Фурма доменной печи

(71) Новолипецкий металлургический комбинат им. Ю.В;Андропова(72) В.И,ГЬешков, Ю.В,Севастьянов, А,А.Мещеряков, И.С.Яриков и Н.И.Сапрыкин 3 Новолипекций металлургический компомощью которого органиэу высокотемпературного, об кислородом дутья и дополнит образного топлива (например газа) в доменную печь. Фурма ввода природного газа. Пер патрубок вводит газ в рабочий в водоохлаждаемой зоне кор другая часть газа вводится чер полость толстостенного носк ную с рабочим каналом фурм расположенными по всей окру ходы имеют различное угловое к оси фурмы в зависимости от р ввода первого газового патруб 3 ил.(56) Авторское свидетельство СССРМ 840116, кл. С 21 В 7/16, 1981.Авторское свидетельство СССР(54) ФУРМА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ(57) Изобретение относится к металлургии,а именно к оборудованию доменной печи, с газа и его смешивания с дутьем происходит его сгорание, что предопределяет развитие высоких температур у стенки рабочей полости, особенно рыльной части фурмы. Фурма Я посредством установки дополнительного сопла и подачей через это сопло природного газа способствует снижению термических напряжений металла корпуса. Но конструкций фурмы (1 не способствует снижению потерь тепла с охлаждением, предварительному подогреву газа перед подачей его в дутье и повышению эффективности использования газа в доменной печи.Фурма (2 позволяет подготавливать природный газ перед подачей его в рабочую полость, однако подача газа в рабочую полость фурмы в первой трети ее длины от фланца вызывает резкое повышение термических напряжений металла корпуса рыльной части фурмы и снижения ее стойкости.Наиболее блиэким к изобретению по технической сущности и достигаемому реИзобретение относится к металлургии, . а именно к оборудованию доменной печи.Известна дутьевая фурма доменной печи, содержащая водоохлаждаемый корпус, образованный наружным и внутренним усеченными конусами, с фланцем и рыльной частью на торцах и пропущенную через полость корпуса газоподводящую трубку с дополнительным соплом, установленным на ее продолжении и выведенным в рабочий канал в. околорыльной части 1. Известна также дутьевая фурма для доменной печи в рабочем канале которой размещен жаропрочмый экран, образующий с корпусом кольцевой зазор, соединенный отверстиями с гаэоподающими каналами с целью подогрева природного газа подаваемого в печь и улучшения смешивания его с дутьевым (2.Однако, эти конструкции дутьевых фурм доменных печей имеют существенные недостатки. Известно, что при вводе природного ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ется подача огащенного ельного газоприродного содержит два вый газовый канал фурмы пуса фурмы, еэ кольцевую э, соединены проходами, жности. Пронаправление асположения ка, 2 э.п.ф-лы, 1771486 4зультату является фурма доменной печи, имеющая кольцевую полость, выполненную в носке и соединенную тангенциональными проходами в верхней части с каналом фурмы. Кольцевая полость соединена с патрубком подвода газа 33,Недостатками конструкции данной фурмы являются:1. подвод газа в полость носка фурмиснижает. возможность существенного подогрева газа за счет тепла носка фурмц передподачей в дутье,2. подача всего газа в рцльную часть ивывод его только в верхней полости черезтангенциальные каналы не обеспечиваетхорошего смешивания и горения газа, чтоснижает кинетическую энергию струи дутья,ее проникающую способность.3. часть несгоревшего, плохо смешанного с дутьем газа может оказаться в зонах,благоприятных для пиролиза газа, что снижает эффективность применения газа,4, прогар рыльной части приближаеточаг высоких температур к тонкомууплотнению, что приведет к немедленному выходуфурмы иэ строя.Целью изобретения является повышение стойкости фурмы и повышение эффективности использования природного газаза счет его подогрева и улучшения смешивания дутья с газом.Г 1 оставленная цель достигается тем, чточасть газа, поступающего на фурму, подается по пропущенной через водоохлаждаемую полость газоподводящей трубке взакрытую кольцевую полость, выполненнуюв рыльной части и соединенной каналами срабочим каналом фурмы.Каналы, соединяющие кольцевую полость с рабочим каналом, размещены радиально к рабочему каналу фурмыВ зависимости. от расположения вводапатрубка в рабочий канал фурмы, что определяети расположение эоны наивысшихтемператур в рабочем канале фурмц осиканалов, соединяющих кольцевую полость срабочим каналом фурмы, составляют с осьюфурмы угол от 45 О до 135 О.:Минимальный угол наклона оси каналовделается при расположении патрубка уфланца фурмы и угол в 135 О при расположении патрубка во второй половине рабочегоканала хурмы.Расстояние от кольцевой полости довнутреннего торца утолщения составляет0,5-1,0 расстояния от газовой полости донаружного торца утолщения,Утолщение в рцльной части выполненоиз меди.10 ющиеся в повышении стойкости фурмы и20 эффективности использования природного 30 каналы 7 вводят. в поток дутья.Ввод части газа через патрубок 9 позво лит обеспечить первичное смешивание газа 50 35 40 Таким образом, заявляемая фурма соответствует критерию изобретения "новизна".Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники показывает, что способы ввода природного газа в рабочий канал решают отдельные задачи порознь - либо подогрев газа, либо повышение надоменности за счет совершенствования ввода.Однако известные в общем-то способы ввода природного газа в данной комбинации наряду с предложенными элементами конструкции фурмы, совокупность признаков заявляемого устройства, проявляют новые, не присущие ранее известным техническим решениям, свойства, выражагаза за счет.его подогрева и улучшения смешивания дутья с газом,Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию изобретения "существенные отличия".На фиг, 1 изображена предлагаемая фурма, общий вид в разрезе; на фиг. 2- то же, вид со стороны фланца; на фиг. 3 -разрез по Л-Л на фиг, 1,Фурма состоит из водоохлаждаемого корпуса, состоящего из внешней 1 и внутренней 2 рубашек, фланца 3. рыльной части 4, имеющей кольцевую полость 5, рабочего канала фурмы 6, каналов 7, соединяющих кольцевую полость рабочим каналом б, газоподводящей трубки 8,.патрубка 9.Фурма работает следующим образом.Через рабочий канал фурмы 6 подают высокотемпературное, обогащенное кислородом дутье, а дополнительное топливо природный газ) по гаэоподводящей трубке 8 и через патрубок 9, кольцевую полость 5 и с дутьем; а вводдополнительного газа через кольцевую полость 5 рыльной части 4 (гаэ будет являться хладагентом этой части) позволит его подогревать и вводить озону, где развиваются наиболее высокие температуры от сгорания газа, вводимого через.патрубок 9, 11 и тем самым, снижать термическое йапряжение металла фурмы. Одновременно происходит дополнительное улучшение смешивания газа с дутьем, что более полное горениеи эффективное использование в доменной печиЗаключение кольцевой полости 5 между двумя достаточными по толщине медными рыльными чаетями позволяют продолжать.аботать на фурме даже в условиях локального прогара медной части до кольцевойполости со стороны внутреннего пространства печи. Вэтом случае газ будетидти какчерез каналы 7 кольцевой полости, так ичерез место локального прогара.Улучшение организации газового потока благодаря обеспечению подачи природного газа в двух зонах позволяет улучшитьподготовку газа и его смешивание с дутьем,повысить стойкость фуомы и использованиегаза в печи,Формула изобретения1. Фурма доменной печи, содержащаяводоохлаждаемый корпус, образованныйнаружным и внутренним усеченными конусами сфланцем и рыльной частью с утолщением, и пропущенную через водоох. лаждаемую полость газоподводящую трубку, выведенную в закрытую кольцевую полость, выполненную в рыльной части исоединенную каналами с рабочим каналом ф рмы,отличающаяся тем,что,сцелью 15 повышения стойкости фурмы и повышенияэффективности использования природного газа путем его подогрева и улучшения смешивания дутья с газом, она снабжена патрубком, соединяющим газоподвоаящуо 20 трубку с рабочим каналом фурмы, каналы,соединяющие кольцевую полость с рабочим каналом, размещены радиально к рабочему каналу фурмы.2, Оурма по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я 25 тем, что оси каналов, соединяющих кольцевую полость с рабочим каналом фурмы, составляют с осью фурмы угол от 45 до 135.3. Фурма по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что расстояние от кольцевой полости до 30 внутреннего торца. утолщения составляет0,5-1,0 расстояния от гззовой полости до наружного торца утолщения.4. Фурма по и, 1, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что утолщение в рыльной части выпол нено из меди.1771486 актор роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 10 каз 375 ВНИИ Фиг,ЭСоставитель В. Плевков ехред М.Моргентал:Корректор А. Мотыл Тираж ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при Г 113035, Москва, Ж-ЗБ, Рауаская наб., 4/5