Дутьевая фурма доменной печи

Союз СоветскихСоциапистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Дополнител е к авт.с(51) М. Кл.С 21 В 7/1 рисоединениеи заяв ретваеыо СССР олам изоор и открыто(23) Приорит ао кк публи ковано 07038.22 (088. 8 юллетень9 сания 07.03,82 Дата оп коваиия о ведев, А.Б.Джусов, ко, В.П.Иващенко,.:, Левченко М. Ме сече В Е А, Гимм М,БондВ.С,льфарб,рь, А,И.ерещенко) Авторыизобретени г Знамени непропетровский ордена Трудового Кра металлургический институтЗаявитель А ДОМЕННОЙ ПЕ ЬЕ ВАЯ иИзобретение относится к черной металлургии, а более конкретно кроизводству чугуна,Известна фурма с гладкой внутренней поверхностью и патрубком для подачи в полость фурмы природного газа 11.Исследование влияния подвода при родного газа к воздушной фурме на его распределение показывает, что недостатком известной фурмы по первой схеме является то, что газ неравномерно распределяется в полости фурмы. Большая часть газа сосредотачивается в верхней зоне фурмы. Вторая схема газа - проникновение природного газа в поток дутья на небольшую глубину ЯО-ч 5 мм), Такая глубина проникновения приводит к тому, что ос-. новная масса природного газа идет также в верхней части фурмы. Сте= пень сгорания газа достигает порядка ч. Недостаток третьей схемы максимальное количество газа, прижатое струей, дутья, идет в нижней час. ти фурмы, что также приводит к плохому смешению компонентов дутья.Наиболее рациональным является подвод природного газа непосредственно в осевую часть фурмы. Однако подать газ в осевую часть фурмы при периферийном его подводе не удается, а другие варианты подвода газа конструктивно сложны и мало надежны в эксплуатации, Неполное сгорание природного газа приводит к дополнительному расходу кокса на его пиролиз и ухудшению дренажной способности горна и низа шахты доменной печи вследствие отложения сажистого углерода на шихтовых материарах.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является дутьевая фурма доменной печи, включающая фурменную полость, снабженную элементами-резонаторами, выполненными в е патрубков, которые открытьузел 1 на фиг. концом выходят в канал фурмы, а закрытым концом в ее водоохлаждаемуючасть 2.Недостатками известного устройства является то, что острие выступающей в фурменную полость части резонатора постоянно находится под воздействием дутья, нагретого до 11001300 С, кислород дутья при высокойтемпературе активно окисляет железо,из которого выполнены резонаторы,Кроме того, в местах горения газовоздушной смеси температура газавыше 1600 оС, что ускоряет процессокисления железа, при этом сплавляется острие выступающей части резонатора. Изменение геометрическихразмеров резонатора незамедлительно сказывается на величине и частоте акустических колебаний, Таким образом, при исчезновении острия резонаторов акустические колебания зату-.хают и достигают велицины, не обеспечивающей необходимой степени смешения реагирующих компонентов,Цель изобретения - повышение степени смешения газовоздушной смесипутем воздействия на нее акустическими колебаниями,.Поставленная цель достигаетсятем, что в дутьевой фурме доменнойпечи, содержащей корпус, состоящийиз соединенных между собой внутреннего и наружного стаканов, патрубкиподвода газа и элементы-резонаторы,элементы-резонаторы выполнены в видесквозных отверстий в патрубках подвода газа, которые снаружи перекрытыцилиндром; выходные отверстия патрубков расположены оппозитно и под углом 50-70 к продольной оси фурмы,а точка пересечения их осей находится на расстоянии 0,5-0,7 диаметрафурменной полости от торца ее рыльной части.На основании теоретических и экспериментальных исследований, установлено, что горение природного газав полости фурмы приводит к дополнительной потере тепла, уносимогоохладителем в количестве 320-450 ккал/мин на каждую фурму,Для уменьшения указанных потерьзона горения перенесена в рыльнуючасть фурмы. Кроме того, горение природного газа в рыльной части приводитк изменению кинетической энергиипродуктов горения за счет роста скоростей истечения газа из фурмы, цто 25 зо 35 40 45 5 О 55 в свою оцередь оказывает значительное влияние на работу горно-доменнойпечи,Опытным путем установлено, чтовысокая степень смешения реагирующихкомпонентов и уменьшение тепла сохладителем достигается при воздействии акустических. колебаний на газовоздушную смесь в рыльной части фурмы. Для этого необходимо, чтобы выходные отверстия патрубков выходилив полость фурмы под углом 50-70к продольной оси фурмы на расстоянии0,5-0,7 диаметра фурменной полостиот торца ее рыльной части, а точкапересечения осей выходных отверстийпатрубков должна быть расположенана продольной оси фурмы в пределахее рыльной части.На фиг. 1 показана предлагаемаяфурма, разрез, на фиг, 2 - то же,Дутьевая фурма доменной печи содержит корпус 1, состоящий из наружного 2 и внутреннего 3 стаканов, рыльной части 4 фурмы, фланца 5, патрубок для подвода охладителя 6, патрубок для подвода газа 7, элементы-резонаторы 8, наружный цилиндр 9 и выходное отверстие 10 патрубка для подвода газа. На выносном элементе изображены элементы-резонаторы 8, представляющие собой отверстия 11 в патрубке подвода газа 7, которые снаружи перекрыты цилиндром 9.При подаче природного газа в патрубок превращение механической энергии природного газа в акустическую происходит в резонаторах, причем колебания, самовозбуждающиеся в нем, преобразуют постоянное давление вдуваемого природного газа в переменное звуковое давление.Вихри, периодически возникающие в элементах-резонаторах 8, вызывают синхронные колебания природного газа. Газ, проходя через элементы-резонаторы, возбуждается и колеблется с звуковой или ультразвуковой частотой. Волны сжатия, чередующиеся с волнами расширения, проходят все. пространство фурменной полости в рыльной ее части и так как выходные отверстия 1 О патрубков расположены оппозитно и под углом 50-70 о к продольной оси фурмы, происходит мощная концентрация пучков высокой интенсивности с образованием стоячей акустической9107696чающая сс я тем, что, с цельюповышения степени смешеп ешения газовоздушной смеси путем воздействинее актвия наакустическими колебаниями, элементы-резонаторы выполнены в ввидесквозных отверстий в и бпатру ках подр крытых цилиндвода газа, снаружи пе ек:2. Фурма по и.1 о1 ощаяотли чаюя с я тем, что выхопат бру ков расположевыходные отверсти70 коложены под углом 50 к продольной осисечениурмы с переием их осей на аторцарасстоянии отца, равном 0,5-0 и15 менноий полости.диаметра фур Формула изобретения 1. ДДутьевая фурма доменной печи, содержащая корпус, состоящий из соединенных между собой внутреннего и наружного стаканов, патрубки подвода газа и элементы-резонаторы, о т л иИПИ Заказ 1015/ аж 587 Подписно Филиал ППП "Патент",г.Ужгород, ул.Проектн 5волны в рыльной части фурмы, где интенсивно ссмешиваются реагирующие компоненты.Увеличение степени смемешения природного газа с воздушным дутьем приводит к более полному его горению в фурменной зоне, к экономии дефицитного кокса, а увеличение количества вдуваемого природного газа ведет к снижению температуры в зоне горения ч то дает дополнительную возможность форсировки печи без нарушения ровности хода,Источники информации,принятые во внимание при эксперт 1, Мета изе Металлургия и коксохимия, 1974,щ Ю 38, с. 69. 2. А Авторское свидетельство СССР Н 57638, кл. С 21 В 7/16, 1976.