Дутьевая фурма доменной печи

21 ПИ Е ИЗ ЕНИ ЕЛЬСТ РСКОМ КА дной3-5 противопрог конец подвод ее диаметро от цилиндра при с тн ческийи Инстис оо оше м сечен 1:(2-3)Фурма с я т ходками айулин,ич,О П 1 О тм что выход л и ч а юной конец глушен и верстие при диаметру при этом го эллипти ллиптиче конуса за выполи в его отн подводящпо большическогос их общна едини аждениегия,тверстияеделяемойщей завиССР971.оизводст135. ости Р=а(-)2хргде а - коэдлинх - расс ФУРМА ДОМЕННОЙ ную часть с набечайками, отводящую охлчающая с акого- ди я СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) (57) 1. ДУТЬЕВАЯ ПЕЧИ, содержащая рыл ружной и внутренней фланец, подводящую и дитель трубы, о т л тем, что, с целью .по 80121788 рнои стоикости, выхящей трубы на длиневыполнен переходящимв эллиптический конунии его малой оси вии и зазора между об ии его. диаметра к ей трубы 0,3-0,4 м образующим эт конуса выполнены ей площадью Р о це длины по следуффициент, зависящий оты эллиптического конусояние от оси отверстияодного конца эллиптичконуса, мм;тр подводящей трубы, ммИзобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано для подачи нагретого дутья в печи шахтного типа. 5Целью изобретения является повышение противопрогарной стойкости . фурмы.На фиг. 1 показана фурма, попереч" ное сечение; на фиг, 2 - вид А на: 10 фиг. 1; на фиг. 3 - узел 1 на фиг.1;на фиг. 4 - то же, вариант исполнения; на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 4.Дутьевая фурма доменной печи состоит из рыльной части 1, наружной обечайки 2, фланца 3, подводящей 4 и отводящей 5 труб, внутренней обечайки б. Выходной конец 7 подводящей трубы 4 выполнен в виде эллиптического конуса с наличием отверстий 8 по большим образующим, а в заглушенном основании эллиптического конуса располагается отверстие 9, которое может быть снабжено патрубком-цилиндром 10. Отверстия 8 могут быть снабжены направляющими лопатками 11.фурма работает следующим образом.Охладитель,поступает вподводящую трубу 4 и через отверстия 8 и 9 ЗО в трех направлениях выбрасывается в охлаждаемую полость, отбирая тепло от рыльной части 1, наружной 2 и внутренней б обечаек и.через отводящую трубу 5 выводится из фурмы. 35Выходной конец подводящей трубы располагается на расстоянии 2,5- 3,5 ее диаметра от внутренней поверхности рыльной части. При этомна выходном участке длиной 3-5 ее диамет ров труба выполнена переходящей от цилиндра в эллиптический конус при отношении его малой оси в большем основании к зазору между обечайками, равном 1:(2-3), что обеспечива ет движение охладителя между трубой и обечайками и повышает противопригарную стойкость фурмы,Кроме того, эллиптическая струя более мягко воздействует на рыльную 50 часть,что позволяет приблизить подводящую трубу к рыльной части на 1- 1,5 диаметра трубы и тем самым ин-: тенсифицировать ее охлаждение.При длине этого участка менее 3-х диаметров подводящей трубы и отношении малой оси в большем основании эллиптического конуса к зазору между обечайками меньше 1:2,".как установлено на прозрачной модели, движение охладителя между трубой и наружной обечайкой практически отсутствует. Кроме того, струя на выходе мало отличается от круглой, что не позволяет приблизить подво" дящую трубу к рыльной части и усилить ее охлажцение.При длине этого участка более 5 диаметров подводящей трубы увеличивается зазор между трубой и обечайками в зоне фурмы, которая не нуждается в интенсификации охлаждения (прифланцевая зона), не давая,улучшения охлаждения околорыльной облас- ти, При отношении малой оси эллиптического конуса в большем его основании к зазору между обечайкамн больше, 1:3 повышается вероятность засорения подводящей трубы.Гидравлическое сопротивление подводящей трубы минимально, когда скорости охладителя в трубе и его истечения равны. При переходе цилинд" ра в эллиптический конус уменьшается живое сечение, величина которого может быть оценена из уравнений4 Р =(г-ух);2 в = 1,5(у+я) Ухгде 6 Р - уменьшение площади живогосечения, мм;г - радиус трубы, мм;з,у - полуоси эллипса, мм.Расчет по этим, уравнениям показывает, что при отношении малой оси эллиптического конуса к зазору между обечайками больше 1:3 площадь живого сечения подводящей трубы уменьшается более, чем на 50 Х, что приводит к резкому сокращению поступления охладителя в фурму при прочих равных условиях и снижает ее противопрогарную стойкость.Дополнительные резервы повышения противопрогарной стойкости фурмы создаются при органиэации направленного движения охладителя в ее полости, При однонаправленном вводе охладителя в полость (прямой или тангенциальный) и несимметричном расположении труб не достигается равномерное охлаждение рыльной части и наружной обечайки из-за влияния стока. Влияние стока может быть ослаблено за счет многонаправленного поступления охладителя в охлаждаемую полость, что достигается подводомохладителя по оси подводящей трубы и через отверстия по большим образующим эллиптического конуса.Повышение интенсивности движения охладителя в околорыльной зоне достигается искусственным локальным подпорам на выходе подводящей трубы и организацией поступления охладителя вдоль наружной обечайки за счет того, что большее .основание эллипти ческого конуса заглушено, а в его центре выполнено отверстие при отношении его диаметра к диаметру подводящей трубы, равном 0,3-0,4, и по большим образующим конуса выполнены 15 отверстия с общей площадью, определяемой на единице длины из выраже-, нияР=а(х/0)2 .Локальный подпор на выходе подво дящей трубы обеспечивает требуемое распределение охладителя в полости фурмы - 10-207.поступает через центральное отверстие непосредственно к рыльной части, а 80-90 - к наруж ной обечайке, обеспечивая равномерное ее охлаждение в околорыльной области, подверженной воздействию жидкого металла.При отношении диаметра централь- З 0 ного отверстия к диаметру подводящей трубы больше 0,4 увеличивается охлаждение рыльной части, но при этом возрастает вероятность отражения струи охладителя и ухудшается охлаждение наружной обечайки, прилегающей к рыльной части, что повышает вероятность прогара фурмы в этой зоне,При отношении диаметра центрального отверстия к диаметру подводя щей трубы меньше 0,3 резко сокращается поступление охладителя к рьшьной части, что увеличивает вероятность ее прогара.В том случае, если по конструктивным особенностям фурмы подводящая труба не может быть установлена нарасстоянии 2,5-3,5 ее диаметра от рыльной части, центральное отверстие 9 может быть снабжено патрубком-цилинд 50 ром 10 (фиг. 3) . Диаметр центрального отверстия определяется расстоянием между большим основанием эллиптического конуса и поверхностью рьшьной части: с его увеличением от 2,5 до 3,5 диаметров подводящей трубы соответственно увеличивается диаметр центрального отверстия от 0,3 до 0,4диаметра трубы.Выполнение отверстий по большимобразующим эллиптического конусас их общей площадью на единице длины, определяемой из выраженияР=а(х/В),обеспечивает, с одной стороны, постоянство скорости охладителя в подводящей трубе за счет его стока приуменьшении площади живого сеченияподводящей трубы на участке эллипти;ческого конуса, а с другой стороны,нарастающую интенсивность поступления охладителя в полость.по мереприближения к рьшьной части, Величина коэффициента выбирается в зависимости от длины эллиптического конуса.х/В 2 3 4а 0,2 0,1 0,05При выполнении отверстий на единице длины по линейному законуР=а(х/В)усиливается охлаждение центральнойи околофланцевой зон фурмы и за счет.этого ослабляется охлаждение околорыльной зоны, что недопустимо придлине эллиптического конуса более3 диаметров подводящей трубы.При выполнении отверстий на единице длины по законуР=а(х/Э)практически весь сток охладителя происходит только у большего основания эллиптического конуса, что увеличивает гидравлическое сопротивление фурмы и снижает ее противопрогарную стойкость за счет сокращения расхода охладителя при неизменном давлении на коллекторе.Отверстия по большим образующим эллиптического конуса могут выполняться в виде трапециевидной щели (фиг; 3), круга (фиг, 4), набора прямоугольных щелей и т.д. Для направления потоков непосредственно к обечайкам и устранения зоны соударения встречных потоков отверстия 8 могут быть снабжены направляющими лопатками 11 (фиг. 5) . Таким образом, по сравнению с известной конструкцией фурмы предлагаемая конструкция фурмы обеспечивает повышение противопрогарной стойкости за счет многомерной организации движения охладителя в полости фурмы..Составитель Л.ПанниковаТехредС.Мигунова Корректор Л,Пата арфе едакто Заказ 1082/3В, 4/ Патент",Филиал 1 Тираз 552 НИИПИ Государственного по делам изобретений , Москва, Ж, Рауш Подписомитета СССРоткрытийая наб., д город ул Проектная