Фурма доменной печи

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и 840118 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.05.79 (21) 2770431/22-02 с присоединением заявки .% (51)М. Кл;

С 2l В 7/l6 (23) Приоритет

Всударствеиныи комитет

Опубликовано23,06.8l. Бюллетень ¹23

Дата опубликования описания 25.06.8l оо делам изобретений и открытий (53) УДК669.

088 8 (72) Авторы изобретения

Н. Е. Иванов, М. Д. Жембус, И. Д. Стеценко, Б. Н. Смирнов:, Е. В. Христян, Н. И. Бе а, А. М. Жак, А. И. Васюченко и И. И. Ко одола " ..

Днепропетровский институт инженеров железнодорожного транспорта им. М. H. Калинина

I (71) Заявитель (54) ФУРМА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно - к оборудованию доменных печей.

Известна фурма доменной печи, в которой вода или другой теплоноситель циркулирует в узких кольцевых каналах, о6ра5 зов анных стенками корпуса, и установленной между ними полой кольцевой вставкой (l ) . При этом достигается относительно высокая скорость гО движения тепловых потоков.

Однако скорос гь движения теплоносителя в разных участках каналов неодина«. кова и снижается по мере удаления от отводящего патрубка. В связи с тем, что

15 последний в рабочем положении фурмы находится в ее верхней части, наиболее сушественное снижение скорости теплоносителя имеет место в нижней части фурмы.

Вследствие этого на охлаждаемой поверхности наружной стенки корпуса, находящейся в горизонтальном или близком к нему положении, происходит оседание содержащихся в технической воде твердых частиц в виде сплошного слоя с низкой теплопроводностью, который ухудшает теплообмен.

Известна также фурма, состоятцая из двойного корпуса и полой кольцевой вставки, служащей коллектором для теплоносителя и удерживаемой в неизменном относительно корпуса положении при помощи фиксаторов 2 . В передней части полой кольцевой вставки имеются отверстия для подачи теплоносителя в полость охлаждения. К фланцевой части фурмы теплоносйтель движется по узким шеляммеждуполой кольцевой вставкой и боковыми стенками фурмы. Значение вектора скорости двих<ения теплоносителя в различных участках щелей зависдт от их расположения и расстояния до. отводящего патрубка. Поскольку последний в рабочем положении фурмы расположен в верхней ее части, в нижней части фурмы наблюдается снижение скорости теплоносителя и, изменение направления его движения. По мере приближения к фланцу этот эффект усиливается, так

Количество отверстий зависит от величины их проходных сечений, которые, в свою очередь, определяются степенью

3 840 1 . как по ток теплоносителя вс е более отклоняется в направлении ближайшего расстояния к отводящему патрубку, оставляя вне циркуляции некоторый объем полости охлаждения.

Вследствие существенного замедления скорости движения теплоносителя на охлаждаемой поверхности наружной стенки корпуса фурмы, которая расположена в горизонтальном или близком к нему положении, происходит отложение содержащихся в теплоносителе, например технической воде, твердых частичек.

Оседая в виде сплошного слоя, они ухудшшот теплообмен. Фурмы с еше незначительно износившимся от постоянного трения шихтовыми материалами доменной плавки носком выходят из строя из-за прогара корпуса в нижней части фурмы.

Вокруг места прогара со стороны охлаждения наблюдают слой осевших: из воды частиц. Прогар фурм происходил из-за сильного перегрева корпуса при контакте с жидкими продуктами плавки, в то время как теплообмен корпуса с охлаждающей 25 водой ухудшен слоем осевших из нее частиц и малой скоростью движения воды.

Использовайие более тонких фильтров для очистки охлаждающей воды не представляется возможным из- за их быстрого З0 загрязнения. Кроме того, применение воды с более высокой степенью чистоты не устраняет указанные недостатки полностью, так как стойкость фурмы будет существенно понижена из-за малых зна- З5 чений скоростей движения и расходов охлаждающей воды в нижней части полости фурмы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому 40 результату является фурма доменной печи, содержащая охлаждаемый корпус с фланцем и полую кольцевую вставку, образующую узкие щели со стенками корпуса, снабженную отверстиями для подачи теп- 45 лоносителя (3 ) .

Недостаток фурмы — низкая стойкость, Бель изобретения — повышение с тойкости фурм за счет интенсификации охлаждения нижней части стенки корпуса, so

Поставленная цель достигается тем, что отверстия для подачи теплоносителя выполнены вдоль образующих охлаждаемой поверхности наружной стенки корпуса по направлению к фланцу. 55

18 .ф загрязненности теплоносителя нерастворимыми в нем частицами и его потребным расходом. Величина угла сх., образованного осью отверстия и образующей охлаждаемой поверхности, лежащих в одной плоскости, проходящей через ось фурмы, находится в пределах 0 gL С П/2. Нижние пределы значений угла целесообразно применять при оребренной охлаждаемой поверхности. При этом осевшие в канавках из воды частицы эжектируются и уносятся из полости фурмы потоком воды, движущейся с большой скоростью относительно охлаждаемой поверхности. Верхние пределы значений углов следует применять при гладкой поверхности охлаждения с целью интенсивного размывания струей воды слоя осевших частиц, а также обеспечения струйного охлаждения корпуса фурмы.

Отличительной особенностью фурмы является наличие отверстий в нижней части полой вставки, направленных к охлаждаемой поверхности корпуса фурмы, в сторону фланца, и служащих для дополнительной подачи теплоносителя. Оси отверстий лежат в плоскости, проходящей через ось фурмы, и образуют с охлаждаемой поверхностью угол с, имеющий значение, 0 с < П/2. При этом охлаждение корпуса улучшено как за счет предотвращения образования теплоизолируюшего слоя частиц, осевших из теплоносителя, так и за счет увеличения скорости движения и количества последнего в данном участке охлаждаемой поверхности.

На фиг. 1 показан общий фид предлагаемой фурмы, продольный разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 2 — вид со стороны фланца.

Фурма состоит из двойного корпуса 1, крепящегося к фланцу 2, полой кольцевой вставки 3, сообщающейся с полостью 4 охлаждения через отверстия 5 и 6 в передней и нижней частях, фиксаторов 7, подводящего и отводящего теплоноситель патрубков 8 и 9 соответственно. Оси отверстий 6 лежат в плоскости, проходящей через ось фурмы, и образуют с охлаждаемой поверхностью наружной стенки корпуса угол.

Фурма работает следующим образом.

Через подводящий патрубок 8 теплоноситель поступает в полую кольцевую вставку 3, являющуюся коллектором, и через отверстия 5 в ее передней частив полость 4 охлаждения. При этом часть теплоносителя из полой вставки 3 через фиг. 1

5 8401 отверстия 6 поступает непосредственно к боковой поверхности фурмы. Расположение и наклон отверстий 6 обеспечивает интенсивное движение теплоносителя к панну 2 фурмы благодаря еаМу улучша- 5 ется охлаждение этого участка корпуса и предотврашается оседание из жидкого теплоносителя твердых частиц. Это обеспечивает длительную стойкость нижней части. наружной стенкифурмы в усповиях пиковых > тепловых нагрузок. Из полости охлаждения теплоноситель поступает в отводящий патрубок 9 .

Предлагаемая фурма при незначительном усложнении конструкции обеспечивает 1 повышение стойкости нижней части ее корпуса против действия жидкого чугуна.

Формула изобретения

Фурма доменной печи, содержащая охлаждаемый корпус с фланцем и полую коль-. щ

l8 б цевую вставку, образующую узкие щели со стенками корпуса, снабженную отверстиями для подачи теплоносителя, о т л и— ч а ю ш as с я тем, что, с целью повышения ее стойкости за счет интенсификации охлаждения, отверстия выполнены вдоль образующих охлаждаемой поверхности в сторону фланца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Заявка Великобритании ¹ l28233, кл. С 21 В 7/l6, l971.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 263385l/02, кл. С 2l В 7/16, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке ¹ 2556334/02, кл. С 2l В 7/16, 1977.

ВНИИПИ Заказ 4666/33

Тираж 618 Подписное

Фюиил ППП Патент, г.Ужгород, ул. Проектная, 4