Дутьевая фурма доменной печи Советский патент 1983 года по МПК C21B7/16 

Изобретение относится к области черной метсшлургии, в частности к доменному производству и может быть использовано для подачи дутья в доменные печи.

Известна фурма доменной печи, содержащая канал -воздушного дутья, вокруг которого расположены две кольцевые камеры для подвода и отвода воды, причем подводящая камера снабжена сопловым аппаратом для струйно-вихревой подачи воды на рыльную часть фурмы 1.

Эта конструкция обеспечивает улучшение охлаждения фурмы, однако не предотвращает механического ианоса.

Наиболее близкой к изобретению является фурма доменной печи, содержащая водоохлаждаемый полый корпус с фланцем, где канал воздушного дутья снабжен боковым отводом, проходящим сквозь охлс1ждающую водяную камеру окружающую канал горячего дутья, причем он соединен с нижним участком канала воздушного дутья вблизи рыльца фурмы 2j.

Такая конструкция не исключает возможности механического износа и прогара верхней части фурм за счет

Пс1дающих твердых частиц и жидкого металла в виде тонких струй и капель. Зона действия отдува расплава и твердых частиц в нижней части ограничена диаметром отвода, так как поток дутья на выходе из отвода расширяется незначительно.

Целью изобретения является повышение противоабразнвной ипротивоtoпрогарной стойкости фурм.

Цель достигается тем, что в. фурме доменной печи, содержащей водоoxлaждae S:Iй полый корпус с фланцем и рьалъноК частью, внутри которого

15 расположен канал воздушного дутья с боковыми отводами, последние расположены в осевой вертикальной плоскости под углом 30-60 к оси фурмы и снабжены завихрителями.

20

Завихрители выполнены в виде пластинчатой спирали из жаропрочной нержавеощей стали.

Отводы выполнены выступающими в канал воздушного дутья.

25

Как известно, основными причинами выхода фурм из строя являются прогар наружной рубашки рыльной части вверху и внизу (по вертикальной плоскости) и механическое истирание

30 вверху.

Размещение боковых отводов в осевой вертикальной плоскости под углом 30-60 к оси фурмы в зоне наибольшего износа и прогара позволяет исключить попадание на поверхность фурмы как капель и струй жидкого металла, так и твердых частиц за счет отдувания их потоком воздуха, (поступающего через отводы.

Завихрители создают конусный рас ходящийся ПОТОК, за счет чего увеличивают зону згициты поверхности фурмы и повышают эффективность отдува. .

Выполнение отводов частично выступающими в канал воздушного дутья улучшает забор воздуха для отдува абразивных частиц, жидких капель и струй металла.

При углах наклона отводов 30-60 обеспечивается наиболее полная защита поверхности фурмы конусообразно расходящимся потоком воздуха.

При углах наклона отводов меньиге :30 даже при предельно возможном раскрытии (на 180) закрученного потока поверхность фурмы не защищается от вертикально падающих материалов. При углах более 60°, ухудшаются условия забора воздуха и закрученный расходящийся конусом поток будет направлен на кладку доменной печи, что нежелательно из-за возможности выжигания и износа кладки.

Таким образом, предложенная конструкция позволяет повысить противоабразивную и противопрогарную стойкость фурм.

На чертеже представлена предлагаемая фурма, осевой разрез.

Фурма содержит рыльную часть 1, к которой присоединены внутренний стакан, образующий канал 2 воздушного дутья и наружный стакан, образующий камеру 3 водяного охлаждения внутри которой расположена промежуточная камера 4 с сопловым аппаратом 5 для струйно-вихревого подвода охлаждающей воды в рыльную часть 1. К промежуточной камере 4 подсоединена проходящая фланец б труба

7для подвода охлаждающей воды. К фланцу 6 присоединены также труба 8 для отвода охлаждающей воды и газовая труба 9. В рнльной части 1 выполнены выступающие в канал 2 воздушного дутья отводы 10, в которые вставлены эавихрители 11 для закручивания отводимого потока воздуха. Отводы 10 расположены в вертикально плоскости и наклонены к оси фурмы на 30-60 .

Работа фурмы заключается в подач дутья в доменную печь по каналу 2.

8этот же канал 2 по трубе 9 подводится газ, В процессе работы доменной печи носовая часть фурмы подвергается интенсивному нагреву, особенно в осевой вертикальной плоскости при попадании на поверхность расплавленного металла, и абразивному износу под действием ссыпающегося сверху твердого материала. Для предотвращения прогара и износа воздух из канала 2 по отводам 10 с завихрителями 11 выводитсяна поверхность рыльной части 1. С целью улучшения забора воздуха отводы 10. выполнены выступающими в канал 2. Воздух, попадающий в отводы 10, под действием завихрителей 11 получает вращательное движение, за пределами фурмы расходится по конусной траектории и тем самым обеспечивает увеличение зоны защиты поверхности фурмы. При углах наклона отводов в пределах 30-60 воздушный поток, расходящийся конусообразно,наиболее эффективно задищает поверхность фурмы от попадания на нее расплава металла и твердых частиц. Охлаждающая вода по трубе 7 поступает в промежуточную камеру 4 с сопловым аппаратом 5, через наклонные сопла которого вода подается на внутреннюю поверхность рыльной части 1 в виде наклонных струй, что способствует вихревому движению всего потока в KciMepe 3 с большой скоростью, из которой затем отводится по трубе 8 через фланец 6.

Преимущества предлагаемой конструкции фурмы заключаются в том, что за счёт размещения отводов в зонах, наиболее часто подверженных воздействию жидкого металла и абразивного Материала, повышается эффективность отдува (защиты поверхности фурмы); за счет завихрителей увеличивается зона защиты, а за счет выступа отводов в канал воздушного дутья улучшается забор воздуха, а следовательно , и отдув.

В целом предложенная конструкция фурмы позволяет повысить противоабразивную и противопрогарную стойкость.

Потеря производительности доменной печи за счет замены фурм при их прогаре и износе составляет по стране 0,6%. При устранении этих причин выхода из строя фурм и объеме производства чугуна 110 млн. тонн в год дополнительно может быть получено 0,б6 млн. тонн чугуна.

Формула изобретения

1, Дутьевая фурма доменной печи, содержащая водоохлаждаемый полый корпус с фланцем, внутри которого расположен канал воздушного дутья с боковыми отводами, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения противоабразивной и противопрогарной стойкости, отводы расположены в осевой вертикальной плоскости под углом 30-60 к оси фурмы и снабжены завихрителями.

2.Фурма . по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что отводы выполнены выступгиощими в канал воздушного дутья.

3.Фурма по п. 1, о т л и ч а rota а я с я тем, что завихрители выполнены в виде пластинчатой спиргши из жаропрочной нержавеющей стали.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 710248, кл. С 21 В 7/16, 1979.

2.Патент Японии 48-8682, кл. 104523, 1973.