Фурма доменной печи

(9 (1 И 4(51) С 21 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Днепропетровский ореда Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспортаим.М.И.Калинина(56) 1. Авторское свидетельство СССРФ 452241, кл, С 21 В 7/16, 1977.2. Авторское свидетельство СССРИ 1004474, кл, С 21 В 7/ 16 ь 198154) (57) ФУРИА ДОМЕННОЙ ПКЧИ, содеращая. наружный и внутренний стаканы,оединенные между собой фланцем иоском, имеющем два 1 -образных придива с вогнутыми направлякзцими повеРх ностями, подводящую и отводящую хладагент трубки, причем подводящая трубка расположена в полости фурми, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьппения тепловой стойкости фурмы путем интенсификации ее охлаждения, выходное отверстие подводящей трубки смещено к одной направляющей поверхности приливй, повернутой к внутреннему стакану и имеющей ребра, направленные от наружного стакана к внутреннему с отклонением в сторону движения хладагента, плавно сопряженной со смежной поверхностью второго прилива, причем обе поверхности расположены в нижней половине фурмы симметрично вертикаль. ной осевой плоскости, занимая сектор .носка 60-120О1 11Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в обо-. рудовании для выпуска шлака иэ домен ной печи.Известна фурма доменной печи, имеющая плоскую продольную перегород ку, расположенную напротив среза водоподводящей трубки и упирающуюся в носок, Струя охлаждающей воды рассекается перегородкой на две части и направляется вдоль поверности носка Я .Недостатком этой фурмы являются значительные гидравлические потери при движении охлаждающей воды.Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является фурма доменной печи, содержащая наружный и внутренний стаканы,.соединенные между собой фланцем и носком, имею щим два 7 -образных прилива с вогнутыми направляющими поверхностями, проводящую и отводящую хладагент трубки, причем подводящая трубка рас. положена в полости фурка. Направлящие поверхности могут быть оребрены и повернуты к внутреннему стакану, что улучшает их охлаждение. Подводимая в Фурму охлаждающая вода разделяется гребнем прилива на две равные части и движется вдоль направляющих поверхностей. По сравнению с предыдущей в известной Фурме гидравлические потери незначительны, а теплообмеи улучшен. Вогнутость направляющих поверхностей создает центробежную силу, которая прижимает поток к носу, разрушая пограничный слой воды, не участвующий в конвективном теплообмене, что повышает теплоотдачу к воде. Наклон направляющих поверхностей к внутреннему стакану, а также наличие на них ребер, направленных от наружного ста кана к внутреннему с отклонением в сторону движения потока, способству" ет притоку воды к внутреннему стакану и улучшению его охлаждения 12;Однако в условиях повышенной теп. лоотдачи от нагретой стенки фурмы разделение потока воды на две части означает неэффективное ее использование и значительное ослабление охлаждения носка, где тепловые нагрузки выше, чем в других охлаждаемых участках фурмы, При этом в месте контакта чугуна с фурмой количество воды оказывается недостаточным3576для отвода возникающих тепловых потоков. Недостатком является и распо" ложение одного иэ приливов в верхней половине фурмы, где тепловые нагрузки при выпуске шлака иэ доменной печи не являются максимальными.Целью изобретения является повьгшение тепловой стойкости фурмыу тем интенсификации ее охлаждения.Поставленная цель достигается тем,15 20 25 30 35 40 45 50 55 что в фурме доменной печи, содержащей наружный и внутренний стаканы, соединенные между собой фланцем и носком, имеющим два 1 -образных прилива с вогнутыми направляющими поверхностями, подводящую и отводящую хпадагент трубки, причем подводящая трубка расположена в полости фурмы, вы-. ходное отверстие подводящей трубки смещено к одной направляющей поверхности прилива, повернутой к внутреннему стакану и имеющей ребра, направленные от наружного стакана к внутреннему с отклонением в сторону движения хла. дагента, плавно сопряженной со смежной поверхностью второго прилива, нрнчем обе поверхности расположены в нижней половине фурмы симметичко вертикальной осевой плоскости, занимая сектор носка 60-1200.Благодаря смещению выходного отверстия подводящей трубки в сторону от гребня, т,е. к одной направляющей поверхности, охлаждение ее осуществляется всей массой воды, тогда как в известной Фурме количество нодводимой к направляющей поверх- ности воды при одинаковом общем рас" ходе на охлаждение всей фурмы в два раза меньше. Этого количества свежей воды, имеющей большой недогрев, достаточно для отвода максимальных тепловых нагрузок. При дальнейшем движении в полости фурмы вода еще обладает достаточной охлаждающей способностью, так как ее температура усредняется и общий нагрев даже на выходе из Фурмы при расходе 1,5-2 л/с не превышает 15-18Плавное сопряжение смежных направляющих поверхностей приливов позволяет создать вогнутый участок носка необходимой длины, занимающей сектор носа 60-120 . Получение вогонутого участка носка такой же длины при помощи только одного прилива потребовало бы значительного увеличения его высоты, что повлекло бы за собой ухудшение циркуляции воды3 1 в полости Фурмы и,неоправданно большое утолщение стенки носка фурмы.Вогнутость участка носка, образованного двумя плавно сопряженными направляющими поверхностями приливов, обеспечивает компактность движущейся струи охлаждающей воды за счет прижатия ее к носку возникающими при движении центробежными силами. Этого эффекта нельзя достичь даже при помощи кольцевой перегородки, которая имеется в известной фурме.Остальные две поверхности приливов, которые в известной Фурме являются также направляющими, в предлагаемом решении не играют особой роли, так как по ним не движется струя охлаждающей воды и сами они находятся эа пределами участка возможного проплавления фурмы.Интервал значений сектора возможного проплавления носка фурми вытекает иэ того, что в рабочем положении шлаковая фурма может быть повернута влево или вправо вокруг своей оси на угол до 30 относительно плос. кости симметрии, проходящей между подводящей и отводящей трубками. Этот поворот необходим для того, чтобы избежать совмещение.водонрово- дов фурмы и холодильника..Таким образом, если при произвольном повороте фурми относительно холодильника сектор возможного проплавления носка составляет 120о то при односторонеем повороте в крайнее положение .он составит 60оНа фиг. 1 представлена предлагаемая фурма (разрез А-А на фиг,2); на фиг.2 - разрез Б-Б на фиг,1 с видом на Фланцевую часть, на Фиг,3 - развертка разреза В-В на фиг.2 выпол ) венного с цилиндрической поверхностью.Фурма состоит из наружного 1 и внутреннего 2 стаканов, соединенных между собой Фланцем 3 и носком 4. На поверхности носка 4 имеются два прилива 5 и 6, заканчивающиеся гребнями 7 и 8Смежные направляющие поверхности этих приливов плавно соединены между собой, повернуты к внут ,реннему стакану и ограничены сектором.60-120, . На них выполнены ребра,о9 и впадины 10, направленные от наружного стакана к внутреннему с отклонением в сторону движения струи, т.е. от гребня 7 к гребню 8. Водо 3576 4подводящая трубка 11 при помощи изог,нутого участка 12 переходит в участок нижнего подвода к направляющей пов ерхности прилив а 5. Выходное отверстие5подводящей трубки 11 смещено в сторо.ну от гребня 7 к гребню 8 и зафиксировано при помощи Фиксатора 13,жестко прикрепленного к торцу под.водящей трубки 1. Фурма снабженатакже отводящей трубкой 14,Работа шлаковой фурмы заключается в выпуске верхнего шлака иэ доменной печи через центральный канал. Тепло нагретого шлака передается через стенки фурмы охлаждающей воде, которая через трубку 11,выходное отверстие которой смещеноотносительно гребня 7 и зафиксировано при помощи фиксатора 13, всемколичеством подается на вогнутуюнаправляющую поверхность .прилива 5,плавно сопряженную с аналогичнойнаправляющей поверхностью прилива 6.Благодаря кривизне этих поверхностей охлаждающая вода прижимаетсяк ним, сохраняя компактность струи,При этом пограничный слой воды, неучаствующий в конвективном теплообмене, разрушается, открывая дос 30туп движущейся с большой скоростьюводе к охлаждаемой поверхности иулучшая теплообмен.Поворот направляющих поверхностей к внутреннемустакану 2, а также направленностьребер 9 от наружного стакана 1 к35 внутреннему 2 с отклонением в сторону движения струи создает дополнительный приток воды к внутреннемустакану 2, усиливая его охлаждение.Направляющие поверхности прили 40 вов 5 и 6 ограничены дугой носка60-.120 и полностью перекрывают учас 0ток возможного проплавления носкафурмы, Дойдя до гребня 8 прилива 6,струя воды поступает в полость фур 45 мы, способствуя ее общей циркуляции,За пределами сектора носка, содержащего сопряженные направляющие поверхности, проплавлений стенки фурмы не происходит, так как туда не50 поступает чугун, увлекаемый шлаком.Для надежного охлаждения этой частифурмы достаточно даже небольшой циркуляции воды.Технические преимущества пред 55 лагаемой фурмы в сравнении с известной выразятся в более полном и эффективном использовании охиаждающейводы путем одновременной подачи все.1357 б 1 драздериуаоСоставитель 10.СерЕгорова .Техред Т.Фанта Редакт орректор И.М аж 552енногтений5, Рауш Подписякомитета СССРоткрытийская наб., д, 4/5 ал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная,Вгь ее количества иа участок поверхности носка, поДвергающийся тепловому воздействию со стороны жидкого перегретого чугуна, а также в сопряжении смежных направляющих струю охлаждающей воды поверхностей в единую вогнутую поверхность, расположенную в нижней половине фуроры аз 10247/17 Ти ВНИИПИ Государс по делам изоб 113 О 35, Москва, Жсимметрично относительно вертикальной осевой плоскости и занимающуювесь сектор носка, где возможно тепловое воздействие жидкого чугуна. Указанные технические преимущества предлагаемой фурмы позволят повысить ее эксплуатационную стойкость,