Фурма доменной печи

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВГЕтИНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЬЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ю 87671 9 (6! ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 28Л 1.79(2I ) 2844995/22 02 (53)N. Кп.

С 21 В 7/16 с црисоедииеннем заявки М

3ЬеудаустаааныИ канатет

СССР вв делан яэабретеиий и аткрытяй (23 ) Приоритет—

Опубликовано 30,10.81. Бюллетень ле 40

Дата опубликования описания 02.1 1.81 (53) УДК 669.1.62. .215 (088.8) т

1 с. (72) Авторы изобретения

Е. К. Ткаченко, О, Е. Шкарбун и Б. l!. Котляр .х,, Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский технологический институт механизации труда в черной металлургии и ремонтно-механических работ «ВНИИмехчермет (71) Заявитель (54) ФУРМА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к металлургии, а именно к оборудованию для подачи дутья в доменную печь.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является фурма

S доменной печи, содержащая полый водоохлаждаемый корпус с носком и фланцем, перегородку с отверстиями, образующую охлаждаемую полость между носком и

1О полостью корпуса ГЦ.

Однако такая фурма имеет низкий срок службы в результате прогаров, из которых 75-90% приходится на носок.

1S

Бель изобретения — повышение срока службы фурмы.

Указанная цель достигается тем, что в носке выполнена полость, заполненная материалом с меньшей, чем у материала корпуса температурой плавления и большей суммарной теплоемкостью и теплотой плавления, отделенная от водоохлаждаемой части фурмы перегородкой выполценной, например, в виде кольпевой мембраны.

На фиг. l показана фурма, продольный разрез: на фнг.2-то же,вна А на фиг. 1 виц со стороны фланца. хурма представляет собой корпус в виде наружного 1 и внутреннего 2 стаканов. В передней части корпуса имеется носок З, в котором выполнена полость

4, отделенная or водоохлаждаемой части фурмы перегородкой 5 в виде кольцевой мембраны, корпус соединен с фланцем 6, имеющим канал 7 и 8 для отвода и подвода охлаждающей жидкости. В канал 8 введена трубка 9 для подвода охлаждающей жидкости. В корпусе имеется кольцевая перегородка 10 с отверстиями, служащая для создания у носка зоны ускоренной циркуляции охлацителя. Полость 4 заполнена металлом с меньшей, чем у мв талла корпуса, температурой плавления и большей суммарной теплоемкостью и теплотой плавления., Например, при выполиаи

8767 нии носка из стали полость можно запол. нить медью.

Фурма работает следующим образом.

Через внутренний стакан 2 фурмы подается дутье при 1000 — 1200 С. По

5 трубке 9 в полость, образованную носком

3 и кольцом 10, поступает вода, которая охлаждает носок 3 и выводится в заднюю часть фурмы, а затем через канал 7 во фланце 6 выводится из фурмы. При попа- !о дании на носок 3 жидкого чугуна резко возрастает тепловая нагрузка на фурму.

Охлаждающая вода не успевает отбирать от носка 3 поступающий поток тепла, Носок 3 нагревается до температуры плав- 15 ления заполняющего его полость 4 материала (меди). При дальнейшем поступлении теплоты медь начинает плавится,а температура носка 3 остается постоянной на уровне температуры плавления меди, щ до полного ее расплавления. Это обусловлено тем, что в процессе плавления кристаллического тела, т.е. когда.оно существует одновременно как в жйдком, так и в твердом состоянии, температура р5 тела остается неизменной, Стальная оболочка носка 3 имеет более высокую (на 400 С) температуру плаво ления по сравнению с медью, поэтому в этот период сохраняет свою целостность. ЗО

Лишь после полного распределения меди температура носка 3 начинает вновь повышаться до температуры плавления стали. При интенсивном нагревании материал, заключенный в полости 4, (медь), расши- 35 ряется в большей мере, чем материал носка 3 (сталь) вследствие большой величины коэффициента линейного расширения. !

Для компенсации теплового расширения металлов перегородка 5 выполнена упру- 40 гой, преимущественно в виде кольцевой мембраны, которая прогибается при прило:-: жении к ней нагрузки.

Ориентировочный рассчет количества

45 теплоты, которое необходимо подвести к фурме до начала прогара медного носка массой 35 кг и стального носка с замкнутой полостью, заполненной медью, с такой же массой следующей. Принимаем, что отбор тепла от носка 3 водой в обоих случаях одинаков и первоначальная температура носка 3 при работе фурмы равна 100 С. До начала проплавления медного носка его масса должна быть нагрета до температуры плавления.

Количество тепла, необходимое при этом, равно Я = С (4 -100) = .= 0,09 ° 35 (1080 — 100) = 3080 ккал, 19 4 кк ал где С = 0,09 - удельная теплокг град емкость меди;

= 35 кг - масса меди;

1080 - температура плавления меди.

Qo начала проплавления стальной оболо чки носка необходимо заполняемую его» медь нагреть до температуры плавления, затем расплавить ее и нагреть до температуры плавления стали. Для удобства рассчета принимаем толщину стальной стенки носка 3 бесконечно малой. Тогда необходимое количество тепла равно

8. = С ° е (t. -

0,09 ° 35 (1080 100) + 42 35 +

+ 0,09 . 35 (14801080) = 5810 ккал, ккал где 2, = 42 — удельная теплота плавления меди;

1480 — температура плавления стали.

Таким образом, необходимое количество тепла до прогара фурмы со стальным носком, имеющим полость, заполненную медью, почти в два раза больше по сравнению с таким же медным носком в известной фурме что увеличивает время проплавления носка и срок службы фурмы.

Фурма со стальным носком, имеющим замкнутую полость, заполненную медью, приведена в качестве примера. Сочетание материалов может быть и другим, при этом материал, заполняющий замкнутую полость, должен иметь меньшую, чем у материала корпуса, температуру плавления и большую суммарную теплоемкость и теплоту плавления.

Предлагаемая фурма характеризуется большим сроком службы.

Формула изобретения

1.Фурма доменной печи, содержащая полый водоохлаждаемый корпус с носком и фланцем,о тлич ающ аяся тем, что, с целью повышения срока службы фуроры, в носке выполнена полость, заполненная материалом с меньшей, чем у материала корпуса, температурой плавления и большей суммарной теплоамкостью и теплотой плавления, отделенная от водоохлаждаемой части фурмы перегородкой.

2. Фурма по п. 1, о т л и ч а ю m а яс я тем, что перегородка выполнена в виде кольцевой мембраны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2736359/02, кл. С 21 В 7/16, 1978, 876719 о б

Составитель Ю. Серов

Редактор Н. Безродная Техред М. Надь Корректор А. Дзятко

Заказ 95 17/33 Тираж 621 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытМ

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4