Фурма для выпуска шлака из доменной печи Советский патент 1983 года по МПК C21B7/14 

Изобретение относится к черной металлурпш, в частности к конструкциям фурм для выпуска шлака на доменнных печей, и может использоваться в домен ном производстве при выплавке литейно и передельного чугуна. Известна фурма для выпуска шлака из доменной печи, состоящая из охлаждающего корпуса с отверстиями для под вода и отвода воды С 1 3 . Недостатком данной фурмы является низкая стойкость.. Практикой установлен что шлаковые фурмы доменных печей выходяг из строя преимущественно из-з прогара торцовой стенки их корпуса, обращенной внутрь горна. Обычно прога образуется на срезе канала ниже оси фурмы и распространяется на нижнюю часть торцовой стенки ее .корпуса. Это объясняется тем, что скорость движения щлака у устья фурмы состшляет 0,5-1,0 м/с. Поэтому капли чугуна, захватываемые шлаком, ,успевают осаж даться в нижние слои потока. При входе в канал фурмы капли чугуна омывают его срез, где и создается очаг критической тешкжапряженности; В канале фурмы скорость шлака 8-10 м/с, что обуславливает кратковременный контакт капель чугуна с ее стенками. Известна также дутьевая фурма доменной печи, сконст}зуированная таким образом, что торец ее, находящийся под воздействием агрессивных .шлаков и расплавов при высоких температу рах, .имеет в виде болтов выступы, которые повышают сцепление между ма териалом фурмы и покрывающим торец ее огнеупорным защитным материалом 2 . Недостатком указанной фурмы является то, что геометрия формы и размеров выступов в виде боптов не сопряже на .с геометрией профиля фурмы. Кроме того, слой защитного материала, которы удерживается на торцовой и передней частях боковой поверхности с помощью выступов в виде болтов, при установке и забивке фурмы может частично разру шаться. При этом обнаженные выступы в виде боптов будут врастать в гарнисаж и удаление их при замене возмож но только с помощью специальных меха нических приспособлений. Удаление же таких фурм при их замене сопровождает ся значительным разрушением окопофур ного слоя гарнисажа с образованием гнезд и пазух, которые могут за полняться жидким чугуном, что увеличивает вероятность прогара вновь поставленных фурм. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является фурма для выпуска шлака из ме1;аллургических печей, состоящая из охлаждаемого корпуса с внутренней стенкой в виде сопла Лавешя и трубопроводов для подвода и отвода охпаждакхцего агента Сз J. При ухудшении физико-химических свойств шлака, (повышение вязкости и железистости) критические условия прогара тела фурмы такой конструкции не устраняются, так как с повышением вязкости шлака ухудшается режим его истечения.- Кроме того, такая конструкция может способствовать образованию продувов горновых газов через канал фурмы, что затрудняет нормальный режим выпуска шлака в конечной его стадии. Цель изобретения - увеличение стойкости фурмы для выпуска шлака из доменной печи. Поставленная цель достигается тем, что в фурме для выпуска шлака из доменной печи, состоящей из охлаждаемого корпуса с внутренней стенкой в виде сопла Лаваля, с трубопроводами для подвода и отвода охлаждающего агента, внутренняя стенка корпуса выполнена с ребрами клиновидной формы, длина граней которых равна 1,0-1|5 радиуса входного канала фурмы. На чертеже изображена предлагаемая фурма для выпуска шлака из доменных . печей. Фурма состоит из охлаждаемого корпуса 1,внутренняя поверхность 2 которого выполнена в виде сопла Лаваля, диффузорная (расширякшаяся) часть которого направлена в рабочее пространство горна доменной печи. Внутренняя диффузорная поверхность 2 оснащена ребрами 3 клиновидной формы, которые отлиты вместе с телом корпуса, расположены друг относительно друга .под углом 45 и образуют промежуточные полости 4. В процессе эксплуатации фурмы полости заполняются массой застывшего шлака (самофутеруются). При изготовлении фурм эти полости можно заполнять огнеупорным материалом и обжигать его (футеровать). Экспериментально установлено, что длина ребер должна составлять 1,0-1,5 радиуса входного отверстия

канала фурмь. Практическое иэгоговпение шлаковой фурмы с ребрами показывает, что образующаяся высота ребер, при заданной длине их граней, не изменяет диаметр ее входного отверстия и профиль канала фурмы.

Угол наклона внутренней диффузорной поверхности корпуса фурмы принимается равным 30-45° В корпусе фурмы имеется два отверстия 5 для подвода и 6 отвода охлаждающей воды.

Принцип работы шлаковой фурмы с ребрами состоит в следующем.

После закрытия канала фурмы стопором скопивщийся в горне шлак заполняет устье фурмы, полости 4 между ребрами 3 и застывает, благодаря ин-тенсивному отводу тепла через стенки кфпуса 1 фурмы и тело ребер 3. Таким образом, на внутренней диффуфорной поверхности 2 корпуса 1 и ребрах 3 образуется естественный гарнисаж.

Для выпуска шлака из горна стопор выводят из канала фурмы, а застывщую

корку шлака в устье фурмы пробивают механической стальной пикой с пневматическим приводом. Жидкий шлак, вытекая через пробитое в корке отверстие, расплавляет корку по профилю входного отверстия канал фурмы. Внутренняя диффузорная поверхность фурмы оста ется под защитным слоем гарнисажа естественной футеровки.

Внедрение предлагаемой конструкции фурмы в 3-4 раза повысит ее стойкость, что позволит во столько же раз уменьшить количество остановок доменных печей на тихий ход для смены сгоревших шлаковых фурм, увеличить производительность печи на О,4-0,5%, снизить расход кокса на 0,3-О,5 %. Экономия от уменьшения расхода красной меди и объема работ на изготовление фурм, а также снижения расхода jfOKca и по№1шения производительности печи составит 80-90 тыс.руб. в год на одну доменную печь.

ФУРМА ДЛЯ ВЫПУСКА ШЛАКА ИЗ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, состоящая из охлаждаемого корпуса с внутренней стороной в виде сопла Лаваля, с трубопроводами для подвода и отвода охлаждающего агента, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уввдимения стойкости фурмы, внугрення стенка корпуса .выполнена с ребрами клиновидной формы, длина граней которых, равна 1,0-1,5 радиуса входного канала фурмы. (Л 4 а со ел