Фурма доменной печи Советский патент 1992 года по МПК C21B7/16 

сл

с

Изобретение относится к металлургии, а именно к оборудованию доменной печи, с помощью которого организуется подача высокотемпературного, обогащенного кислородом дутья и дополнительного газообразного топлива (например природного газа) в доменную печь. Фурма содержит два ввода природного газа. Первый газовый патрубок вводит газ в рабочий канал фурмы в водоохлаждаемой зоне корпуса фурмы, другая часть газа вводится через кольцевую полость толстостенного носка, соединенную с рабочим каналом фурмы проходами, расположенными по всей окружности. Проходы имеют различное угловое направление к оси фурмы в зависимости от расположения ввода первого газового патрубка. 2 з.п.ф-лы, Зил.

Изобретение относится к металлургии. а именно к оборудованию доменной печи.

Известна дутьевая фурма доменной печи, содержащая водоохлаждаемый корпус, образованный наружным и внутренним усеченными конусами, с фланцем и рыльной частью на торцах и пропущенную через полость корпуса газоподводящую трубку с дополнительным соплом, установленным на ее продолжении и выведенным в рабочий канал в околорыльной части 1. Известна также дутьевая фурма для доменной печи в рабочем канале которой размещен жаропрочный экран, образующий с корпусом кольцевой зазор, соединенный отверстиями с газоподающими каналами с целью подогрева природного газа подаваемого в печь и улучшения смешивания его с дутьевым 2.

Однако, эти конструкции дутьевых фурм доменных печей имеют существенные недостатки. Известно, что при вводе природного

газа и его смешивания с дутьем происходит его сгорание, что предопределяет развитие высоких температур у стенки рабочей полости, особенно рыльной части фурмы. Фурма 1 посредством установки дополнительного сопла и подачей через это сопло природного газа способствует снижению термических напряжений металла корпуса. Но конструкций фурмы 1 не способствует снижению потерь тепла с охлаждением, предварительному подогреву газа перед подачей его в дутье и повышению эффективности использования газа в доменной печи.

Фурма 2 позволяет подготавливать природный газ перед подачей его в рабочую полость, однако подача газа в рабочую полость фурмы в первой трети ее длины от фланца вызывает резкое повышение термических напряжений металла корпуса рыльной части фурмы и снижения ее стойкости.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому реV4Ч

а

Ь 00

о

00

зультату является фурма доменной печи, имеющая кольцевую полость, выполненную в носке и соединенную тангенциональными проходами в верхней части с каналом фурмы. Кольцевая полость соединена с патруб- ком подвода газа 3.

Недостатками конструкции данной фурмы являются:

ее проникающую способность.

4« прогар рыльной части приближает очагвысокихтемпературктонкомууплотне- нию, что приведет к немедленному выходу фурмы из строя.

Целью изобретения является повышение стойкости фурмы и повышение эффективности использования природного газа за счет его подогрева и улучшения смешивания дутья с газом.

Поставленная цель достигается тем, что часть газа, поступающего на фурму, подается по пропущенной через водоохлаждае- мую полость газоподводящей трубке в закрытую кольцевую полость, выполненную в рыльной части и соединенной каналами с рабочим каналом фурмы.

Каналы, соединяющие кольцевую по- лость с рабочим каналом, размещены рзди- ально к рабочему каналу фурмы.

В зависимости от расположения ввода патрубка в рабочий канал фурмы, что определяет,и расположение зоны наивысших температур в рабочем канале фурмы оси каналов, соединяющих кольцевую полость с рабочим каналом фурмы, составляют с осью фурмы угол от 45° до 135°.

Минимальный угол наклона оси каналов делается при расположении патрубка у фланца фурмы и угол в 135° при расположении патрубка во второй половине рабочего канала фурмы.

Расстояние от кольцевой полости до внутреннего торца утолщения составляет 0,5-1,0 расстояния от газовой полости до наружного торца утолщения,

Утолщение в рыльной части выполнено из меди.

Таким образом, заявляемая фурма соответствует критерию изобретения новизна.

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники показывает, что способы ввода природного газа в рабочий канал решают отдельные задачи порознь - либо подогрев газа, либо повышение надомекности за счет совершенствования ввода.

Однако известные в общем-то способы ввода природного газа в данной комбинации наряду с предложенными элементами конструкции фурмы, совокупность признаков заявляемого устройства, проявляют новые, не присущие ранее известным техническим решениям, свойства, выражающиеся в повышении стойкости фурмы и эффективности использования природного газа за счет его подогрева и улучшения смешивания дутья с газом.

Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию изобретения существенные отличия.

На фиг. 1 изображена предлагаемая фурма, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - то же, вид со стороны фланца; на фмг. 3 - разрез no A-A на фиг. 1,

Фурма состоит из водоохлаждаемого корпуса, состоящего из внешней 1 и внутренней 2 рубашек, фланца 3, рыльной части 4, имеющей кольцевую полость 5, рабочего канала фурмы б, каналов 7, соединяющих кольцевую полость рабочим каналом б, газоподводящей трубки 8, патрубка 9.

Фурма работает следующим образом.

Через рабочий канал фурмы б подают высокотемпературное, обогащенное кислородом дутье, а дополнительное топливо (природный газ) по газоподводящей трубке 8 и через патрубок 9, кольцевую полость 5 и каналы 7 вводят в поток дугья.

Ввод части газа через патрубок 9 позволит обеспечить первичное смешивание газа с дутьем, а ввод дополнительного газа через кольцевую полость 5 рыльной части 4 (газ будет являться хладагентом этой части) позволит его подогреоать и вводить в зону, где развиваются наиболее высокие температуры от сгорания газа, вводимого через патрубок 9,11 и тем самым, снижать термическое напряжение металла фурмы. Одновременно происходит дополнительное улучшение смешивания газа с дутьем, что более полное горение и эффективное использование в доменной печи.

Заключение кольцевой полости 5 между двумя достаточными по толщине медными р ыльными частями позволяют продолжать

работать на фурме даже в условиях локального прогара медной части до кольцевой полости со стороны внутреннего пространства печи. В этом случае газ будет идти как через каналы 7 кольцевой полости, так и через место локального прогара.

Улучшение организации газового потока благодаря обеспечению подачи природного газа в двух зонах позволяет улучшить подготовку газа и его смешивание с дутьем, повысить стойкость фурмы и использование газа в печи.

Формула изобретения 1. Фурма доменной печи, содержащая водоохлаждаемый корпус, образованный наружным и внутренним усеченными конусами с фланцем и рыльной частью с утолщением, и пропущенную через водоох- лаждаемую полость газоподводящую трубку, выведенную в закрытую кольцевую полость, выполненную в рыпьной части и соединенную каналами с рабочим каналом

и

фурмы, отличающаяся тем, что, с целью 15 повышения стойкости фурмы и повышения эффективности использования природного газа путем его подогрева и улучшения смешивания дутья с газом, она снабжена патрубком, соединяющим газоподводящую 20 трубку с рабочим каналом фурмы, каналы, соединяющий кольцевую полость с рабочим каналом, размещены радиально к рабочему каналу фурмы.

30 внутреннего тс-рца утолщения составляет 0,5-1,0 расстояния от газовой полости до наружного торца утолщения.

7

Фиг.7

W

te.2

А-А