. Анофриев, Е. В. Христян, И .Д. С те цен ко, Б. Н. Смирнов, В.Ф.Ивин, A.È.Âàñþ÷åíêo и И.И.Коркодола фа:
Днепропетровский институт инженеров железнодо, жного транспорта им. М.И. Калинина (71) Заявитель (54) ФУРМА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к оборудованию доменных печей.
Известна фурма доменной печи,для повышения стойкости которой исполь- 5 эуется интенсивное охлаждение эа счет сочетания неизотермического оребрения теплоотдающей поверхности, недогрева и большой скорости охлаждающей жидкости при относительно невысоком 10 ее расходе fl) .
Однако в известной фурме недостаточно. эффективно охлаждаются элементы теплоотдающей поверхности. Например более интенсивно охлаждается но- 15 совая часть, тогда как боковая поверхность не имеет оребрения и охлаждается беэ надлежащей организации потока. воды.
Наиболее близкой к изобретению 21Ъ по технической сущности и достигаемому результату является фурма доменной печи, включающая в себя корпус с ребрами на охлаждаемой поверхности, полую кольцевую перегородку 25 с фиксаторами и тангенциально направленными соплами в носовой части (2) .
Конструктивный недостаток указанной фурмы заключается в том, что 30 высота узкого зазора для прохода воды везде постоянна. В результате интенсивность охлаждения носовой и боковой поверхностей одинакова. Между тем известно, что носовая часть фурмы работает в наиболее тяжелых условиях, где велико локальное тепловое напряжение при контакте с жидким чугуном. Другим конструктивным недостатком фурмы является продольная направленность потока воды относительно ребер на охлаждаемой поверхности, что снижает эффективность охлаждения.
Цель .изобретения — увеличение срока службы фурмы за счет интенсификации охлаждения преимущественно ее носовой части.
Цель достигается тем, что зазор между полой кольцевой перегородкой и носовой частью. фурмы составляет
1/5-1/& общей длины корпуса, при этом фиксаторы s носовой части перегородки имеют соотношение между длиной и шириной 5-10 и направлены вдоль оси фурмы, а ребра направлены поперек образующих корпуса.
Указанная высота зазора между перегородкой и передней стенкой фурмы выбрана, исходя иэ следующего.
171163
Длительная стойкость фурм предлагаемой конструкции может быть обеспечена при расходе воды на охлаждение фурмы в пределах от 2 до 3 -3,5 л/с, Так как увеличение скорости течения воды свыше 0,4 м/с нецелесообразно, то высота охлаждаемой полости расчитывалась из условия сохранения этой, „скорости, Площадь поперечного сечения полости определяется из выражения:
Q и.ч где Q — расход охлаждающей воды, см /c;
n — количество сопл; ч — скорость воды, равная 40 см/с.
При n = 2 и Q = 2000 см /с к 4о 5смХ оооо
При ширине полости у передней стенки типовой воздушной фурмы, равной 5 см, высота ее 5 см или 1/8 общей длины (40 см) корпуса фурмы. При увеличении расхода воды до 3-3,5 л/с высота полости при n = 2,равна 8 см или 1/5 высоты корпуса фурмы. При
n = 3 указанная высота будет близка к своему нижнему пределу.
Увеличение высоты полости свыше
1/5 высоты корпуса приведет к снижению скорости движения воды, а следовательно, к ухудшению охлаждения фурмы. Снижение высоты полости до значения, менее 1/8 высоты корпуса, приведет к излишним гидравлическим потерям при движении воды.
Для обеспечения поворота потока воды из кольцевой камеры в направлении продольной оси фурмы с последующей его стабилизацией необходимо обеспечить отношение длины перегородки к высоте зазора не менее 510. Увеличение этого отношения до более высоких значений нежелательно, так как приведет к увеличению ги. дравлических потерь.
В фурме вся охлаждающая вода через тангенциально направленные сопла с большой скоростью поступает сначала в переднюю тороидальную полость, образованную полой кольцевой перегородкой и носовой частью фурмы, где циркулирует по кольцевому пути, интенсивно охлаждая оребренную носовую часть. Из передней полости вода с большим недогревом и достаточно большой скоростью поступает в узкие каналы между полой кольцевой перегородкой и оребренными внутренними и наружными стенками фурмы для их охлаждения. Движение потока воды при этом, как и в носовой части, направлено поперек ребер.
Таким образом, конструкция позво,ляет без увеличения расхода охлаждающей воды интенсифицировать охлаждение фурмы, особенно ее наиболее теплонапряженной носовой части, сделать ее более стойкой против воздействия. высоких температур при контакте с жидким чугуном и истирающего дейст,вия шихты
На фиг.1 показана предложенная фурма; на фиг.2 — то же, разрез A-A на фиг.1.
Фурма состоит из корпуса 1, крепящегося к фланцу 2, полой кольцевой перегородки 3, составляющей с фланцем 4 замкнутую полость и фиксированной относительно корпуса фурмы фиксаторами 5. Боковая поверхность фурмы имеет ребра, направленные перпендикулярно, а носовая часть — параллельно образующим поверхности корпуса. Такое сочетание оребренных поверхностей вызвано тем, что носовая часть фурмы изготавливается цельной путем штамповки с обязательным направлением ребер вдоль образующих внутренней поверхности, что обеспе20 чивает свободное извлечение внутрен-. него штампа после завершения операции штамповки. Поперечная направленность оребрения боковой части корпуса фурмы определяется направлением д потока воды вдоль образующих стенок после выхода ее из передней полости.
Охлаждающая вода подается через трубу 6, проходящую через фланец 4 и со- общающуюся с полостью кольцевой переЗо городки З.В передней части этой перегородки имеется несколько отверстий с тангенциально направленными соплами
7, выходящйми в переднюю полость 8.
Узкие каналы 9 между полой кольцевой перегородкой и корпусом фурмы служат для отвода воды из передней полости и одновременного охлаждения боковых стенок корпуса..Через отверстия 10 в фланце 4 вода поступает в заднюю полость 11 и отводящий патру40 бок 12
В процессе эксплуатации фурмы охлаждающая вода через трубу 6 и тангенциально направленные сопла 7 подается в переднюю полость 8, где с
4 большой скоростью движется по кольцевому пути поперек направления ребер. Из передней полости вода по узким каналам 9 поднимается, охлаждая боковые стенки корпуса фурмы.
Поперечная направленность потока относительно ребер в нижней части боковой поверхности достигается при помощи тонких фиксаторов 5, крепящихся к полой кольцевой перегородке
3 так, что направление их примерно совпадает с продольной осью фурмы.
Высота фиксаторов в 5-10 раз превышает ширину зазора между полой кольцевой перегородкой и боковой стенкой фурмы, что необходимо для превраще60 ния вращательного движения воды в передней полости в поступательное при охлаждении боковой поверхности.
Применение более длинных фиксаторов приведет к увеличению сопротивления
65 движущейся воде. Из каналов 9 через
771163
Формула изобретения ри8.2
7 фиг.!
Составитель Л.Панникова
Редактор Н.Корченко Техред Н.Бабурка Корректор Г.Решетник
Заказ 6625/36 Тираж 608 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4 отверстия 10 в фланце 4 вода посту-" пает в заднюю полость 11 и затем— в трубу. С целью более равномерного поступления воды в полость 11 через
-ace отверстия 10 последние имеют площадь живого сечения, постепенно увеличивающуюся по мере удаления их от выпускной трубы.
Конструкция предлагаемой фурмы позволяет надежно охлаждать как ее наиболее теплонапряженную носовую часть, так и относительно менее теплонапряженную боковую поверхность без общего увеличения расхода воды, что повышает срок службы фурмы.
1, Фурма доменной печи, содержащая корпус с ребрами на охлаждаемой поверхности, полую кольцевую перегородку с фиксаторами и тангенциально направленными соплами в носовой части, отличающаяся тем,что, с целью увеличения срока ее службы, зазор между полой кольцевой перегородкой и носовой частью фурмы соста вляет 1/5-1/8 общей длины корпуса, при этом Фиксаторы в носовой части полой кольцевой перегородки имеют соотношение между длиной и шириной
5-10 и направлены вдоль оси фурмы.
2 ° Фурма по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что ребра направлены Поперек образующих корпуса.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
t5 1. Патент Англии М 868384, кл. С 21 В 7/16, 1962.
2. Патент Англии 9 1274074, кл. С 21 В 7/16, 1971 °
