Фурма доменной печи

ОП ИСАНИЕИЗОВГЕтИНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЬЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51)М. Кл, С 21 В 7/16 с присоединением заявки М Веудаустаееый канатет СССР вю делан яэабретеиий и аткрытяй(72) Авторы изобретения Е. К. Ткаченко, О, Е, Шкарбун и Б. Д. Котляр сх-Всесоюзный научно-исследовательский щроектно-конструкторскийтехнологический институт механизации труда в черной металлургиии ремонтно-механических работ ВНИИмехчермет(54) ФУРМА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ Изобретение относится к металлургии, а именно и оборудованию для подачи дутья в доменную печь.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является фурмадоменной печи, содержащая полый водоохлаждаемый корпус с носком и фланцем, перегородку с отверстиями, образующую охлаждаемую полость между носком и1 О полостью корпуса Ц. Однако такая фурма имеет низкий срок службы в результате прогаров, из которых 75-90% приходится на носок.1Цель 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 плаеления, отделенная от водоохлаждаемой части фурмы перегородкой выполпенной, например, в виде кольцевой мембраны,На фиг. 1 показана фурма, продольный разрез: на фнг.2-то же,вид А на фиг. 1 вид со стороны фланца. фурма представляет собой корпус в виде наружного 1 и внутреннего 2 стаканов, В передней части корпуса имеется носок 3, в котором выполнена полость 4, отделенная от водоохлаждаемой части фурмы перегородкой 5 в виде кольцевой мембраны, корпус соединен с фланцеа 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 выполнен8767 нии носка из стали полость можно запол.нить медью.фурма работает следующим образом.Через внутренний стакан 2 фурмы подается дутье при 1000-1200 аС, По5трубке 9 в полость, образованную носком3 и кольцом 10, поступает вода, котораяохлаждает носок 3 и выводится в заднюючасть фурмы, а затем через канал 7 вофланце 6 выводится из фурмы. При попа- Одании на носок 3 жидкого чугуна резковозрастает тепловая нагрузка на фурму.Охлаждающая вода не успевает отбиратьот носка 3 поступающий поток тепла, Носок 3 нагревается до температуры плавления заполняющего его полость 4 материала (меди). При дальнейшем поступлении теплоты медь начинает плавится,атемпература носка 3 остается постояннойна уровне температуры плавления меди, родо 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 р 5тела остается неизменной,, Стальная оболочка носка 3 имеет болеевысокую (на 400 С) температуру плаволения 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 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 количества45 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 и( 1 100) = ,= 0,09 35(1080-100) = 3080 ккал,19 4кк алгде С = 0,09 - удельная теплокг градемкссть меди;= 1080 - температура плавлениямеди,До начала проплавления стальной оболочки носка необходимо заполняемую егомедь нагреть до температуры плавления,затем расплавить ее и нагреть до температуры плавления стали. Для удобстварассчета принимаем толщину стальнойстенки носка 3 бесконечно малой, Тогданеобходимое количество тепла равной =СЕ ( - ООо) + ти+С пИ-ц=0,09 35 (1080 100) + 42 35 ++ 0,09 . 35 (1480,. 1080) = 5810 ккал,ккалгде 3. = 42 - удельная теплотаплавления меди;1480 о - температура плавлениястали,Таким образом, необходимое количество тепла до прогара фурмы со стальнымноском, имеющим полость, заполненнуюмедью, почти в два раза больше по сравнению с таким же медным носком в известной фурме что увеличивает времяпроплавления носка и срок службы фурмы,Фурма со стальным носком, имеющимзамкнутую полость, заполненную медью,приведена в качестве примера, Сочетаниематериалов может быть и другим, приэтом материал, заполняющий замкнутуюполость, должен иметь меньшую, чем у материала корпуса, температуру плавленияи большую суммарную теплоемкость итеплоту плавления.Предлагаемая фурма характеризуетсябольшим сроком службы.формула изобретения 1.Фурма доменной печи, содержащая полый водоохлаждаемый корпус с носком ифланцем,о тлич ающ аяся тем,что, с целью повышения срока службыфуроры, в носке выполнена полость, заполненная материалом с меньшей, чем у материала корпуса, температурой плавления ибольшей суммарной теплоамкостью и теплотой плавления, отделенная от водоохлаждаемой части фурмы перегородкой,2. Фурма по п, 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что перегородка выполнена ввиде кольцевой мембраны.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРпо заявке М 2736359/02,кл. С 21 В 7/16, 1978,876719 о б авитель Ю, Серовед М, НаЕь Корректор А Дзятко Редактор Н. Без Тираж 62 ИПИ Государственного по делам изобретений 035, Москва, Жаз 9817/3 ВНпис кое д, ул. Проектн филиал ППП "Патент", г. У комитета СССРи открытийРаушская набд. 4