Дутьевая фурма доменной печи

СОКИ СОВЕТСНИХ06 ЮВЮПНЕШРЕСПУБЛИН 063 9) 01 51)4 С 21 В 7Эс Я АРСТВЕННЫЙ НОМИТ АМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И СССР ЫТЪЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ВИДЕТЕПЬСТВУ АВТОРСН подводяо т л а Трудоворгический ельфарб, В.К.Саво СССР1980.СССР1981. М Ю(7 1) Днепропетровский ордего Красного Знамени металлу(56) Авторское свидетельств9 850667, кл. С 21 В 7/16,Авторское свидетельствоВ 910769, кл. С 21 В 7/16,54)(57) ДУТЬЕВАЯ ФУРМА ДОМЕННОЙЕЧИ, содержащая водоохлаждаемыйорпус и расположенную в нем газощую трубку с резонатором,и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения;ресурса ее работы повышения степени смешения и полноты сгорания газовоздушной смеси, фурма снабжена патрубком, установленным на выходном конце гаэоподводящей трубки а резонатор размещен в патрубке и выполнен в виде стержня с глуходонным цилиндром, образующим с внутренней поверхностью патрубка кольцевой зазор, площадь сечения которого составляет 1,2-1,5 площади сечения трубки, при этом ось патрубка расположеона под углом 45-50 к продольной оси фурмы, а точка пересечения осейна расстоянии 0,8-0,9 диаметра рабочего канала фурмы от ее торца.Изобретение относится к чернойметаллургии и служит для подачи дутьяи газообразного топлива в горн доменной печи,Цель изобретения - увеличение ресурса работы фурмы, повьппение степени смешения газовоздушной смеси иполноты сгорания ее в пределах фурменного очага.На фиг. 1 изображена дутьевая фурма доменной печи, общий вид,в разрезе на фиг,2 - гаэоструйный излучатель, разрез.Дутьевая фурма доменной печи содержит водоохлаждаемый корпус 1,гаэоподводящую трубку 2, трубку 3для подвода охладителя, фланец 4, газоструйный излучатель 5, патрубок 6,герметически соединенный с корпусом,рыльную часть 7 фурмы, сопло 8 газоподводящей трубки, стержень 9 с глуходонным цилиндром 10.фурма работает следующим образом.При подаче сжатого газообразноготоплива в газоподводящую трубку 2,последняя направляет газ в глуходонный цилиндр 10, в котором возбуждаются периодические вихри, усиливающиеся резонатором и излучающиесячерез кольцевой зазор и патрубок врабочий канал фурмы. Волны сжатиячередуются с волнами расширения,проходят все пространство рабочегоканала фурмы, что обеспечивает интенсивное смешение гаэовоздушнойсмеси рыпьной части фурмы. Такоерасположение газоструйного излучателя позволяет перенести зону горениягазообразного топлива в рыльнуючасть фурмы. Кроме этого, горениетоплива в рыпьной части приводит кизменению кинетической энергии продуктов горения за счет роста скоростей истечения газа из фурмы, что всвою очередь значительно влияет наработу горна доменной печи.Опытным путем установлено, что высокая степень смешения реагирующих компонентов и уменьшение уноса тепла с охладителем достигается при взаимодействии пульсирующего газообразного топлива с воздушным дутьем в рыльной части фурмы. Для этого необходимо, чтобы продольная ось патрубка - газоструйного излучателя, была направлена в рабочий канал фуремы под углом 45-50 к ее продольной оси, а точка их пересечения должнаОпытным путем установлено, что при площади сечения кольцевого зазора между внутренней поверхностью патрубка и глуходонным цилиндром-резонатором меньше площади сечения газоподводящей трубки увеличивается сопротивление в кольцевом зазоре, при зтам уменьшается скорость и частота пульсации газообразного топлива, При величине площади сечения кольцевого зазора больше площади. сечения газоподводящей трубки на величину вьппе 1,5 скорость газа в кольцевом зазоре также резко снижается, что уменьшает величину проникновения газообразного топлива в поток горячего дутья и, следовательно, снижает степень смешения газовоэдушной 1смеси. 35 40 45 50 55 10 15 20 25 30 располагаться на расстоянии 0,8-0,9 диаметра рабочего канала фурмы от ее торца. Если точка пересечения осей находится от торца фурмы на расстоянии меньше 0,8 диаметра рабочего канала фурмы, то сопло патрубка перемещается ближе к торцу фурмы и при остановке печи и .взятии ее на тягу патрубок может заливаться шлаком или металлом, если же указанное расстояние превышает 0,9 диаметра рабочего канала, резко. возрастают тепловые потери с охлаждающей водой, так как газообразное топливо в присутствии окислителя сгорает в рабочем канале фурмы, При угле наклона газоструйного излучателя к продольной оси рабочего канала фуромы меньше 45 происходит резкое удлинение потока пульсирующегогазообразного топлива. По мере удаления потока газа от сопла излучателя амплитуда колебаний потока затухает, в результате чего степень смешения газовоздушной смеси снижается, При угле наклона больше 50 процесс горения смеси проходит в рыльной части фурмы и в пределах фурменного очага. Результаты испытаний предлагаемой и известной фурм представлены в таблице, где в зависимости .от частоты пульсации показана степень сгорания газообразного топлива (природного газа) в рыльной части фурмы и в фурменном очаге, Степень сгорания топлива оценивается по степени окисления углерода газообразного топлива.Заказ 8652/26 Тираж 552 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 Из приведенных в таблице данных видно, что максимальная степень смеарния достигается при частоте пуль 1206310 4,.ации 1,210 Гц. При дальнейшемувеличении частоты пульсации степеньсмешения. снижается, что связано сувеличением интенсивности поглощениязвуковых колебаний в газах при повы-.шении ультразвуковых частот.Проведенные испытания показывают,что подача пульсирующего газообразного топлива в рабочий канал фурмыобеспечивает максимальную степеньсмешения его с дутьем, что позволяет снять ограничения на рост расходагазообразного топлива через фурму.Кроме того, увеличение количествавдуваемого тошева ведет к снижениютемпературы в зоне горения, что даетдополнительную возможность форсировки печи без нарушения ровности хода.Все это позволяет экономитькокс вколичестве 5-8 кг/т чугуна.