Фурма доменной печи

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) Заявлено 09.02,81 (21) 3248772/22-0 1 В 7/1 нением заявкипри Гееударетееккый кемитет СССР пв делам кзебретений(72) Авторы изобретения В. И. Юхименко, В. К. Корнев, В. С. Швед аучно-производственное объединение Тулачермет явитель А ДОМЕННОИ ПЕЧИ 54 и.ормам рм агаемой являжащая водо- стальной флауглеводородов ую в корпусе открытой поИзобретение относится к металлурги черных металлов, в частности к фу д менных печей.Известно, что воздушные фурмы работают в тяжелых условиях: находясь в зоне максимальных температур, они подвергаются непрерывному истиранию действием шихтовых материалов и периодическому попаданию на охлаждаемую поверхность продуктов плавки с температурой )1400 С.Применяемая типовая конструкция фурм, содержащая водоохлаждаемый медный корпус и патрубки для подачи воды, природного газа в канал фурмы и отвода воды 1, выходит из строя главным образом из-за прогара медных стенок при попадании на ее поверхность продуктов плавки - в среднем 70 - 75% от общего числа замененных Наиболее близкои к предл ется конструкция фурм, соде охлаждаемый медный корпус, нец, патрубки подвода воды, и отвода воды, расположенн сквозную кольцевую полость дачи углеводородов в печь 2 Указанная конструкция обеспечивает более высокий теплосъем по сравнению с обычными фурмами, однако не исключает их прогара при воздействии продуктов плавки и также подвержена истирающему действию шихтовых материалов.Цель изобретения - увеличение стойкости фурм.Поставленная цель достигается тем, что в известной фурме, содержащей водоохлаждаемый медный корпус, стальной фланец, патрубки для подачи воды, углеводородов и отвода воды, сквозную кольцевую полость открытой подачи углеводородов в печь, полость образована жестко закрепленным на фланце кожухом, установленным с равномерным кольцевым зазором поверх корпуса, причем фланец выполнен с камерой смешивания, в которую подведены патрубки природного газа и воздуха, а внутри полости жестко установлена винтовая перегородка.Установка кожуха позволит предохранить медный корпус от истирания действием шихтовых материалов. А установление его с кольцевым зазором и наличие полости во фланце, соединенной с этим зазором, позволит подведенные в полость фланца природ 9697385 10 15 20 25 формула изобретения Зо 35 40 45 ный газ и воздух предварительно смешивать и подавать в кольцевой зазор, создавая тем самым дополнительную ступень охлаждения медного корпуса по отношению к внешнему тепловому потоку, что увеличит стойкость фурмы.На чертеже изображена фурма, общий вид.Фурма имеет стальной фланец 1, медный водоохлаждаемый корпус 2, кожух из жаропрочной стали 3, патрубок 4 для подачи воздуха, патрубок 5 для подачи природного газа, патрубок 6 для подачи воды. патрубок 7 для отвода воды и винтовую перегородку 8, которая необходима для обеспечения жесткости кожуха, а также для улучшения смешения газовоздушной смеси и ее организованного движения. Все элементы фурмы соединяются при помощи сварки.Воздух добавляется в количествах меньших, чем необходимо для верхней границы зажигания природного газа, которая составляет 12,1 - 25 О/о. Он подается как для обеспечения полноты сжигания природного газа при такой подаче его в доменную печь, так и для получения возможно больших скоростей газового потока в кольцевом зазоре.Зазор между кожухом и наружной поверхностью корпуса определяется соображениями газодинамики и теплотехники, С одной стороны он не должен быть слишком мал/ чтобы избежать большой потери давления по тракту потока, а также по конструктивным соображениям, С другой стооны, для лучшего теплосъема и смешения природного газа с дутьем скорость газовоздушного потока должна быть как можно больше, т,е. лежать в области развитого турбулентного потока, определяемого числом К )10000,Фурма работает следуюшим образом.Природный газ и воздух по патрубкам 4 и 5 подаются в полость 9 фланца, где они смешиваются, образуя газовоздушную смесь, которая поступает в зазор между кожухом 3 и корпусом 2, в котором при помощи перегородки 8 закручивается и равномерно распределяется по сечению фурмы. Пройдя зазор, газовоздушная смесь выходит в печное пространство, где смешивается с горячим дутьем, выходящим из центрального канала 10 медного корпуса. При попадании продуктов плавки на фурму они, во-первых, отдают часть тепла кожуху, охлаждаемому газовоздушным потоком, во-вторых, в случае его прогара, продукты плавки встречают мощный поток холодной смеси, которому также отдают часть тепла. Кроме того, из-за динамического воздействия потока, продукты плавки при тех же количествах контактируют с медным корпусом по большей поверхности, что приводит к уменьшению теплового напряжения от них. Таким образом, водоохлаждаемый медный корпус фурмы, определяющий стойкость всей фурмы, работает в более благоприятных тепловых условиях по сравнению с известной фурмой.Применение фурм согласно изобретению приведет к повышению их стойкости ориентировочно в 2 раза, что позволит увеличить производительность доменной печи за счет сокращения простоя на замене фурм. Сокращение времени простоев доменной печи при применении предлагаемой фурмы составит 1,3 ч; 1/о простоя доменной печи приводит к 1,5 О/о потери производства. Тогда прирост производства составит 0,195 О/о. Экономия за счет снижения условно-постоянных расходов по переделу составит 13505 руб.Несмотря на то, что годовые затраты на предлагаемые фурмы по сравнению с затратами на обычные фурмы увеличатся, в целом суммарный годовой экономический эффект от использования предлагаемых фурм составит 14391,9 руб. Фурма доменной печи, содержащая водоохлаждаемый медный корпус, стальной фланец, патрубки подвода воды, углеводородов и отвода воды, сквозную кольцевую полость открытой подачи углеводородов в печь, отличающаяся тем, что, с целью увеличения стойкости фурмы, полость образована жестко закрепленным на фланце кожухом, установленным с равномерным кольцевым зазором поверх корпуса, причем фланец выполнен с камерой смешивания, в которую подведены патрубки природного газа и воздуха, при этом фурма снабжена жестко установленной внутри полости винтовой перегородкой.ИстАники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Доменное производство. Справочник. М., 1963.2, Патент СССР по заявке2389411/02, кл. С 21 В 7/16, 1976,арИзо Редактор В. Петраш акаэ 7402/28 ВНИИПИ Госуд по делам 113035, Москва,лиал ППП ПатентСост ави телехред И. Венраж 567 Ю. СеровКорректор МПодписноеомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5ул. Проектная, 4 венного к ретений и 35, Раушс г, Ужгород ем чик