Фурма доменной печи

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р 11221163(22) Заявлено 26. 06. 78 (21) 2633851/22-02с присоединением заявки Но -.,(зС 21 В 7/16 Государственный комитет СССР Ло делам изобретений и открытийайагДнепропетровский институт инженеров железнодо, жноготранспорта им. М.И. Калинина(54) ФУРМА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ 1Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к оборудованию доменных печей.Известна фурма доменной печи,для повышения стойкости которой исполь эуется интенсивное охлаждение эа счет сочетания неизотермического оребрения теплоотдающей поверхности, недогрева и большой скорости охлаждающей жидкости при относительно невысоком 10 ее расходе 1) .Однако в известной фурме недостаточно. эффективно охлаждаются элементы теплоотдающей поверхности. Например более интенсивно охлаждается но совая часть, тогда как боковая поверхность не имеет оребрения и охлаждается беэ надлежащей организации потока. воды.Наиболее близкой к изобретению 33 по технической сущности и достигаемому результату является фурма доменной печи, включающая в себя корпус с ребрами на охлаждаемой поверхности, полую кольцевую перегородку 25 с фиксаторами и тангенциально направленными соплами в носовой части 2),Конструктивный недостаток указанной фурмы заключается в том, что щ высота узкого зазора для прохода воды везде постоянна. В результате интенсивность охлаждения носовой и боковой поверхностей одинакова. Между тем известно, что носовая часть Фурмы работает в наиболее тяжелых условиях, где велико локальное тепловое напряжение при контакте с жидким чугуном. Другим конструктивным недостатком фурмы является продольная направленность потока воды относительно ребер на охлаждаемой поверхности, что снижает эффективность охлаждения.Цель .изобретения - увеличение срока службы фурмы за счет интенсификации охлаждения преимущественно ее носовой части. Цель достигается тем, что зазор между полой кольцевой перегородкой и носовой частью. фурмы составляет 1/5-1/8 общей длины корпуса, при этом фиксаторы в носовой части перегородки имеют соотношение между длиной и шириной 5-10 и направлены вдоль оси фурмы, а ребра направлены поперек образующих корпуса,указанная высота зазора между перегородкой и передней стенкой фурмы выбрана, исходя иэ следующего.Длительная стойкость фурм предлагаемой конструкции может быть обеспечена при расходе воды на охлаждениеФурмы в пределах от 2 до 3 -3,5 л/с,Так как увеличение скорости теченияводы свыше 0,4 м/с нецелесообразно,то высота охлаждаемой полости расчитывалась из условия сохранения этой,скорости,Площадь поперечного сечения полости определяется из выражения:Ои чгде 0, - расход охлаждающей воды,см /с;и - количество сопл;ч - скорость воды, равная 40 см/с.При и = 2 и 0, = 2000 смз/ск 4 о - 5 смХооооПри ширине полости у передней стенки типовой воздушной Фурмы, равной 5 см, высота ее 5 см или 1/8 общей длины (40 см) корпуса фурмы. При увеличении расхода воды до 3-3,5 л/с высота полости при и = 2,равна 8 см или 1/5 высоты корпуса фурмы. При и = 3 указанная высота будет близка к своему нижнему пределу.Увеличение высоты полости свыше 1/5 высоты корпуса приведет к снижению скорости движения воды, а следовательно, к ухудшению охлаждения фурмы. Снижение высоты полости до значения, менее 1/8 высоты корпуса, приведет к излишним гидравлическим потерям при движении воды.Для обеспечения поворота потока воды из кольцевой камеры в направлении продольной оси Фурмы с последующей его стабилизацией необходимо обеспечить отношение длины перегородки к высоте зазора не менее 5- 10. Увеличение этого отношения до более высоких значений нежелательно, так как приведет к увеличению ги. дравлических потерь.В Фурме вся охлаждающая вода через тангенциально направленные сопла с большой скоростью поступает сначала в переднюю тороидальную полость, образованную полой кольцевойперегородкой и носовой частью фурмы,где циркулирует по кольцевому пути,интенсивно охлаждая оребренную носовую часть. Из передней полости водас большим недогревом и достаточнобольшой скоростью поступает в узкие каналы между полой кольцевой перегородкой и оребренными внутренними инаружными стенками Фурмы для их охлаждения. Движение потока воды приэтом, как и в носовой части, направлено поперек ребер.Таким образом, конструкция позво,ляет без увеличения расхода охлаждающей воды интенсифицировать охлаждение Фурмы, особенно ее наиболее теплонапряженной носовой части, сделать ее более стойкой против воздействия. высоких температур при контакте сжидким чугуном и истирающего дейст,вия шихты.На Фиг.1 показана предложеннаяфурма; на фиг.2 - то же, разрез А-Ана фиг.1.фурма состоит из корпуса 1, кре.пящегося к Фланцу 2, полой кольцевой перегородки 3, составляющей сфланцем 4 замкнутую полость и фиксированной относительно корпуса фурмыфиксаторами 5. Боковая поверхностьфурмы имеет ребра, направленные перпендикулярно, а носовая часть - параллельно образующим поверхностикорпуса. Такое сочетание оребренныхповерхностей вызвано тем, что носовая часть фурмы изготавливается цельной путем штамповки с обязательнымнаправлением ребер вдоль образующихвнутренней поверхности, что обеспе чивает свободное извлечение внутрен-.него штампа после завершения операции штамповки. Поперечная направленность оребрения боковой части корпуса фурмы определяется направлением 25 потока воды вдоль образующих стенокпосле выхода ее из передней полости,Охлаждающая вода подается через трубу .6, проходящую через Фланец 4 и со-общающуюся с полостью кольцевой пере- ЗО городки З.В передней части этой перегородки имеется несколько отверстий стангенциально направленными соплами7, выходящйми в переднюю полость 8.Узкие каналы 9 между полой кольцевой перегородкой и корпусом фурмыслужат для отвода воды из переднейполости и одновременного охлаждениябоковых стенок корпусаЧерез отверстия 10 в Фланце 4 вода поступает взаднюю полость 11 и отводящий патру бок 12В процессе эксплуатации Фурмы охлаждающая вода через трубу 6 и тан-генциально направленные сопла 7 подается в переднюю полость 8, где с 4 большой скоростью движется по кольцевому пути поперек направления ребер. Из передней полости вода поузким каналам 9 поднимается, охлаждая боковые стенки корпуса фурмы.Поперечная направленность потока относительно ребер в нижней части боковой поверхности достигается припомощи тонких Фиксаторов 5, крепящихся к полой кольцевой перегородке3 так, что направление их примерносовпадает с продольной осью фурмы.Высота фиксаторов в 5-10 раз превышает ширину зазора между полой кольцевой перегородкой и боковой стенкойфурмы, что необходимо для превраще ния вращательного движения воды впередней полости в поступательноепри охлаждении боковой поверхности.Применение более длинных фиксаторовприведет к увеличению сопротивления 65 движущейся воде. Из каналов 9 через771163 Формула изобретения Л.Панникова к оррект 6Тираж 608 ПИ Государственног о делам изобретенимосква, Ж, Ра каз 6 писное мите откр ая н Филиал ППП "Патен ул.Проектная,4 ж отверстия 10 в фланце 4 вода посту пает в заднюю полость 11 и затем - в трубу. С целью более равномерного поступления воды в полость 11 через -все отверстия 10 последние имеют площадь живого сечения, постепенно увеличивающуюся по мере удаления их от выпускной трубы.Конструкция предлагаемой фурмы позволяет надежно охлаждать как ее наиболее теплонапряженную носовую часть, так и относительно менее теплонапряженную боковую поверхность без общего увеличения расхода воды, что повышает срок службы фурмы. 1, Фурма доменной печи, содержащая корпус с ребрами на охлаждаемой поверхности, полую кольцевую перегоСоста едактор Н.Корченко Техреродку с фиксаторами и тангенциальнонаправленными соплами в носовой части, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что,с целью увеличения срока ее службы,зазор между полой кольцевой перегородкой и носовой частью фурмы соста вляет 1/5-1/8 общей длины корпуса,при этом фиксаторы в носовой частиполой кольцевой перегородки имеютсоотношение между длиной и шириной5-10 и направлены вдоль оси фурмы.о 2. Фурма по п.1, о т л и ч а ю -щ а я с я тем, что ребра направлены Поперек образующих корпуса.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе15 1. Патент Англии М 868384,кл. С 21 В 7/16, 1962.2. Патент Англии Р 1274074,кл. С 21 В 7/16, 1971