Воздушная фурма доменной печи Советский патент 1976 года по МПК C21B7/16 

1

Изобретение относится к области черной металлургии.

Известны устройства для вдувания в фурмы доменных печей различных углеводородных топлив, в том числе и жидких. Количество вводимого жидкого топлива чаще всего ограничивается из-за неполного сгорания последнего. Начиная с определенного, максимального расхода жидкого топлива, например мазута, на одну фурму доменной печи, в продуктах сгорания появляется сажистый углерод, который выносится с колошниковым газом. Иоявление сажистого углерода нежелательно, так как снижается коэффициент замены кокса мазутом и возникают трудности очистки доменного газа.

Для повышения расхода топлива, при котором появляется в продуктах сгорания сажистый углерод, необходимо улучшить распыл и смешение топлива с дутьем.

Для улучшения раопыла и равномерности распределения в дутье жидкого топлива применяют различного рода форсунки с механическим или пневматическим распылом, которые устанавливаются под некоторым углом к оси сопла фурменного прибора.

Применяют также высокоскоростные фурмы доменных печей с проточной частью в виде тела враш.ения какого-либо профиля. При конструировании форсунок или других устройств для ввода мазута в фурменный прибор стремятся топливо равномерно распределить по плош,ади круга, что трудно осуществимо. Обычно внутренний диаметр фурмы около 150-н200 мм, т. е. около лоловины дутья проходит в кольцевой щели толщиной мм вблизи стен фурмы. В этом случае для повышения равномерности распределения топлива в дутье большую его часть вводят в пристеночную область, что требует увеличения числа отверстий при вводе топлива по периферии фурмы или применения форсунок со сложными насадками - распылителягми, т. е. опять конструктивного усложнения.

Целью изобретения является обеспечение повышения расхода жидкого топлива на тонну чугуна за счет уменьшения сажеобразования из-за улучшения равномерности распределения топлива в дутье и его распыла в фурме.

В предлагаемом устройстве для вдувания жидкого топлива в доменную печь используется фурменный прибор с пережимом, расположенныМ в фурме и выполненным в виде шел и.

Форсунка для ввода топлива устанавл.ивается под определенным углом к оси фурменного сопла вдоль продольной оси пережима со

стороны входа дутья и выполнена в виде усеченного конуса с рядом отверстий со стороны пережима и отверстием на вершине конуса.

Такое устройство повышает равномерность раздачи топлива по дутью за счет подачи струи вдоль плоского потока и улучшает его распыл за счет увеличения относительной скорости обтекания капель дутьем. Все это позволяет значительно снизить сажеобразование при вводе жидкого топлива в фурменный прибор.

На фиг. 1 показан продольный разрез предлагаемой воздушной фурмы; на фиг. 2 - то же, вид сбоку.

Фурма 1 имеет ш,елевой пережим 2 и вводимую в фурму форсунку 3, которая выполнена в виде конуса с отверстием для подачи жидкого топлива 4 и устанавливается под определенным углом к оси фурменного сопла 5. Жидкое топливо подается через отверстия форсунки, установленной перед пережимом 2 со стороны подачи дутья.

Поскольку подаваемое через фурмы I дутье имеет большую скорость, чем скорость топлива на выходе из отверстий, происходит дробление струек топлива. С уменьшением размера капель топлива их скорости и скорость дутья сближаются.

Однако наличие пережима ускоряет движение дутья из-за уменьшения проходного сечения. Из-за разности плотностей дутья и капель относительная скорость дутья возрастает, что способствует дополнительному дроб ению капель.

При этом скорость дутья в пережиме может быть как дозвуковой, так и звуковой, в зависимости от стеснения потока пережимом. При работе в нерасчетном режиме сопла Лаваля будет происходить дополнительное дробление в скачке уплотнения за пережимом.

Так как пережим выполнен в виде ш;ели, равномерная раздача топлива по потоку ос ш;ествляется простой по конструкции форсункой - конической трубкой с рядом отверстий. Отверстия могут располагаться не только вдоль ирямой линии, айв шахматном или коридорном порядке в несколько рядов, что определяется желаемой степенью равномерности распределения топлива в конкретных условиях.

Из этих же соображений выбирается и угол наклона оси форсунки к оси фурмы или фурменного сопла. Отверстие со стороны усеченной вершины конусной трубки нужно для предотвращения коксования в ней жидкого топлива.

Формула изобретения

Воздушная фурма доменной печи, содержащая пережим в проточной части и встроенную в нее форсунку, отличающаяся тем, что, с пелью снижения сажеобразования и повышения степени смешивания топливо/ дутье, пережим выполнен -в виде щели, а форсунка - в виде конусной трубки с рядом отверстий, установленной перед пережимом.

duSA

J.