Дутьевая фурма доменной печи Советский патент 1986 года по МПК C21B7/16 

Изобретение относится к черной металлургии и служит для подачи дут и газообразного топлива в горн Доменкой печи.

Целью изобретения является повышение надежности фурмы и увеличение степени смешения газообразного топлива и дутья, более равномерное распределение углеводородов газообраз- ного топлива.

На чертеже представлена фурма, продольный разрез.

Дутьевая фурма доменной печи содержит полый водоохлаждаемый корпус 1, состоящий из наружного 2 и внутреннего 3 стаканов, фланца 4 и рьшьной части 5, и газоподводящую трубку 6, выступающую в рабочий канал фурмы, участок которой снабжен насадкой 7, которая в месте соединения с внутренним стаканом имеет направляющее ребро 8, выступающее в водоохлаждаемую полость фурмы и изогнутое в сторону газоподводящей трубки 6 и навстречу потоку охлаждающей воды, а выходной конец газоподводящей трубки 6 снабжен завихри телем 9.

Фурма работает следующим образом

Так как направляющее ребро 8, выступающее в водоохлаждаемую полость, изогнуто в сторону газоподво дящего патрубка и навстречу потоку охлаждающей воды, происходит отбор части воды и направление ее в полос насадки 7, что резко активизирует охлаждение выступающей в рабочей канал фурмы насадки 7 и предохраняе ее от .прогара.

Наличие на выходном конце газоподводящей трубки 6 завихрителя 9, выполненного, например, в виде завихрителя тангенциального или лопаточного типа, при подаче газообраного топлива приводит к его вращению при истечении в дутье. Вращающаяся струя газообразного топлива имеет угол раскрытия больший, чем при истечении газообразного топлива без вращения, что приводит к резком увеличению площади поперечного сечения рабочего канала фурмы, перекрываемого струей газа и его рассредоточению в дутье. К тому же по оси струи вращающегося газообразного топлива образуется зона обратных токов, что так же способствует эф

5

0

5

0

5

0

5

0

5

фективному перемешиванию газообраз- н ого топлива и дутья.

Опытньм путем установлено, что наибольшая степень смешения топлива с дутьем достигается в случае, когда конструктивный параметр крутки завихрителя, характеризующий степень закрученности струи газа, определяется по формуле п 1-«-6з1пУ, где - угол наклона плоскости выходного отверстия газоподводящей трубки к оси фурмы. При неравномерном распределении углеводородов по радиусу доменной печи необходимо подать газообразное топливо в осевую зону дутьевого потока, что обеспечивает его равномерное распределение по массе дутья и как следствие по радиусу доменной печи. Как установлено опытным путем, подачу газообразного топлива в осевую Зону дутьевого потока можно осуществить при величине выступающей трубки, составляющей О,-3-0,5 диаметра рабочего канала фурмы, при этом синус угла наклона плоскости выходного отверстия газоподводящей трубки, обращенного навстречу потоку дутья, к оси фурмы должен быть равен удвоенному отношению величины выступающей части газоподводящей трубки к диаметру рабочего канала фурмы. При величине выступающей части газоподводящей трубки, составляющей менее 0,3 диаметра рабочего канала фурмы, газообразное топливо распределяется ближе к верхней стенке фурмы, а величину выступающей части газоподводящей трубки более 0,5 диаметра рабочего канала фурмы выбирать нецелесообразно, так

Т|

как до величины - 0,7 (Н - длинаi

D - диаметр) идет изменение эффективности подачи топлива в осевую зону в обратном порядке, однако возрастают тепловые потери на охлаждение выступающей насадки 7 и ее сопротивление потоку дутья. Таким образом, оптимум величины Н лежит в пределах (0,3-0,5)0 при величине угла наклона плоскости выходного отверстия газоподводящей трубки, обращенного навстречу потоку дутья, к оси фурмы 37-90 соответственно. .

Стойкость фурм возрастает в 4,6 раза в сравнении с прот отипом, а степень смешения газообразного

312178814

топлива с дутьем составляет 76-8Т лей по распределению водорода по при 38-40% по прототипу. При величи- радиусу печи, что приводит к увели- не H(0,3-0,5)D и sin (0,3-0,5) чению степеии его использования удается достичь наилучших показате- и экономии кокса.