Дутьевая фурма доменной печи

Союз Советскик Социалистических РеспублнкОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ щ 817055(22) Заявлено 280479 (21) 2761484/22-02 Р(М К 3 С 21 В 7/16 с присоединением заявки Нов Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(088.8) . Дета опубликованию описания 050481 4) ДУТЬЕВАЯ ФУРМА ДОМЕННОЙ ГЕ донеравномещего аген Изобретение относится к черной металлургии, в частности к обору ванию для подачи горячего дутья в доменную печь.Известна охлаждаемая Фурма доменной печи, состоящая иэ корпуса в виде внешнего и внутреннего стаканов, кокса, Фланца, подводяких и отводящих охлаждающий агент трубопроводов, раэличиых приспособлений, устройств внутри охлаждаемой полости 113.Однако в известной Фурме ннтенсиФикация теплообмена достигается за счет высоких скоростей охлаждения, как правило не менее 8 м/с, что связано с использованием мощных высоко- напорных насосов.Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является дутьевая Фурма доменной печи, содержащая корпус в виде внешнего и внутреннего стаканов, носок, фланец, камеру, расположен ную внутри корпуса, подводящих и отводя. щих охлаждающий агент трубопроводов 2.Недостатки фурмы рное распределение охлаждаю та по поперечному сечению кольцевых каналов; недостаточная циркуляция охлаждающего агента во внутренней камере;недостаточный отвод тепла в наиболеетеплонапряженной передней части Фурмы, все это ухудшает теплообмен вФурме и снижает ее стойкость.Цель изобретения - повышение стойкости фурмы.Укаэанная цель достигается устанокой кольцевого сопла на передней части камеры и вставки, расположеннойкоаксиально внутри камеры, а такжетангенциальным соединением трубы,цля 15 подвода охлаждающего агента с камерой.Кольцевое сопло предназначено дляинтенсификации теплообмена. в наиболее теплонапряженной передней части 20 фурмы за счет образования турбулизованной струи, направленной на носовую часть Фурмы. Пнрина щели выходного сечения сопла относится к толщине кольцевых каналов между камерой 25 и корпусом Фурмы в пределах 0;5-2,0.В табл, 1 приведены результатывыбора оптимального размера выходной щели сопла.817055 Таблица 1 Показатели агента:ых каналах меж корпусом фуррость хлв кольцекамеройлы, м/с 7 чении сопл в выходном/с олее 1,6 1,4 Менее 0,7 Ме"ее 2 Более 100 1000-25 Менее 7860 7860-79 е 795 700 олее 3ирины шелообразноравлическболее 100ятности здругими ла мествие ла ми Гидравлическое сопротивлесопла, н/мКритерий Рейнольдса Коэффициент теплоотдачи:в кольцевых каналах м камерой и корпусом фу6 м Св носовой части фурмыВ Уменьшение ь и сп нее О, 5 нецелес вслед возрастания ги ого сопротивления сопла 0 н/м и увеличения веро асорения сопокалиной или механическипримесями.Увеличение ширины щели выходного сечения сопла более 2,0 нерационально в связи с уменьшением скорости хладагента на выходе из сопла довеличины меньшей, чем в каналах между камерой и корпусом фурмы. При этом коэффициент теплопередачи в носовой части фурмы по сравнению с ее корпусом также уменьшается, что приводит к снижению стойкости хурмы.Ввиду того, что внутренняя поверх. - ность.рыльной части Фурмы является тороидальной оптимальное с точки зрения теплообмена и гидравлического сопротивления хурмы расстояние торца сопла от внутренней стенки рыльной части фурмы равно половине расстояния между внутренним и внешним ее стака. нами в носовой части.Однако в связи с незначительным влиянием на теплообмен и гидравлическое сопротивление фурмы изменения расположения торца сопла в определенных пределах минимальное и максимальное расстояние торца сопла от внутренней стенки рыльной части фурмы приняты равными соответственно толщине кольцевых каналов между камерой и стаканами фурмы и расстоянию между внутренним и внешним ее стаканами в носо- вой части.Вставка предназначена для уменьшения площади поперечного сечения камеры. Она разделяет камеру на два внутренних кольцевых канала одинако-,ВОтношение ширины щели сопла ктолщине кольцевых каналов между 3400-1700 Менее 1700 вой ширины. Ширина каналов определяется иэ условия обеспечения скорости в них не менее 0,7 м/с. При этихскоростях отсутствует выпадание механических примесей из хладагента и про. -исходит достаточно интенсивный теплоотвод от наружных каналов, особенноэффективный при попадании на фурмужидкого чугуна и образования паровойЗ пленки в наружном кольцевом канале.Тангенциальное соединение подводящей хладагент трубы с камерой позволяет получить равномерное распределение охлаждающего агента по поперечному сечению камеры, Угол ме.",ду осью,40 подводящей хладагент трубы,и заднейстенкой камеры в месте их соединенияравен 5-30,оПри угле меньше 5 возникают коноструктивные трудности выполнения сое 45 динения. При угле больше 30 происходит существенное ухуцшение распределения хладагента в камере. Расстояниеот камеры до фланца фурмы равно 1,03,0 диаметра подводящей хладагент50 тРУбы, Уменьшение этого Расстоянияменее 1,0 невозможно по конструктив-ным причинам. При увеличении указанного расстояния более 3,0 происходитухудшение охлаждения корпуса фурмы.На фиг. 1 изображена. Фурма, общийвид; на фиг. 2 - разрез А-Я на фиг. 1;на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг. 2.Фурма содержит сланец 1, корпусв виде внешнего 2 и внутреннего 3стаканов, носовую часть 4, трубы 5ф 0 и 6 для подвода и отвода охлаждающего агента. Внутри охлаждаемой полости хурмы находится камера 7, закрепленная на подводящей охлаждающий агент.трубе и опорах 8. На передней части65 камеры закреплено кольцевое сопла 9,,5 Толщина обраэовавш гося гарнисажа, мм 0,5 Без по- Прог еэ па-Без по- Без поврежде- врежде- вреждений ний ний осто овер ие наружной ости модели вреждеий 4 агае Приенени воляет сниэи чей на смену шить нарушен са, увеличит менных печей чугуна. ой фуроменных части и вставкой, установленной коаксиально внутри камеры, труба для подвода охлаждающего агента соединенас камерой тангенциально, при этом отношение ширины щели выходного сечениясопла к толщине кольцевых каналов междукамерой и корпусом фурмы равно О, 5-2,0,а расстояние торца сопла от внутренней стенки рыльной части больше толщины кольцевых каналов между камеройи стаканами и меньше расстояния между внутренним и внешним стаканами вносовой части.Источники информации,1972, с. 278.2. Патент ФРГ Р 1533845,кл18 А 7/16, опублик. 1972. предл ь простои сгоревших я хода до производ и снизитьпо ьцесдо- сть фурм, ум енного п тельност себестои изобретения Дутьевая фурма доменной чи, содержащая корпус в виде внеш его и внутреннего стаканов, фланец, камеру, расположенную внутри корпуса, трубы для подвода и отвода охлаждающего агента, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения стойкости фурмы, камера снабжена кольцевым соплом, закрепленным на ее передней принятые во внимание при экспертизе.1. Андоньев С. М. и др. Охлаждениедоменных печей. М., "Металлургия",0 б а внутри камеры на опорах 10 коакси-Фурма может иметь термостойкийально установлена вставка 11. защитный слой, нанесенный на рабочуюМежду камерой и корпусом фурмЫ поверхность методом напыления, илиобразуются наружные кольцевые каналы, теплозащитную облицовку.по которым движется охлаждающий агент.Каналы имеют одинаковую ширину, рав- Подача топлива в фурму может бытьную 4-10 мм. Носовая часть хурмы име- осуществлена либо через фланец, либоет тороидальную охлаждаемую поверх" через водоохлаждаемую полость во внутность ренний стакан.Охлаждающий агент по тангенциальной трубеОпоступает в камеру, затем В процессе испытаний модели фурмыдвижется по каналам внутри камеры и 10 беэ защитного покрытия установлено,выходит иэ нее через кольцевое сопло, что ее стойкость в потоке жидкого чуохлаждая носок фурмы. Далее поток гуна обеспечивается при скоростяххладагента .разделяется по двум охлаждающего агента в выходном сенаружным каналам, охлаждает корпус чении сопла и в наружных каналах фурфурмы и удаляется их охлаждаемой по мы соответственно 0,8 м/с и 0,5 м/слость через отводящую трубу. (см. табл. 2),Таблица 2Результаты испытаний стойкости модели фурмы в потокежидкого чугуна817055 Див, Э Тираж 618 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Рауюская наб., д, 4/5