Дутьевая фурма доменной печи

 

ОПHCAVHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

Союз Соаетскнх

Соцналнстнческнх

Республнк (n)836101 (61) Дололиительиое к авт. свид-ву(51)м. к.з (22) Заявлено 130879 (21) 2809481/22-02

С 21 В 7/16 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет СССР ио Аелам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано07.06.81.. Бюллетень Н»21

Дата опубликования описания 07.0681 ($3) УДК669. 162. .215(088.8) (72) Авторы изобретения цкйй.,", И,B.Мураш ий и В.И;Волошин i

1 :.-, 1

М.Д.Жембус, Е.Е. Гаврилов, B. В.Л

A. Г. Ульянов, И.И;Кобеза, М. И. Рове

f л

1

) i r

Институт . черной металлургии-= (71) Заявитель (54 ) ДУТЬЕВАЯ ФУРМИ ДОМЕННОИ ПЕЧИ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано для подвода. дутья в доменную печь.

Одной из основных причин простоев доменных печей является низкая стойкость воздушных фурм, обусловленная тем, что существующие конструкции охлаждения фурмы не обеспечивают снятия тепловых нагрузок, возникающих при попад анни жидкого металла на ее наружную поверхность.

Известно, что охлаждение поверхности фурмы осуществляется, в основ- 15 ном, за счет отвода тепла конвекцией, эффективность которой зависит от интенсивности процесса теплообмена, связанного с величинами коэффициента теплоотдачи и температурного напора 20 на границе стенка-охладитель. В процессе работы доменных печей в силу различных технологических причин происходит попадание жидкого металла на наружную .поверхность фурмы. Вели- 25 чина теплового потока в момент попадания жидкого металла резко возрастает, и .на этих участках поверхности возникает пленочный режим кипения охлапителя, ведущий к быстрому дерег-30 реву стенки фурмы и последующему ее прогару.

В зависимости от количества попавmего на фурму жидкого металла, свойств материала, толщины стенки, свойств охладителя и величины коэффициента теплоотдачи изменяется время прогара стенки фурмы. Известно, что увеличение скорости потока охладителя, ликвидация застойных зон в охлаждаемой полости способствуют увеличению стойкости фуроры.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является дутьевая фурма, содержащая корпус с фланцем и рылом, охлаждаемая полость которого снабжена подводящей трубкой с тангенциально направленным соплом, установленным в рыльной части, и отводящей трубкой (1 1.

В процессе работы этой фурмы охладитель поступает в рыльную часть охлаждаемой полости через тангенциально направленное сопло, создавая вихревое движение охладителя, которое способствует охлаждению поверхности фурмы.

Недостатком известной фурмы является низкая эксплуатационная стой836101 кость, связанная с образованием в рыльной части охлаждаемой полости застойных эон, в пределах которых скорость движения охладителя значительно ниже, чем в зоне движения основного потока охладителя.

Жидкость в застойных зонах практически не участвует в тепло- .и массообмене с основным потоком охладителя, поэтому даже малые количе ства жидкого металла, попавшие на фурму, приводят к прогару в этих мес-10 тах. Причиной образования застойных зон является нарушение контура циркуляции вихревого движения охладите.ля, связанное с удалением и поперечным смещением сопла, установленного в рыльной .части относительно заборного торца отводящей трубки, установленного в прифланцевой зоне охлаж- даемой полости. Нарушение контура сопровождается продольным смещением вих-20 ря в рыльной части, что оказывает тормозящее действие на процесс вращения, снижает однородность и-скорость потока, а также равномерность. омывання теплонапряженной поверхности, т.e.. уменьшает интенсивность и равномерность теплосъема.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной стойкости фурмы путем интенсификации ее охлаждения за счет улучшения циркуля- ЗО ции охладителя в охлаждаемой полоеTH °

Это достигается тем, что отводящая трубка расположена коаксиально в подводящей трубке. 35

На фнг.1 изображена фурма, продольный разрез, на фиг.2 — разрез

A A на фиг.1; на фиг.3 — разрез

Б-Б на фиг.1; на фиг.4 — разрез В-В на фиг.2. 40

Фурма содержит корпус 1 конической форьы с фланцем 2, рылом 3 и охлаждаемой полостью 4, в которой размещены подводящая трубка 5 с тангенциально направленным соплом 6 и отводящая трубка 7, которая коаксиаль но установлена в подводящей трубке

5. Исследованиями на модели установлено, что заборный торец отводящейтрубки 7 целесообразно разместить между рылом 3 и .тан.енциально направлен- о ным соплом 6.

Работает устройство следующим образом.

Охладитель, например вода, газожндкостная смесь и др., с дав- 55 лением, превосходящим давление в полости 4, подается по подводящей трубке 5 и, истекая из сопла 6 с высокой скоростью в охлаждаемую полость 4, создает турбулиэированный вращающййся поток охладителя. Интенсивно вращающийся поток охладите.«. ля равномерно омавает теплонапряженные участки поверхности фуроры.и отводится иэ охлаждаемой полости 4 через заборный торец отводящей трубки 7.

Поскольку заборный торец отводящей трубки 7 расположен в рыпьной части охлаждаемой полости 4, зона движения основного потока охладителя распространяется, главным образом, на рыльиую часть фурмы, в результате чего длина зоны уменьшается, а среднемассоваа скорость движения охладителя и интенсивность охлаждения поверхности увеличиваются.

Коаксиальная установка отводящей трубки 7 в подводящей трубке 5 устраняет торможение вихревого потока в рыльной части фурми, что приводит к повышение однородности и скорости потока в этой зоне.

С целью дополнительного сниже» ния эффекта торможения вихревого по тока целесообразно отводящую трубку

7 в торцовой части уменьшить в направлении движения потока, например, путем сплющивания ее заборного тор+> ца.

Скорость и однородность вращающегося потока в рыльной части фурмы дополнительно увеличиваются при. выполнении тангенциально направлен-.. ного сопла 6 в виде щели.

Таким образом, в результате усовершенствования гндродинамикн и увеличения скорости потока в рыльной части охлаждаемой полости фурма повышается интенсивность и равномерность охлаждения в наиболее теплонапряженной области фурмы.

ФормУла изобретения

Дутьевая фурма доменной печи, содержащая корпус с фланцем и рылом, подводящую рубку с тангенциально направленным соплом, размещенным в рыльной части, и отводящую трубку, отличающаяся тем, что, с целью повыаения эксплуатационной стойкости фурмы путем интенсификации ее охлаждения, отводящая трубка расположена коаксналъно в подводящей трубке.

Источники информации принятые во внимание прн экспертизе

1. Черные металлы, 1970, М 10, с.13-14, рис.5ã.

836101 редактор. T. Клвкина

Заказ 2835/11 Тираж б18 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Ю

Филиал ППП "Пат™ ", г.Ужгород, ул.Проектная,4 Ж Р

Мфф

Составитель Ю.Серов

Техред H. Майорош Корректор Р.Наэарова