Дутьевая фурма доменной печи

Союз СоввтскнкСоциапистнчвскнкРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 699652(23.) Приоритет С 21 В 7/16 Ркуаарстеапвб квинтет ао делам изобретений и открытнй Опубликовано 23131.82. Бюллетень М 3Дата опубликования описания 230 1,82."Х:." " гнитогорский дважды ордена Ленина и орд руд(7 ) Заявитель йй 2 Г ЬЕВАЯ ФУРМА ДОИЕННОЙ ПЕЧИ(54 спользова е именно плонои пе смес брет и еениютигавоздухом приого газа.я является ултьем в реагированию ег с а до с к ляется ащая к тья, н фурмрпусок емому результат менной печи, со налом для подач ом проточен оложенные и анца и напр низ 1 . и фланец, в кот ва отверстия, ра о ле изонтальнои оси флные тангенциально в ными отверстиями для пода направ чи при пары о полост что вводциально в Однако несмотраза осуществляетнижнюю часть фурм в ся танген нструкного пе- полосданная ко качествен ивае ция не обе чи дут сатель духом м, та ак ка с емешивания газа в и фурмы как при низ ои в и и акти- етруасходе его,ь газ поступ с аимо т уз дуть ес в жатый по одспо идет о и рмы. нижнеи четверти канал,изобретение относится к черной металлургии и может быть но в доменном производст в фурменпом приборе доме для подачи газовоздушнойНаиболее близкой к иэ по технической сущности Кроме того, большая длина г подводящих каналов, выполненны теле фланца фурмы, создает бол потери напора газа, что ведет хо ю газа и дуть бом расходе природнЦелью иэобретени уч - шение смешивания газа с ду оэдуха и снижение потерь напора газа.Поставленная цель достигается тем, чтов фурме, содержащей корпус с каналом для подачи дутья, носок и полый фланец с тангенциально ного газа, выполнены д ерстий соединяющих газовуюво фланце.с каналом для поя, которые направлены по каниз и образующей каналалнены в двух вертикальныхмещенных плоскостях, причеме края первой пары отверстнжены на горизонтальной оси3 8996 канала, а выходные края второй пары, .выполненной в плоскости, смещенной относительно первой в сторону носка фурмы, расположены в верхней части канала фурмы.Расположение лар отверстий по ка. сательной вниз к образующей канала в двух взаимосмещенных плоскостях обеспечивает качественное смешивание газа с дутьем воздуха за счет встречной. тангенциальной, закрутки газа в канале фурмы. Закрученные струи обладают более высокой интенсивностью переноса вещества и тепла в сравнении с пограничным слоем. При д встречном направлении, движения вихрей тангенциальные скорости между вихревыми потоками образуют характерные всплески, способствующие усилению массообмена. При этом скорости вне ядра вихря гаснут медленнее чем в единичном вихре. Пара закрученных потоков возбуждает.определенным образом организованное движение соседних слоев. В то же время при слишком О большом числе струй и близком их расположении друг к другу в одной плоскости происходит слияние их, что ухудшает условия.перемешивания. Поэтому во избежании указанного в предлагаемой конструкции осуществлен рассредоточенный а двух плоскостях ввод природного газа.Кроме того, выполнение второй пары отверстий в верхней половине полости способствует тому, что. гаэ располагается .ие в самой нижней четверти канала фурмы, а несколько выше, что повышает степень перемешивания и реагирования газа и дутья, при этом сохраняется подвод газа по принципу "сверху вниз", обеспечивается тем самым распределение газа под потоком дутья, заглубление его в горн печи, лучшее его,распространение по сече 43 нию печи и большее его участие в восстановительных процессах в шахте доменной печи. фиг, Э; на фиг, 6 - разреэ Д-Д нафиг. 4.Устройство представляет собой фурму, состоящую из корпуса в виде внешней 1 и внутренней 2 рубашек, носка3 фурмы, фланца 4, имеющего газовыйколлектор, выполненный в виде полости 5. Канал б фурмы соединен сколлектором 5 газа двумя парами отверстий 7 и 8, направленными вниз покасательной и образующей канала 6.Первая пара отверстий 7 выполнена вплоскости В-В, вторая пара 8 - вплоскости, смещенной относительнопервой в сторону носка 3 фурмы, причем выходные края 9 первой пары отверстий 7 и выходные края 10 вто-рой пары 8 расположены в верхнейчасти канала 6 фурмы. Газовая полость соединена с газоподводяшимипатрубками 11 и герметизирована посредством уплотнения, выполненногов виде диска 12,После сверловки отверстий 7 и 8они с внешней стороны фурмы закрываются штифтами 13, тщательно завариваются и эачищаются.Устройство работает следующимобразом,Газ по газоподводящим патрубкам11 поступает в кольцевой коллектор5 газа, выполненный во фланце 4фурмы. Затем гаэ по отверстиям 7 и8, направленным тангенциально вниз,поступает в канал 6 фурмы.Приобретая по выходу из отверстий 7 и 8 встречно-тангенциальнуюзакрутку, гаэ полнее перемешиваетсяс потоком вздуваемого в печь черезканал 6 воздуха, что обеспечиваетболее полное использование газа-восстановителя.Выполнение пар отверстий 7 и 8 в двух глоскостях со смещением друг относительно друга предотвращает слияние струйспособствует качественному, более полному смешиванию газа с воздухом.Выполнен во фланце фурмы полости- коллектора газа и тангенциальных отверстий, соединяющих ее с каналом фурмы, короткой длины способствует снижению потерь напора газа,На фиг, 1.изображена фурма, разрез, на фиг. 2 . - разрез А-А на фиг, 1; на фиг, 3 - разрез Б-Е на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-В на фиг, 2; на фиг, 5 - разрез Г-Гна Выполнение второй пары отверстий 8 и верхней части фланца 4 с максимальным смещением иа 40 относительно первой пары 7, выбрано конструктивно и из .условий обеспечения распределения вводимого в печь газа практически по всей нижней половине канала 6 фурмы, что повьппает степень перемешивания и реагированиягаза и дутья.,С целью предотвращения слияния струй газа вторая пара отверстий 8 выполнена в плоскости, смещенной в сторону носка 3 относительно первой, пары 7, Величина смещения выбирается иэ учета устойчивости вихревых цепочек, которая соблюдается при соотношенииС/Н = 0 2806,где С - расстояние между взаимосмещенными плоскостями,Н - расстояние между отверстиями,направленными в одну сторону.С учетом этого величина смещения 1 плоскостей находится в пределах1/2 с 1 - д (где д - диаметр тангенциальных отверстий) и выбирается для каждого конкретного случая. Кроме того, расположение выходных кра ев 9 и 10 отверстий 7 и 8 в верхней половине канала обеспечивает ввод газа в фурму по принципу "сверху вниз" и расположение газа под по-, током воздушного дутья. В этом слу чае газ, перекрытый сверху потоком воздуха, транспортируется вглубь горна и равномерно распределяется по радиусу печи.Улучшение смешивания газа с воз- ЗО духом за счет встречно-тангенциальной закрутки, улучшение организации движения слоев газа с воздухом, рассредоточение потоков газа, винтовая закрутка его "сверку вниз" приводит к повышению степени использованиягаза-восстановителя, снижению расхода кокса, увеличению производительности печи.Кроме того, меняя интенсивность закрутки взаимодействующих потоков путем, например, увеличения скорос.ти струей, можно оказать воздействие на количественные характеристики такого движения. Выполнение в конструкции фурмы отверстий, соединяющих,газовый, коллектор с каналом фурмы, короткой длины способствует снижению потерь напора газа, что дает возможность увеличить соответственно количество подаваемого в печь газа без сокращения расхода дутья, или напротив, в случае необходимости, повышать форсировку хода печи увеличением количества дутья без существенного изменения добавок к нему газа, а следовательно, и удельного расхода кокса.Испытания опытны образцов на ММК воздушных фурм с односторонним тангенциальным вводом природного газа через фланец показали их технологическое преимущество перед фурмами обычной конструкции Было установле" но отсутствие в периферийном газе высоких концентраций водорода, что свидетельствует о повышении степени его использования, При сопоставлении результатов плавок на опытных фурмах с лучшим месяцем работы доменной печи на обычных фурмах с газоподводящей трубкой, загнутой навстречу потока дутья, установили, что удельный расход кокса сократился, а суточная выплавка чугуна возросла примерно на 1%.Формула изобретенияДутьевая фурма доменной печи, содержащая корпус с каналом для подачи дутья, носок и полый фланец с двумя тангенциально направленными отверстиями для подачи природного газа, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения смешивания газа с дутьем, она выполнена с двумя парами отверстий, соединяющих газовую полость во фланце с каналом для подачи дутья, которые направлены по касательной вниз и образующей канала и выполнены в двух вертикальных взаимосмещенных плоскостях, причем выходные края первой пары отверстий расположены на горизонтальной оси канала, а выходные края второй пары, выполненной в плоскости, смещенной относительно первой в сторону носка фурмы, расположены в верхней части канала фурмы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Доменное производство. Сборник.М., "Металлургия", 1975, с. 70-75.899 б 52 Фж. р В.Сшиц 586енного комитетатений и открытийушская наб., д. 5 Тира НИИПЫ Государст по делам изобр Иосква, %-35, Р Заказ 1207 ПодписнСР 5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,роектная,Составитель 1 О.Серовактор И.Николайчук Техред И. Гайду Ко