Фурма доменной печи Советский патент 1985 года по МПК C21B7/16 

н

Изобретение относится к металлур гии и может быть использовано в обог рудовании Для выпуска шлака из доменной печи.

Известна фурма доменной печи, имеющая плоскую продольную перегородку, расположенную напротив среза водоподводящей трубки и упирающуюся в носок. Струя охлаждающей воды рассекается перегородкой на две части и направляется вдоль поверности носка ij .

Недостатком этой фурмы являются значительные гидравлические потери при движении охлаждающей воды.

Наиболее близкой к предпагаемой по технической сущности и достигае- 1мому результату является фурма доменной печи, содержащая наружный и внутренний.стаканы, соединенные между собой фланцем и носком, имеюгщим дваY-образных прилива с вогнутыми направляющими поверхностями, проводящую и отводящую хладагент трубки, причем подводящая трубка расположена в полости ФУР1Ф1. Направля- щие поверхности могут быть оребрены и повернуты к внутреннему стакану, что улучшает их охлаждение. Подводимая в фурму охлаждающая вода разделяется гребнем прилива на две равные части и движется вдоль направлякярх поверхностей. По сравнению с предыдущей в известной фурме гидравлические потери незначительны, а теплообмен улучшен. Вогнутость направляющих поверхностей создает центробежную силу, которая прижимает поток к носу, разрушая пограничный слой воды, не участвующий в конвективном теплообмене, что повышает теплоотдачу к воде. Наклон направляющих поверхностей к внутреннему стакану, а также наличие на них ребер, направленных от наружного ст кана к внутреннему с отклонением в сторону движения потока, способствует притоку воды к внутреннему стакану и улучшению его охлтаждения 2J .

Однако в условиях повышенной теплоотдачи от нагретой стенки фурмы разделение потока воды на две части означает неэффективное ее использование и значительное ослабление охлаждения носка, где тепловые нагрузки , чем в других охлаждаемых участках фурмы. При этом в месте контакта чугуна с фурмой количество воды оказывается недостаточным

57612

для отвода возникающих тепловых поTOKda. Недостатком является и расположение одного из приливов в верхней половине фурмы, где тепловые нагруз- 5 ки при выпуске шлака из доменной печи не являются максимальными.

Целью изобретения является повы- шенйе тепловой стойкости фурмы интенсификации ее охлаждения.

o Поставленная цель достигается тем, что в фурме доменной печи, содержащей наружный и внутренний стаканы, соединенные между собой фланцем и носком, имеющим дваУ -образных прилива

5 с вогнутыми направляющими поверхностями, подводящую и отводящую хладагент трубки, причем подводящая трубка расположена в полости фурмы, выходное отверстие подводящей трубки

0 смещено к одной направляющей поверхности прилива,повернутой к внутреннему стакану и имеющей ребра,направленные от наружного стакана к внутреннему с отклонением в сторону движения хладагента, плавно сопряженной со CMearной поверхностью второго прилива, причем обе поверхности расположены в нижней половине фурмы симмет4,ично вертикальной осевой плоскости, занимая сектор носка 60-120.

Благодаря смещению выходного от- верстия подводящей трубки в сторону от гребня, т.е. к одной направляющей поверхности, охлаждение ее осуществляется всей массой воды, тогда как в известной фурме количество подводимой к направляющей поверхности воды при одинаковом общем расходе на охлаждение всей фурмы в два раза меньше. Этого количества свежей воды, имеющей большой недогрев, достаточно для отвода максимальных тепловых нагрузок. При дальнейшем движении и полости фурмы вода еще обладает достаточной охлаждающей

способностью, так как ее температура усредняется и общий нагрев даже на выходе из фурмы при расходе 1,5-2 л/с не превышает 15-18 .

Плавное сопряжение смежных нагг0 равляющих поверхностей приливов позволяет создать вогнутый участок носка необходимой длины, занимающей сектор носа 60-120 . Получение вогнутого участка носка такой же длины

5 при помощи только одного прилива потребовало бы значительного увеличения его высоты, что повлекло бы за собой ухудшение циркуляции воды в полости фурмы и,неоправданно боль шое утолщение стенки носка фурмы. Вогнутость участка носка, образованного двумя плавно сопряженными направляющими поверхностями приливов, обеспечивает компактность движущейся струи охлаждающей воды за счет прижатия ее к носку возникающими при движении центробежными силами. Этого эффекта нельзя достичь даже при помощи кольцевой перегород ки, которая имеется в известной фур ме. Остальные две поверхности приливов, которые в известной фурме являются также направляющими, в предлагаемом решении не играют особой роли, так как по ним не движется струя О5слаждающей воды и сами они находятся за пределами участка возможного проплавления фурмы. Интервал значений сектора возмол ного прогшавления носка фурмы вытекает из того, что в рабочем положении шлаковая фурма может быть повер нута влево или вправо вокруг своей оси на угол до относительно пло кости симметрии, проходящей между подводящей и отводящей тpyбкa м. Этот поворот необходим для того, чт бы избежать совмещение водопроводов фурмы и холодильника. -Таким образом, если при произвольном повороте фурмы относительно холодильника сектор возможного про- плавления носка составляет 120 , то при односторонеем повороте в кра нее положение он составит 60 . На фиг.I представлена предлагаем фурма (разрез А-А на фиг.2); на фиг.2 - разрез Б-Б на фиг.1 с видок на фланцевую часть; на фиг.З - развертка разреза В-В на фиг.2 выполненного с цилиндрической поверхностью. Фурма состоит из наружного 1 и внутреннего 2.стаканов, соединенных между собой фланцем 3 и носком 4. На поверхности носка 4 имеются два прилива 5 и 6, заканчивающиеся греб ;нями 7 и 8. Смежные направляющие поверхности этих приливов плайно соединены между собой, повернуты к вну ,реннему стакану и ограничены сектором 60-120 . На них выполнены ребра 9 и впадины 10, направленные от наружного стакана к внутреннему с отклонением в сторону движения струи, т.е. от гребня 7 к гребню 8. Водоподводящая трубка I 1 при помощи изог,нутого участка 12 переходит в участок нижнего подвода к направляющей поверхности прилива 5.Выходное о1гверстие подводящей трубки I1 смещено в сторону от гребня 7 к гребню 8 и зафиксировано при noMODtH фиксатора 13, жестко прикрепленного к торцу под.водящей трубки I1. Фурма снабжена также отводящей трубкой 14. Работа шлаковой фурмы заключается в выпуске верхнего шлака из доменной печи через центральный канал. Тепло нагретого шлака передается через стенки фурмы охлаждающей воде, которая через трубку 1I, выходное отверстие которой смещено относительно гребня 7 и зафиксировано при помощи фиксатора 13, всем количеством подается на вогнутую направляющую поверхность .прилива 5, плавно сопряженную с аналогичной направляющей поверхностью прилива 6. Благодаря кривизне этих поверхностей охлаждающая вода прижимается к ним, сохраняя компактность струи. При этом пограничный слой вода|, не участвующий в конвективном теплообмене, разрушается, открывая доступ движущейся с большой скоростью воде к охлаждаемой поверхности и улучшая теплообмен.Поворот направляющих поверхностей к внутреннему .стакану 2, а также направленность ребер 9 от наружного стакана 1 к внутреннему 2 с отклонением в сторону движения струи создает дополнительный приток воды к внутреннему стакану 2, усиливая его охлаждение. Направляющие поверхности приливов 5 и 6 ограничены дугой носка 60-:-120 и полностью перекрывают участок возможного проплавления носка фурмы. Дойдя до гребня 8 прилива 6, струя воды поступает в полость фур- мы, способствуя ее общей циркуляции. За пределами сектора носка, содержащего сопряженные направляющие поверхности, проплавлений стенки фурьы не происходит, так как туда не поступает чугун, увлекаемый шлаком. пя надежного охлаждения этой части фурмы достаточно даже небольшой цир- уляции воды. Технические преимущества предагаемой фурмы в сравнении с известой выразятся в более полном и эфективном использовании охлаждающей оды путем одновременной подачи всего ее количества на участок поверхности носка поДверганедийся тепловомх воздействию со стороны жндкого перегретого чугуна, а также в сопряжении смежных направляющих струю охлаждающей воды поверхностей в единую вогнутую поверхность, расположенную в нижней половине фурмЕЛ 16 симметрично относительно вертикальной осевой плоскости и занимающзгю весь сектор носка, где возможно тепловое воздействие жидкого чугуна. Указанные технические преимущества предлагаемой фурмы позволят повысить ее эксплуатационную стойкость.

ФУРМА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащая наружный и внутренний стаканы, соединенные между собой фланцем и носком, имевщем дваУ -образных прилнва с вогнутыми направляющими повер ностями, подводящую н отводящую хладагент трубки, причем подводящая трубка расположена в полости фурмы, отличающаяся тем, что, с целью повышения тепловой стойкости фурмы путем интенсификации ее охлаждения, выходное отверстие подводящей трубки смещено к одной направляющей поверхности прилива, повернутой к внутреннему стакану и имеющей ребра, направленные от наружного стакана к внутреннему с отклонением в сторону двнжения хладагента, плавно сопряженной со смежной поверхностью второго прилива, Причем обе поверхности расположены в нижней половине фурмы симметрично вертикальной осевой плоскости, занимая сектор .носка 60-120. : ;л -sj 9д

11

%аЯ

8-в разбернуто

13

.5