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

(54) ФУРМА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

1

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к оборудованию доменных печей.

Известна фурма доменной печи,для повьяыения стойкости которой исполь- 5 эуется интенсивное охлаждение за счеч сочетания неизотер лического оребрения теплоотдающей поверхности, недогрева и большой скорости охлаждающей жидкости при относительно невысоком О ее расходе 1.

Однако в известной фурме недостаточно, эффективно охлаждаются элементы теплоотдающей поверхности. Наприf ep более интенсивно охлаждается но- 15 совая часть,тогда как боковая поверхность не имеет оребрения и охлаждается без надлежащей организации потока воды.

Наиболее близкой к изобретению 20 по технической сущности и достигаемому результату является фурма домеииой печи, включающая в себя корпус с ребрс1ми на охлаящаемой поверхности, полую кольцевую перегородку 25 с фиксаторгми тангенциально направленными соплами в носовой части 2.

Конструктивный недостаток указанной фурмы заключается в том, что 30

высота узкого зазора для прохода воды везде постоянна. В результате интенсивность охлаждения носовой и боковой поверхностей одинакова.Между тем известно, что носовая часть Фурмы работает в наиболее тяжелых условиях, где велико локальное тепловое напряжение при контакте с жидким чугуном. Другим конструктивным недостатком фурмы является продольная направленность потока воды относительно ребер на охлаждаемой поверхности, что снижает эффективность охлаждения. Цель изобретения - увеличение срока службы за счет интенсификации охлаждения преимущественно ее носовой части.

Цель достигается тем, что зазор между полой кольцевой перегородкой и носовой частью составляет 1/5-1/8 общей длины корпуса, при этом фиксаторы в носовой части перегородки имеют соотношение между длиной и шириной 5-10 и направлены вдоль оси фурмы, а ребра направлены поперек образукяцих корпуса.

Указанная высота зазора между перегородкой и передней стенкой фурмы выбрана, исходя из следующего.

Длительная стойкость фурм предлагаемой конструкции может быть обеспечена при расходе воды на охлаждение фурмы в пределах от 2 до 3 -3,5 л/с. Так как увеличение скорости течения воды свыше 0,4 м/с нецелесообразно, то высота охлаждаемой полости расчитывалась из условия сохранения этой, .скорости.

Площадь поперечного сечения полости определяется из выражения:

с- а

где Q - расход охлаждающей воды,

см Vc;

п - количество сопл; V - скорость воды, равная 40 см/с При п 2 и Q 2000

аооо

3

2 -40

При ширине полости у передней стенки типовой воздушной фурмы, равной 5 см, высота ее 5 см или 1/8 общей длины (40 см) корпуса фурмы. При увеличении расхода воды до 3-3,5 л/с высота полости при п 2 .равна 8 см или 1/5 высоты корпуса фурмы. При п 3 указанная высота будет близка к своему нижнему пределу.

Увеличение высоты полости свыше 1/5 высоты корпуса приведет к снижению скорости движения воды, а следовательно , к ухудшению охлаждения фурмы. Снижение высоты полости до значения, менее 1/8 высоты корпуса, приведет к излишним гидравлическим потерям при движении воды.

Для обеспечения поворота потока воды из кольцевой камеры в направлении продольной оси фурмы с последующей его стабилизацией необходимо обеспечить отношение длины перегородки к высоте зазора не менее 510. Увеличение этого отношения до более высоких значений нежелательно, так как приведет к увеличению гидравлических потерь.

В фурме вся охлаждающая вода через тангенциально направленные сопла с большой скоростью поступает сначала в переднюю тороидальную полость, образованную полой кольцевой перегородкой и носовой частью фурмы, где циркулирует по кольцевому пути, интенсивно охлаждая оребренную носовую часть. Из передней полости вода с большим недогревом и достаточно большой скоростью поступает в узкие каналы между полой кольцевой перегородкой и сребренными внутренними и наружными стенками фурмы для их охлаждения. Движение потока воды при этом, как и в носовой части, направлено поперек ребер.

Таким образом, конструкция позво,ляет без увеличения расхода охлаждающей воды интенсифицировать охлаждение фурмы, особенно ее наиболее теплонапряженной носовой части, сделат ее более стойкой против воздействия.

ысоких температур при контакте с идким чугуном и истирающего дейстия шихты.

На фиг.1 показана предложенная урма; на фиг.2 - то же, разрез А-А а фиг.1.

Фурма состоит из корпуса 1, креящегося к фланцу 2, полой кольцевой перегородки 3, составляющей с ланцем 4 замкнутую полость и фиксированной относительно корпуса фурмы фиксаторами 5. Боковая поверхность урмы имеет ребра, направленные перпендикулярно, а носовая часть - параллельно образующим поверхности корпуса. Такое сочетание сребренных поверхностей вызвано тем, что носовая часть фурмы изготавливается цельной путем штамповки с обязательным направлением ребер вдоль образующих внутренней поверхности, что обеспечивает свободное извлечение внутреннего штампа после завершения операции штамповки. Поперечная направленность оребрения боковой части iTopnyса фурмы определяется направлением потока воды вдоль образующих стенок после выхода ее из передней полости. хлаждающая вода подается трубу 6, проходящую через фланец 4 и сообщающуюся с полостью кольцевой перегородки З.В передней части этой перегородки имеется несколько отверстий с тангенцигшьно направленными соплами 7, выходящими в переднюю полость 8. Узкие каналы 9 между полой кольцевой перегородкой и корпусом фурмы служат для отвода воды из передней полости и одновременного охлаждения боковых стенок корпуса. .Через отверстия 10 в фланце 4 вода поступает в заднюю полость 11 и отводящий патрубок 12.

В процессе эксплуатации фурмы охлаждающая вода через трубу 6 и тангенциально направленные сопла 7 подается в переднюю полость 8, где с большой скоростью движется по кольцевому пути поперек направления ребер. Из передней полости вода по узким каналам 9 поднимается, охлаждая боковые стенки корпуса фурмы. Поперечная направленность потока относительно ребер в нижней части боковой поверхности достигается при помощи тонких фиксаторов 5, крепящихся к полой кольцевой перегородке 3 так, что направление их примерно совпадает с продольной осью . Высота фиксаторов в 5-10 раз превышает ширину зазора между полой кольцевой перегородкой и боковой стенкой фурмы, что необходимо для превращения вращательного движения воды в передней полости в поступательное при охлаждении боковой поверхности. Применение более длинных фиксаторов приведет к увеличению сопротивления движущейся воде. Из каналов 9 через

отверстия 10 в фланце 4 вода поступает в заднюю полость 11 и затем в трубуi С целью более равномерного поступления воды в полость 11 через -все отверстия 10 последние имеют площадь живого сечения, постепенно увеличивающуюся по мере удаления их от выпускной трубы.

Конструкция предлагаемой фурмы позволяет надежно охлаждать как ее наиболее теплонапряженную носовую часть, так и относительно менее теплонапряженную боковую поверхность без общего увеличения расхода воды, что повышает срок службы фурмы.

формула изобретения

0 2. Фурма ПОП.1, отличающаяся тем, что ребра направлены поперек образующих корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

S 1. Патент Англии 868384, кл. С 21 В 7/16, 1962.

A-fl

Ю

риг1