Дутьевая фурма доменной печи

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

С(оцналистическик

Республнк о>996442 (,г (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 07.07. 81 (21) 3313707/22-02

Р М К з

С 21 В 7/16 с присоединением заявки Мо

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет —.

Опубликовано 150283. Бюллетень ¹ б (33) УДК б б 9, 1б 2 ..22(088.8) Дата опубликования описания 17.02.83 (,54) ДУТЬЕВАЯ ФУРМА ДОМЕННОЙ

ПЕЧИ

1 °

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к подаче дутья в доменные печи.

Известна фурма для подачи дутья в доменную печь, включающая кольцевую водоохлаждаемую секцию и рыльную часть фурми, причем кольцевая полость в рыльной части отделена от кольцевой полой секции перегородкой.

Подвод воды осуществляется в рыльную часть фурмы, а отвод через отверстие в перегородке и тыльную часть фурми $1).

Недостатками известной фврмы являются неупорядоченность и низкие значения скоростей воды у охлаждаемой . поверхности, чем обусловлена низкая противопрогарная стойкость.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является фурма, представляющая собой цилиндрический канал воздушного дутья, вокруг===которого расположена камера водяного охлаждения,выполненная из. двух концентричных стаканов, перекрытых с торцов рыльцем и фланцем, причем вокруг внутреннего стакана расположен кольцевой канал с тангенциальньь1и соплами. для. подвода охлаждающей:.воды. Вода в @ypме с большой скоростью вращается по кольцевому каналу фурьы (2 ).

Однако при струйном омявании фурмы потоком расплавленного чугуна с температурой вьме 1350 С она не гарантирована- от прогара.

Целью изобретения является повышение противопрогарной стойкости.

1а

Цель достигается тем, что в известной фурме, содержащей цилиндрический канал воздушного дутья, вокруг которого расположена камера водяного охлаждения, выполненная из двух концентричных стаканов, перекрытых с торцов рыльцем и фланцем, и расположенный вокруг внутреннего стакана кольцевой канал с тангенциальньми соплами для подвода охлаждающей воды, камера водяного охлаждения снабжена кольцевым выступом, расположенньм на внутренней поверхности внешнего ста-кана и разделяющим камеру охлаждения на хвостовую и рыльну1о полости, сообщающиеся между собой кольцевой щелью, выполненной в выступе, причем рыльвая полость частично заполнена металлическими шариками, диаметр которых превышает размер кольцевой щели выступа.

99б442

Дутьевая фурма доменной печи о- ю держит цилиндрический канал 1 воз-, душного дутья, вокруг которого рас- л положена камера водяного охлаждения, выполненная из двух концентричных стаканов 2 и 3, перекрытых с торцов рыльцем 4 и фланцем 5 . Вокруг внутреннего стакана 2 расположен кольцевой канал б с тангенциальными соплами 7 для подвода охлаждающей воды.

Камера. водяного охлаждения разделена кольцевым выступом 8 на внутренней поверхности внешнего стакана 3 на хвостовую 9 и рыльную 10 полости, сообщающиеся между собой кольцевой щелью 11. Рыльная полость 10 частич. но заполнена металлическими шарикаМи 12,диаметр которых превышает раз-мер кольцевой щели 11.Кольцевой ка- . нал б со стороны фланца 5 соединен с патрубком 13 подвода охлаждающей Ю воды. К фланцу 5 подсоединен патрубок 14 отвода охлаждающей воды, сообщающийся с хвостовой полостью 9. Канал .1 воздушного дутья соединен с патрубком 15 для подвода газа. В @р кольцевом канале б после патрубка 13 подвода охлаждающей воды может быть установлено распределительное кольцо 1б с зазорси со стороны внутрен.него стакана 2. 65

Формула изобретения

Известно, что рыльная часть фурмы испытывает наибольшие тепловые нагрузки. При попадании расплавленного металла на рыльную часть может произойти местное вскипание охлаждающей воды и резкое повышение температуры стенки фурмы до температуры плавления. Одним из эффективных способов устранения таких явлений является механическое сбивание пузырьков пара с поверхности. Вращающиеся в рыльной части фурмы шарики исключают воэможность развития пузырьков пара на охлаждаемой поверхности.

Кроме того, шарики нарушают и турбулиэируют ламинарный пограничный слой охлаждающей жидкости на поверхности фурмы и тем саьым интенсифици" руют процесс теплообмена.

Кольцевой выступ на внутренней поверхности внешнего стакана позволяет исключить вынос шариков иэ рыльной части, а сами шарики, вращаясь вместе с ней по кольцу, увлекаясь водой,,выходящей иэ сопел, обкатыва-: ются по наиболее теплонапряженнай стенке рыльца. 25

3а счет механического воздействия шариков на охлаждаемую стенку исключается вазможность образования на ней накипи, а следовательно, снижения коэффициента теплопередачи со gg временем.

На фиг. 1 представлена фурма, продольный раэрезф на фиг. 2 - разрез A-A на фиг. 1.

ыабота фурмы заключается в подаче воздушного дутья в доменную печь по цилиндрическому каналу 1. В этот же канал сбоку по патрубку 15 вводится газ. При этом фурма, особенно ее рыльная часть, подвергается интенсивнску нагреву. Для предотвращения ее прогара по патрубку 13 подводится охлаждающая вода в кольцевой канал 6. Благодаря распределительному кольцу Хб вода равномерно омывает и охлаждает внутренний стакан 2.

Из кольцевого канала 6 через тангенциальные сопла 7 вода с большой скорос тью подается в рыльную полость 10, где она .закручивается и приводит во .вращение шарики 12, которые.турбулиэируют пограничный слой и тем самым повышают теплоотвод от рыльца 4.

Шарики 12 удерживаются от выноса кольцевым выступом 8. Выпадение шариков в отсутствии вращения исключается благодаря их диаметру, превышающему размер кольцевой щели.

Выходящая из рыльной полости 10 через щель 11 вода продолжает вращаться в хвостовой полости 9, охлаждает стакан 3 и фланец 5 и отводится иэ фурмы через патрубок 14.

Преимущества предлагаемой конструкции фурмы заключатся в том, что за счет эффекта турбулизации пограничного - ëîÿ потока,,где, как правило, скорости ниже, чем в еередине потока обеспечивается интенсификация отвода тепла. Кроме того, обеспечивается механическое разрушение образу; шихся на поверхности пузырьков пара и накипи. Эти преимущества в цеск способствуют повышению противопрогарной стойкости фурмы.

Средняя потеря производительности доменных печей по причине прогара и замены фурм составляет 0,63. устранение прогаров фурм позволяет выплавить дополнительно О,б мпн.т. чугуна в год, следовательно, зкономический эффект составляет более 3 млн. руб. в год.

Дутьевая фурма доменной печи, содержащая цилиндрический канал воздушного дутья, вокруг которого расположена камера водяного охлая Цения, выполненная из двух концентричных стаканов, перекрытых с торцов рыльцем и фланцем, и расположенный вокруг внутреннего стакана кольцевой канал с тангенциальньки соплами для подвода охлаждающей воды, о т л и— ч а ю щ а я с;.я тем, что, .с целью повышения противопрогарной стойкости за счет улучшения теплообмена, камера водяного охлаждения снабжена . кольцевым выступом, расположенным на

996442 внутренней поверхности внешнего стакана и разделяющим камеру охлаждения на хвостовую и рыльную полости, со.общающиеся между собой кольцевой щелью, выполненной в выступе, причем рыльная полость частично заполнена металлическими шариками, диаметр которых превышает размер. кольцевой щели выступа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании Р 1407078, Кл. С 7 2, опублик. 1978 °

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2556334, кл. С 21 Б 7/16, 1977.

996442

Составитель Ю. Серов редактор Л. Повхан Техоед О.Неце ЕорректоцЮ. Иакаренкс

Заказ 845th

Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва "K-35д Раушская наб. д. 4Q

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