Фурма доменной печи Советский патент 1980 года по МПК C21B7/16 

. 1 ; Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к оборудованию доменных печей, и може быть использовано для подачи дутья дйменную печь.. Известна дутьевая фурма доменной печи, состоящая из фланца с отводящей охладитель трубкой, корпуса и трубки, подводящей охладитель к рыльной ее части р.. Ввиду малых неравномерных скорос тей охладителя в корпусе фурмы и,к& следствие, малоинтенсивного отвода тепла от наружной поверхности фурмы отмечается низкая ее стойкость иээа прогара при контактировании с жидким . Известна фурма, в которой установлена вертикальная кольцевая пере городка в рыльной части 2. Однако в такой фурме происходит интенсивное охлаждение толькЪ рыльной части и не решаются полностью вопросы ее охлаждения вследствие НИЗКОЙ и неравномерной скорости охладителя в полости фурмы. В определенной мере недостатки ,гидродинамики движения охладителя могут быть сведены до минимума за счет использования эффекта испарения охладителя в поверхностном слое. В качестве прототипа взята известная фурма доменной печи, состоящая из Фланца с отводящей охладитель трубкой,, корпуса, трубки, подводящей охладитель к рыльной части охлаждаемой полости, а также металлического KO3syxa, расположенного вокруг корпуса фурмы и заполненного пористым материале с рядом радиальных каналов {з. Работает известная фурма следующим образом. Каналы цилиндра, проходящие от корпуса фурмы до внешнего кожуха, заполнены жидкостью(вода,этанол,ам- . миак).конденсирующейся при температуре охлаждающей воды.Поднимающаяся по капиллярам жидкость испаряется у кожуха, пары опускаются по каналам к корпусу фурмы и здесь конденсируются . . .Недостаткогл фурмы является малоинтенсивное охлаждение ее верхней части, так как при установке ее в печь появляются объемы, расположенные в ззерхней части фурмы, в которых отсутс тбует. охладитель, А заполнить цилиндр полностью охладителем нельзя так как при испарении охладителя рез ко повышается давление в цилиндре,ко -торое приводит к его разрушению. Целью изобретения является повышение стойкости фурмы. Поставленная цель достигается тем .что наружные поверхности корпуса и рылъной части выполнены пористыми, сообщающими охлаждаемую полость с внешней средой, причем пористость выполнена в виде радиальных каналов, а также выполнена на экстремальных Поверхностях рьтьной части и наружной поверхности фурмы, суммарная площадь которых составляет 5-10% пло щади наружной поверхности фурмы, при .этом диаметр каждого радиального отверстия может быть выполнен равным 0,05-0,1 толщины корпуса, а расположены они таким образом, что межцентровое расстояние между двумя близлежащими отверстиями составляет 5-6 их диаметров. На фиг. 1 представлена фурма, общий вид; на фиг.2 - узел 1 на фиг. 1 (в укрепленном масштабе) . Фурма состоит из фланца 1 с отво,дящей охладитель трубкой 2, корпуса 3, трубки 4, подводящей охладитель. Наружные поверхности корпуса 5 и рыльной части б выполнены пористыми, сообщающими охлаясдаемую полость 7 с внешней средой. Пористость может быть выполнена в.виде радиальных каналов 8 и на экстремальных поверхностях рыльной части, и наружной поверхности фурмы, суммарная площадь которых составляет 5-10% площади наружной поверхности фурмы. Диаметр каждого радиального отверстия выполнен равным 0,05-0,1 толщины корпуса Расположёны отверстия таким образом что межцентровое расстояние между двумя близлежащими отверстиями, составляет 5-6 их диаметров. Работает фурма следующим образом Охладитель через подводящую трубку 4 поступает в охлаждаемую полость 7, охлаждает корпус 3 фурмы и выходит через отводящую трубку 2., Часть охладителя заполняет каналы 8 и, частично испаряясь, поступает в рабочую Среду печи, Парожидкостная смесь контактируя с окружающими поверхност фурмы жидкими фазами, охлаждает их и способствует образованию защитного гарниссажа. С образованием на поверх ности фурмы гарйиссажа доступ охладителя в рабочую среду печи прекращается. После попадания на покрытую гарниссажем поверхность фурмьл больших количеств жидкого чугуна,при водящих к полному расплавлению и смы ванизо гарниссажа, происходит снабжение каналов 8 охладителя через по ры открытых участков, т.е. описанна выше схема работы фурмы повторяется Выполнение наружной поверхности корпуса и рыльной части пористыми или в виде радиальных каналов,сообщающих охлаждаемую полость с внешней средой, позволяет повысить стойкость фурмы вследствие поних ения температуры наружной поверхности пористых участкон, что вызвано образованием защитного гарниссажа на поверхности фурмы. Понижение же температуры наружной поверхности пористьк участков при отсутствии, гарниссажа вызвано испарением охладителя, поскольку испарение охладителя требует значительного количества тепловой энергии.В свою очередь понижение температуры поверхност-и фурмы и околофурменных районов при испарении охладителя благодаря контакту парожидкостной смеси с жидкими фазами способствует образованию гарниссажа. Выполнение пористости на экстремальных поверхностях рыльной части и наружной поверхности фурмы, суммарная площ-адь которых составляет 5-, 10% площади наружной поверхности фурмы, позволяет повысить стойкость фурмы, поскольку по литературным и заводским данным до 80-90% прогаров фурм приходится на экстр емальнь:е поверхности рыльной части и наружной поверхности фурмы, в сумме составляющих 5-10% площади ее наружной поверхности. Выполнение каходого радиального .отверстия равным 0,05-0,1 толщины корпуса и расположение иХ таким образом, что межцентровое расстояние между двумя близлежащими отверстиями составляет 5-6 их диаметров позволяет повысить стойкость фурмы. При изготовлении пористости в виде радиальных каналов происходит некоторое снижение прочности фурмы. Чтобы влияние каналов в стенке фурмы на ее прочность было минимальны:-, необхо-. димо их выполнять в виде отверстий в толстой стенке, т.е. диаметр радиальных отверстий дол;.хен составлять 0,05-0,1 толщины корпуса. Учитывая, что отверстия в корпусе являются не-. укрепленными, межцентровое расстояние между двумя близлежащими отверстиями должно составлять 5-6 их диаметров . Если диаметр радиальных отверстий выполнен большим, чем 0,050,1 толщины корпуса, и расположены они таким образом, что межцентровое расстояние между двумя близлежащими отверстиями меньше, чем 5-6 их диаметров, происходит резкое уменьшение прочности фурмы, и, кроме того, в печь поступает большее количество воды, чем необходимо для охлаждения. Если же диаметр радиальных отверстий выполнен меньшим, чем 0,05-0,1 толщины корпуса, а расположены, они таким образом, что межцентровое расстояние

между двумя близлежащими отверстиями больше, чем 5-6 их диаметров, то прочность фурмы будет хорошая,однако охлаждение фурмы будет плохое изза недостатка воды.

Формула изобретения

1.Фурма доменной печи для подачи воздушного дутья, содержшДая фланец с отводящей охладитель трубкой, корпус, трубку подвода охладителя и рыльной части охлаждаемой полости, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости фурмы, наружные поверхности корпуса и рыльной части выполнены с радиальными каналами, на экстремальных поверхностях, суммарная площадь которых составляет

5-10% площади наружной поверхности фурмы.

2. Фурма по П.1, о тл ич аю щ а я с я тем, что диаметр каждого радиального отверстия равен 0,05-0,1 толщины корпуса, а межцентровое расстояние меязду двумя близлежащими отверстиями составляет 5-6 их диаметров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Г1ербаков В. П. Доменное производство. М., Металлургия, 1964,

с. 1:4-135.

2.Авторское свидетельство СССР № 452241, Кл. С 21 В 7/16, 1972.

5

3.Заявка ФРГ № 2435856, КЛ. С 21 В 7/16, 1976.

.f I х8