Фурма доменной печи Советский патент 1993 года по МПК C21B7/16 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано для подачи дутья в доменную печь.

Целью изобретения является уменьшение потерь тепла с охлаждающей во- дсй, повышение стойкости и срока службы фурмы и сокращение расхода кокса на выплавку чугуна.

Это достигается тем, что в фурме доменной печи, содержащей водоохлаж- даемый сварной корпус из внутреннего и двух наружных конических стаканов разного диаметра, расположенных с образованием уступа, на наружной поверхности конического стакана меньшего диаметра выполнено огнеупорное покрытие в виде стакана, являющегося продолжением конического стакана корпуса, причем толщина дна огнеупорного

стакана равна 0,1...О,5 высоты внутреннего стакана корпуса фурмы, а высоты огнеупорного стакана от внутренней поверхности его дна составляет О,5...О,8 его наибольшего внутреннего диаметра. Цель изобретения достигается также тем, что огнеупорное покрытие выполнено из керамики следующего состава: СаО 0,25...4,0%; MgO 0,25... 3,0%; Y20, 0,25...4,0%; А1203 0,25... 15%; Si02 0,25...10,0%; один или несколько оксидов группы лантана 0,1... 1,0, Zr02 - остальное.

t I

На фиг.1 представлена фурма, разрез, на фиг.2 - схема расположения огнеупорного покрытия на корпусе фурмы при предельных и промежуточном значениях размеров огнеупорного стакана (Ире, DOC, Ьдос) и внутреннего стакана корпуса фурмы (h gc).

fe

00

ю го Jb

ел

со

Оурма содержит сварной корпус, состоящий из фланца 1 , внутреннего конического стакана 2, двух наружных конических стаканов 3 и Ь разного диаметра, расположенных с образованием уступа, и огнеупорное покрытие 5, в виде стакана, явпяющегося продолжением наружного конического стакана больше диаметра 3 корпуса Фурмы, и расположенного на наружной поверхности конического стакана меньшего диаметра . Толщина стенки огнеупорного стакана составляет 20...25 мм, а толщина его дна составляет 0,1... 0,5 высоты внутреннего стакана корпуса Фурмы, но не менее 25...30 мм. Высота огнеупорного стакана от внутренней поверхности его дна составляет О, 5...0,8 его наибольшего внутреннего диаметра.

Минимальная высота огнеупорного стакана определена экспериментально путем измерения вертикальной статической нагрузки на торцевую часть огнеупорного стакана в рабочем положении. В табл. 1 приведены значения относительной нагрузки (отношение нагрузки разрушения при данной величине НОС/Г)ОС к максимальной нагрузке), при

к которых имело место либо разрушение огнеупорного стакана либо его срыв с корпуса фурмы ().

Использование: мерная металлургия, доменное производство. Сущность: фурма снабжена огнеупорным покрытием в виде стакана, закрепленного на наружной поверхности конического стакана меньшего диаметра. Толщина дна огнеупорного стакана равна 0,1...О,5 высоты внутреннего стакана корпуса фурмы, а высота огнеупорного стакана от внутренней поверхности его дна составляет 0,5...0,8 его наибольшего внутреннего диаметра. Стойкость огнеупорного покрытия обеспечивается следующим составом: СаО 0,25...4,0; Mg О,25...3,0; Yi03 0,25...4,0; А1203 0,25...15,0; Si02 0,25...10,0, один или несколько оксидов группы лантана 0,1...1,0, Zr02 остальное. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

(Нос/Пес) 0,1 М О, 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 Qp/Qp О,28 °,53 0,69 0,82 0,92 0,95 0,97 0,98 0,990,99 1,0 1,0

При высоте огнеупорного стакана менее 0,5 его наибольшего внутреннего диаметра резко уменьшается сопротивление огнеупорного покрытия фурмы срезающим усилиям, которые могут возникать при оползаниях гарниссажа и при осадках шихты.

Максимальная высота огнеупорного стакана определена с учетом средне- статических соотношений между основными размерами воздушной фурмы (наружный максимальный диаметр фурмы примерно равен ее длине) и длиной посадочной поверхности (поверхность контакта фурмы с холодильником при ее установке в печи). При высоте огнеупорного стакана менее 0,8 его максимального внутреннего диаметра огнеупорное покрытие приближается к посадочной поверхности и может быть повреждено при установке фурмы в печь (фиг.2).

Минимальная толщина дна огнеупорного стакана, равна 0,1 длины внутреннего стакана фурмы, определена из минимально допустимой толщины огнеупорного покрытия на рыльной части фурмы и высоты огнеупорного стакана. При значениях 0,8 уменьшение толщины дна огнеупорного стакана до значений менее 0,1hec снижает прочность огнеупорного покрытия и теплоизоляцию фурмы на ее торцевой части.

Максимальная толщина дна огнеупорного стакана соответствует минималь

ной высоте огнеупорного стакана. При

толщине дна огнеупорного1 стакана более 0,511. огнеупорное покрытие приближается к посадочной поверхности Лурмы (при IIос 0,5DOC), либо увеличиваются сверх нормы общая длина и высов Фурмы (фиг.2).

Изготовление фурмы осуществляют следующим образом. Огнеупорное покрытие Фурмы прессуют в специальной форме, используя порошкообразную смесь следующего состава: СаО 0,25...40,0%; Мр, 0,25...3,0%; Y40, 0,25...4,0%; А1403 0,25...15%; SiO 0,25...10,0%; один или несколько оксидов группы лантана 0,1...1,0%; Zr02 - остальное. Полученный прессованием огнеупорный стакан обжигают в печи при 1750 С в течение 90 мин. Готовый стакан закрепляют на корпусе фурмы с помощью жаростойкого клея.

Наличие стабилизирующих оксидов кальция, магния, итрия, алюминия и кремния в количестве не менее 25... 30% снижает стоимость керамики без ухудшения ее служебных свойств в yeловиях доменной печи. Наличие оксидов группы лантана повышает устойчивость керамики к ударным нагрузкам и к образованному воздействию.

Фурма имеет большую часть рабочей поверхности, находящейся в печи, вы

полненнои из огнеупорной керамики, обладающей высокими теплоизоляционными свойствами и не поддающейся агрессивному и истирающему воздействию

518

продуктов плавки, газовой среды и кокса. Указанные свойства обеспечивают сокращение потерь тепла с охлаждающей водой, исключают возможность прогара Фурмы при контактах с продуктами плавки, продлевают срок службы фурмы, что в совокупности приводит к сокращению расхода кокса на выплавку чугуна.

Формула изобретения

5б

с я тем, что, с целью уменьшения потерь тепла с охлаждающей водой, повышения стойкости фурмы и сокращения расхода кокса на выплавку чугуна, толщина дна огнеупорного стакана равна 0,1-0,5 высоты внутреннего стакана корпуса фурмы, а высота огнеупорного стакана от внутренней поверхности его дна составляет 0,5-0,8 его наибольшего внутреннего диаметра.

0,25...3,0; У20, 0,25...4,О; А120 0,25... 15,0; SiO.2 0,25...10,0; один или несколько оксидов группы лантана 0,1... 1,0; 7,г02 - остальное.

JSc

Цос-- 0,8 Doc 0,lhge

-ОС

Цос-О.ГЪос

- 0,f hgc

И0с 0,5...0, hjoc -fl.,f Л{с