Фурма доменной печи Советский патент 1991 года по МПК C21B7/16 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в доменном производстве для подачи горячего дутья и углеродсодержащих добавок в горн.

Цель изобретения - повышение надежности в работе фурмы за счет увеличения стойкости выступа.

На фиг. 1 изображена предлагаемая фурма; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 и 4 - варианты исполнения выступа.

Устройство содержит водоохлаждае- мый корпус 1, рыльную часть 2, патрубок 3 подвода углеродсодержащих добавок и т выступ 4. При этом высота выступа равна

h (0,1-0,2)с1ф, где Ьф - внутренний, диа-.- метр фурмы. Расстояние от высту до выходного отверстия патрубка подвода углеродсодержащих добавок равно J (0,8-3)h. Расстояние от выступа ходного сечения фурмы составляет L (1.3-2,5)йф. Обращенная к фланцу кромка выступов выполнена острой.

Выступ выполнен так, что в сечении плоскостью, проходящей через ось фурмы, имеет форму треугольника (фиг. 4). При этом угол между передней гранью выступа и стенкой фурмы составляет 90-120°.

Фурма работает следующим образом.

Воздушное дутье через фланец подается в канал фурмы и истекает через него в

О

сь

00

&

о

горн доменной печи. При натекании на выступ на кромках его образуются отрывные течения и вихревые структуры распространяются по потоку в сторону среза фурмы, турбулизируя весь поток.

Углеродсодержащие добавки подаются в воздушный поток перед выступом, проникают в него, а часть их отклоняется потоком дутья и омывает выступ, эффективно охлаждая последний. На участке канала фурмы с выступом поток резко сжимается, а затем резко расширяется. При этом происходит дополнительная турбулизация потоков дутья и добавок и их эффективное перемешивание, которое продолжается на всей длине канала фурмы после выступа.

При расположении выступа на расстоянии (1,3-2,5) от выходного сечения фургч профили концентраций, давлений и скоростей в дутьевом потоке, протекающем в канале фурмы за выступом, успевают выровня i ься и не носят скачкообразный характер. Выполнение выступа на расстоянии (0,8-3)h от входного отверстия патрубка обеспечивает более равномерный профиль концентраций добавок в канале фурмы.

Выступ выполняют в форме треугольника. Так как выступ воспринимает тепловой поток через поверхность, обращенную внутрь канала фурмы, а охлаждается за счет теплопроводности через поверхность, соединяющую его с водоохлаждаемым корпусом, то чем меньше поверхность выступа, обращенная внутрь канала фурмы, и чем больше поверхность, соединяющая выступ с корпусом, тем выше стойкость выступа. Минимальную поверхность имеет тело сферической формы, однако она является нежелательной для выступа, поскольку плавно обтекается потоком дутья и слабо турбулизирует его практически без образования отрывных течений. Выполнение выступа в форме треугольника (в сечении плоскостью, проходящей через ось фурмы) обеспечивает повышение стойкости выступа при эффективном смешивании углерод- содержащих добавок с дутьем.

Выполнение выступа обращенной к фланцу острой кромкой интенсифицирует

образование отрывных газовых течений на выступе и способствует повышению эффективности смешения углеродсодержащих добавок с дутьем. Причем наиболее эффективная турбулизация и смешивание потоков наблюдается при угле между обращенной к фланцу гранью выступа и стенкой фурмы, равном 90-120°.

Для обеспечения эффективности смешивания и дополнительной турбулизации потока предлагается выполнять выступ таким, что отношение площади поперечного сечения выступа FB к площади поперечного сечения Дутьевого канала, включая площадь выступа, FK в месте максимального перекрытия последнего выступом находится в пределах 0,05-0,3. Наиболее оптимальный диапазон значений h составляет 0,15-0,17, обеспечиваются одновременно

наилучшее смешивание и относительно небольшие потери напора дутья в фурме.

Применение данной конструкции фурмы позволяет повысить надежность в работе (фурмы за счет увеличения стойкости

фурмы, обеспечивает эффективное смешивание углеродсодержащих добавок с потоком дутья.

Формула изобретения

1,Фурма доменной печи, содержащая водоохлаждаемый корпус с фланцем и рыль- ной частью, патрубок подвода углеродсодержащих добавок и выступ на внутренней

поверхности корпуса высотой 0,1-0,2 внутреннего диаметра фурмы , выполненный с обращенной к фланцу острой кромкой, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе

фурмы за счет увеличения стойкости выступа, выступ размещен после выходного отверстия патрубка подвода добавок на расстоянии от него 0,8-3 высоты выступа и на расстоянии (1,3-2,5)с1ф от выходного сечения фурмы,

2.Фурма по п. 1,отличающаяся тем, что выступ в сечении плоскостью, проходящей через ось фурмы, выполнен в форме треугольника.

фиг. 2

Составитель Е. Рождественская Редактор М. Стрельникова Техред М.МоргенталКорректор М. Демчик

Заказ 2626Тираж 376Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в доменном производстве для подачи горячего дутья и углеродсодержащих добавок в горн. Цель - повышение надежности в работе фурмы за счет увеличения стойкости выступа. Предложенная фурма, содержит водоохлаждаемый корпус, патрубок подвода углеродсодержащих добавок и выступ на внутренней поверхности корпуса высотой 0,1 - 0,2 внутреннего диаметра фурмы D_ф, выполненный с обращенной к фланцу острой кромкой. Выступ размещен после выходного отверстия патрубка на расстоянии от него 0,8 - 3 высоты выступа и на расстоянии (1,3 - 2,5)D_ф от выходного сечения фурмы. Сечение выступа плоскостью проходящей через ось фурмы, имеет форму треугольника. Подача холодных углеродсодержащих добавок в воздушный поток перед выступом на определенном расстоянии от него обеспечивает охлаждение выступа, расположение выступа на расстоянии (1,3 - 2,5)D_ф от выходного сечения фурмы - выравнивание давлений и скоростей в дутьевом потоке, что повышает надежность в работе фурмы. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.