Дутьевая фурма доменной печи
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
7/ ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ ГОСУДдРСПО ДЫЛД ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 СВИДЕТЕЛЬС К АВТОРС 88 9(54)(57) ДУТЬЕ ПЕЧИ, содержащ корпус с внутр нами с фланцем АЯ ФУРМА ДОМЕННОЙя водоохлаждаемыйнним и наружным стаи пропущенную через.В.Волков, Б.И,Герйан,ремов и В.В.филипповральский научно-исследовательнститут черных металлов69.162,22(088,8)Авторское свидетельство СССР28, кл, С 21 В 7/16, 1976.Авторское свидетельство СССР15, кл, С 21 В 7/16, 1980.Авторское свидетельство СССР84, кл. С 21 В 7/б, 1980,полость корпуса трубку для ввода углеводородных добавок, выходной конецкоторой выведен в рабочий канал фурмы, и соединенную с каналом фурмыинжектнрующую кольцевую перепускную трубку, один конец которой расположен соосно с трубкой для углеводородных добавок, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью снижения расхода кокса путем улучшения смешивания вводимых добавок с потоком горячего дутья, выходные концы трубоксоосно расположены в месте их выходав канал фурмы, при этом выходной конец перепускной трубки расположенвнутри выходного конца трубки дляввода углеводородных добавок при соотношении их диаметров, равном 1:11108 15 1Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в шахтных печах, предназначенных для восстановления окислов металлов, в частности в доменных печах.Известна дутьевая фурма доменной печи, содержащая корпус с охлаждаемой полостью, фланец, жестко скрепленный с корпусом, газоподводящую трубку, пропущенную через фланец и полость с выходом в рабочий канал фурми .для подачи топлива, например природного газа, при этом газ рассредотачивают по потоку дутья Г 1 3.Однако при таком подводе газа поток дутья прижимает истекающую из трубки струю, газа к стенке и не обеспечивает полного горения. Несгоревший в фурме и окислительной зоне печи природный газ подвергается пиролизу в нижних горизонтах доменной печи, следствием чего является низкая степень использования вдуваемой топливной добавки, ухудшение дренажа продуктов плавки, 25Полное смешение вдуваемого природного газа необходимо, чтобы обеспечить окисление всего метана в фурме и окислительной зоне) и этим предотвратить сажевыделение при30 термическом разложении той его части, для окисления которой не хватает кислорода из-за плохого смешения с воздухом, Наиболее опасным в этом отношении является ядро струи природного газа, так как сразу разру- З 5 шить струю газа, обладающего большой кинетической энергией, поток дутья Ме может, он только затормаживает и размывает ее внешние слои, смеши 40 Ваясь с ними еИзвестна также дутьевая фурма доменной печи, содержащая водоохлаждаемый корпус с внутренним и наружным станаками с фланцем и пропущенную через полость корпуса трубку45 для ввода добавок, выходной конец которой выведен в рабочий канал фурмы, и перепускную камеру, установленную в водоохлаждаемой полости на внут реннем стакане и соединенную с отверстиями, выполненными в теле внутреннего стакана перед и за выходным концом трубки. Дутьевая фурма доменной печи работает следующим образом: при движении потока дутья вдоль рабочего канала фурмы часть его попадает в перепускную камеру через входное отверстие, где, охлаждаясь,05 3 сжимается, а уменьшающееся сечение камеры сохраняет скорость этого потока илн увеличивает при выходе их выходного отверстия камеры и эа счет более высокой плотности воздуха чем у основного потока, дополнительный поток внедряется в основной, отжимая при этом поток добавок ближе к оси фурмы. Это должно способствовать улучшению смешивания потока добавок с потоком дутья Г 2 3.Однако, отдувая поток газа ближе к оси фурмы, дополнительный поток не разрушает ядра его и потому основная масса природного газа с самой низкой концентрацией кислорода продолжает двигаться с ядром струи.Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является дутьевая фурма доменной печно содержащая водоохлаждаемый корпус с внутренним и наружным стаканами с фланцем и пропущенную через полость корпуса трубку для ввода углеводородных добавок, выходной конец которой выведен в рабочий канал фурмы и соединенную с каналом фурмы инжектирующую кольцевую перепускную трубку, один конец которой расположен соосно с трубкой для углеводородных добавок 33.В этой конструкции воздушной фурмы восстановительный газ подается в камеру смешения по центральному патрубку, а инжектируемое дутье - по внешней кольцевой полости, что по сути является частичньм перенесением процесса смешения их из полости воздушной фурмы,в камеру смешения. Однако такое ориентирование не может существенно улучшить смешение потоков восстановительного газа и дутья, поскольку кольцевой поток дутья не может разрушить центральную струю топливной добавки, обладающую большой кинетической энергией, и смешение потоков происходит лишь в ограниченном обьеме в месте контакта струи газа с окислителем за счет взаимной радиальной диффузии. Наиболее опасным в части пиролиза природного газа является его ядро.При 1000-1300 С минимальные отношення О/СН 4 0,5-0,66, поэтому при инжектированин части горячего дутьяв полости смешения неизбежно появляется возможность для пиролиза метанас выделением сажистого углерода. Наличие такой полости смешения оправдано только при использовании природного газа низкого давления с относительно малыми скоростями истечения, так как самокарбюрация топливас выделением частиц сажистого углеро.да способствует повышению светимости пламени.Кроме того, при периодической подаче природного газа в моменты отключения или включения его возможно образование в камере смешения смесейвзрывоопасных концетраций.Целью изобретения является снижение расхода кокса путем улучшениясмешивания вводимых добавок с потоком горячего дутья.Поставленная цель достигаетсятем, что дутьевая фурма доменной печи, содержащая водоохлаждаемый корпус с внутренним и наружным стаканами с фланцем и пропущенную через полость корпуса трубку для ввода углеводородных добавок, выходной конецкоторой выведен в рабочий канал фурмы, и соединенную с каналом фурмыинжектирующую кольцевую перепускнуютрубку, один конец которой расположенсоосно с трубкой для ввода углеводородных добавок, соосно расположенывыходные концы трубок в месте их выхода в канал фурмы, при этом выходной конец перепускной трубки расположен внутри выходного конца трубкидля ввода углеводородных добавок присоотношении их диаметров, равном1:(0,3-0,7).На чертеже изображена фурма, проольиый разрез по оси трубки длявода топливной добавки,Фурма доменной печи содержит водоохлаждаемый корпус из наружного 1,внутреннего 2 стаканов, фланца 3. Через корпус пропущена трубка. 4 дляввода топливной добавки, выходнойконец 5 которой выведен в рабочийканал 6 фурмы. Через водоохлаждаемуюполость и трубку для ввода топливнойдобавки соосно проходит перепускнаятрубка 7, вход 8 в которую находитсяперед концом 5 трубки для ввода топливной добавки, а выход - непосредственно у конца 5 трубки для вода топливной добавки. Причем соотношениедиаметров внешней газоподводящейтрубки и внутренней перепускной составляет 1:(0,3-0,7).Соотношение 1:0,7 обусловлено конструктивными соображениями, так какповышение этого соотношения при условии обеспечения пропуска необходимого количества газа делает конструкцию громоздкой и значительно ухудшает условия циркуляции воды.в охлаж даемой полости фурмы.Соотношения размеров трубки вводаприродного газа и перепускной трубки определены на основе реальныхрасходов природного газа, достигающих на большинстве доменных печей100-150 м/т чугуна. Предложенный. верхний предел соотношения диаметров 1:0,7 является максимально допустимым, при котором внешние размеры трубки не ухудшают циркуляцию воды в охлаждаемой полости воздушнойфурмы, Так для подачи природного газа в количестве 150 м /т чугуна используют трубку с внутренним диамет ром 32 мм. Поэтому для обеспечениянеобходимой пропускной способностипо газу и предложенного соотношениявнутренний диаметр (с учетом толщины стенки перепускной камеры) равен 25 44 мм, а внешний 48 мм. При превышении предложенного верхнего предела,например 1:0,8, эти размеры соответственно составляют 48 и 55 мм, чтонерационально и неизбежно ухудшает 30 циркуляцию воды.Нижний предел соотношения диаметров 1:0,3 определен из условияобеспечения подачи достаточного количества инжекутируемого дутья для окисления ядра струи природного газа. Газовоздушная смесь содержит 157 метана. Данный диаметр перепускнойтрубки обеспечивает инжекцию 157 дутья от расхода вдуваемого природно.го газа, что позволяет окислить остаточный метан. При более низком соотношении диаметров газоподводящейи перепускной трубок инжектируемогод утья недостаточно для окисления ос таточного метана.Таким образом, ориентированиегерепускной трубки в соответствии спредлагаемым соотношением диаметровгазоподводящей и перепускной трубок 50 позволяет повысить содержание кислорода в смеси (О /СН+ ) 0,5) за счетинжекции части дутья непосредственнов центр струи природного газа и степень реагирования природного газа 55 с дутьем.Предлагаемая фурма доменной печиработает следующим образом.Поток нагретого дутья движется порабочему каналу 6 фурмы, а поток10805 Составитель Ю.СеровТехред Т.фанта Корректор Е .Сирохман Редактор Т.Колб Заказ 6265/21 Тираж 539 Подписное ВНИИПИ.Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 3 11добавок, в частности природного га" эа - по трубке 4 для подачи добавок. При истечении природного газа из кольцевой щели в перепускной трубке 7 создается разряжение и часть потока горячего дутья инжектируется по пере. пускной трубке и внедряется в поток природного газа. Кроме того, посколь. ку температура этого потока значительно ниже, чем основного, то плотность воздуха в нем выше, чем в основном потоке, что также способствует внедрению дополнительного потока в основной. При охлаждении тепло дополнительного потока передается через стенки трубки газовому потоку, нагревая его, что улучшает условия воспламенения топливной добавки. В предлагаемой конструкции фурмы доменной печи потоки топливной добавки, в частностиприродного газа, и инжектируемого дутья ориентированы таким образом, что наиболее опасное( с точки зрения пиролиза ядро струиприродного газа отсутствует, таккак газ подается по кольцевой полости, а инжектируемое дутье - централь ным потоком и смешение природногогаза с дутьем осуществляется,какза счет внещнего контакта его с основным потоком горячего дутья, так иэа счет контакта изнутри с инжектиру- О емой его частью. При этом отсутствует неблагоприятное соотношение окислителя и природного газа, способствующее пиролизу последнего; Отсутствует также возможность образованиявзрывоопасных смесей. Подача дополнительного дутьевого потока в ядротопливной добавки и увеличение объемапри сгорании ее позволяет в целомусилить турбулизацию потоков и процесс Ю смешивания углеводородных добавок сдутьем, что обеспечивает дополнительную экономию кокса эа счет повышениястепени использования углеводородныхдобавок.
СмотретьЗаявка
3554958, 22.02.1983
УРАЛЬСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ
ВОЛКОВ ВАСИЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, ГЕРМАН БОРИС МАКСОВИЧ, ЕФРЕМОВ ВЛАДИМИР СЕРГЕЕВИЧ, ФИЛИППОВ ВАЛЕНТИН ВАСИЛЬЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: C21B 7/16
Метки: доменной, дутьевая, печи, фурма
Опубликовано: 30.08.1984
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1110805-dutevaya-furma-domennojj-pechi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Дутьевая фурма доменной печи</a>
Предыдущий патент: Способ снижения потерь чугуна со шлаком в желоби печи
Следующий патент: Приемная воронка загрузочного устройства доменной печи
Случайный патент: Воронка для перелива жидкости