Дутьевая фурма доменной печи

и 985040 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскиеСоциалистическикРеспублик(51) М, Кл. С 21 В 7/16 с присоединением заявки М -евсударстаекей квинтет СССР пв делам изобретений и вткрвтайДата опубликования описания 30,12,82 М. А. Шаранов, Л. А, Зайнуллин, Н. М. Бабушки Г; Я. Захарченко и А. И. Бахарев(72) Авторы изобретения Всесоюзный научно-исследовательский институт Г"" ,сметаллургической теплотехникип, 1(54) ДУТЬЕВАЯ ФУРМА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ 1Изобретение относится к черной металлургии, в частности к подаче дутья в доменные печи.Известна фурма доменной печи, состоящая из камер водяного и испаритель-. ного охлаждения, разделенные фигурной5.Гперегородкой, в которой установлены сопла, расположенные под угломдо 90 к наружной стенке 1.Недостаток этой конструкции фурмы состоит в том, что в ней охлаждающая среда распределяется равномерно по всей поверхности фурмы, в то время, как нагрев ее происходит неравномерно. Наиболее теллонапряженными зонами фурмы являются носовая часть и, в особенности верхний и нижний секторы. Поэтому эта конструкция фурмы не обеспечивает соответствующую энергозатратам стойкость,Наиболее близким к предлагаемому по 20 технической супности и достигаемому результату является дутьевая фурма, состоящая из двух образующих кольцевую полость концентричных коническо-цилиндри 2ческих стаканов, перекрытых с торцоврыльной частью и сланцем и расположенной1в этой полости кольцевой камеры с соплами для подвода хладоагента Внутри фурма снабжена в торце системой отверстий,через которые вода попадает в зазор между образующими фурмами и отводится через фланец фурмы Г 2,Недостаток этой фурмы заключается втом, что система отверстий для подачиводы на охлаждаемую поверхность не обеспечивает достижение максимального эффекта, который может дать струйное охлаждение. При такой конструкции струйныйэффект ослабляется благодаря действию(сносу) пристенного отходящего потока,чем и объясняется недостаточная стойкость таких фурм,1 Лель изобретения - повышение стойкости фурм путем интенсификации охлаждения наиболее теплонапряженных участков.Поставленная цель достигается тем,что в известной фурме, содержащей образующие кольцевую полость концентричные3 9850коническо-цилиндрические стаканы, перекрытые с торцов рыльцем и флвнцем ирасположенную в этой области полостикольцевую камеру с соплами для подводахладоагента, сопла выполнены в виде выступающих насадков с шагом 5-10 диаметров, срезы которых расположены нарасстоянии 2-3 диаметров сопел от охлаждвемой поверхности,Сопла размещены в верхнем и нижнем 1 осекторах носовой части фурмы, ограниченных перпендикулярными диаметрами.Выполнение сопел в виде выступающих насадков позволяет полнее использовать преимушества струйного охлаждения 15перед другими схемами, так квк при этомструя воды после удара об стенку за,счет влияния соседних струй поворачивается на 180 и отводится через межюсопловое пространство, 20Таким образом к охлаждаемой поверхности постоянно поступает свежая порцияводы с большой скоростью, Выбор шагасопел имеет также большое значение вобеспечении максимального коэффициента дтеплоотдачи. Оптимальные значения шагадостигаются при 5 - 10 калибрах (диаметрах) сопел, так как зона эффективногодействия одиночной струи ограничена ионв снижается от центра к периферии.Следовательно, просто указав наличиесистемы сопел еше невозможно сказать,что это приведет к значительному повышению стойкости охлаждающей поверхности против прогара. При нерациональномрасположении сопел может быть достигнутдаже обратный эффект,. особенно в тех условиях, в которых находится дутьеваяфурма доменной печи, т, е, при наличиивозможности локального перегрева, в случае попадания на фурму струй металла.На охлаждение фурмы подается ограниченное количество воды, следовательно,для наиболее экономичного использованияэнергозатрат необходимо распределить подачу охлаждающей воды с учетом зон максимальной теплонапряженнос ти, Исследование прогоревших фурм показывает, чтотаковыми зонами являются носовая частьфурмы, в особенности, ее верхний и ниж 50ний секторы. Таким образом, интенсификация охлаждения именно этих зон позволит повысить противопрогарную стойкостьфурм. При расположении сЬпел на расстоянии 2 - 3 диаметров от поверхности уменьшается эффект затопления струй, что в55свою очередь также положительно сказывается на повышении коэффициента теплоотдачи, а в целом - стойкости фурм. 40 фНа фиг. 1 показана фурма, осевой разрез; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг, 1.. фурма состоит из концентрично расположенных внутреннего 1 и наружного 2 стаканов, соединенных с торцов рыльцем 3 и фланцем, 4, Внутренний стакан 1. охвачен кольцевой камерой 5 с выступающими в виде насадков соплами 6, расположенными с шагом 5- 10 диаметров сопел 6 и направленными к охлаждаемой поверхности носовой части фурмы, при этом сопла 6 расположены от нее на расстоянии 2/3 диаметров сопел 6. Сопла 6 размещены в верхнем и нижнем секторах, ограниченных перпендикулярными диаметрами носовой части кольцевой камеры 5. В канал внутреннего стакана 1, через фпанец 4 входит патрубок 7 для подвода газа, Кольцевая камера 5 разделена рас- пределительной диафрагмой 8 на две полости, к первой из которых подсоединен патрубок 9, проходящий через фланец 4, для подвода охлаждающей воды. К фланцу 1 4 подсоединен патрубок 10 для отвода охлаждающей воды. Работа фурмы заключается в подаче дутья в доменную печь по каналу внутреннего стакана 1. В этот же канал сбокупо пвтрубку 7 вводится газ. В процессе работы доменной печи носовая часть фурмыподвержена интенсивному нагреву, особенно при попадании нв нее расплавленногочугуна, Для предотвращения ее прогара в полость, образованную внутренним 1 и наружным 2 стаканами, фланцем 4 и рыльцем 3 по патрубку 9 через распределительную полость, образованную диафрагмой8,в кольцевую камеру 5 вводится водапод давлением, которая, проходя по кольцевой камере 5,охлаждает внутренний стакан 1 и, затем через сопла.6 с большойскоростью в виде струй подается на наиболее теплонапряженные зоны поверхностирыльца 3 и наружного стакана 2 в верхнем и нижнем секторах, ограниченных перпендикулярными диаметрами. Ос твльные зоны поверхности фурмы охлаждаются отходящим потоком воды, которая затем отводится по патрубку 10.Преимушества предлагаемой конструкции фурмы в конструкции сопел, порядка их размещения. Благодаря этому повышается эффективность струйного охлаждения наиболее теплонапряженных зон фурмы. Диафрагма в кольцевой камере улучшает охлаждение внутреннего стакана. В целомповышается противопрогарная стойкостьфурм.% 985040 6Потеря производительности доменной кости путем интенсификации охлаждения печи от прогара и замены фурм в сред- наиболее теплонанряженных участков, сопием достигает 0,6%, При,устранении про- ла выполнены в виде выступакюах насадгаров может быть получено в стране до- ков с шагом 5 - 10 диаметров сопел, сре полнительно 0,6 млн, т чугуна, следова- к зы которых расположены на расстоянии тельно, экономический эффект составит 2-3 диаметров сопел от охлаждаемой по более 3,0 млн. руб. в год. верхи ости.2. Дутьевая фурма по п. 1, о т л иф о р м у л а и 3 о б р е т е н н я . ч а ю щ а я с я тем, что сопла разме6 щепы в верхнем и нижнем секторах носо 1. Дутьевад фурма доменной печи, со- вой части фурмы, ограниченных перпендидержащая образующие кольцевую полость кулярными диаметрами. концентричные коническо цилиндрические Источники информации, стаканы, перекрытые с торцов рыпьной принятые во внимание при экспертизе частью и флайцем и расположенную в этой 15 1, Авторское свидетельство СССР полости кольцевую камеру с соплами для Ж 406886, кл. С 21 В 7/16, 1974. подвода хладоагента, о т л и ч в ю щ а я. Патент ФРГ Ж 1911938, с я тем, что, с целью повышения ее стой- кл. С 21 В 7/16, 1974. РмИ ВНИИПИ Заказ 10086/3 Тираж 587 Подписное филиал .ППП Патент, г,Ужгород, ул. Проектная1