Фурма доменной печи Советский патент 1981 года по МПК C21B7/16 

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно - к оборудованию домен ных печей. Известна фурма доменной печи, в которой вода или другой теплоноситель циркулирует в узких кольаевых каналах, офазованных стенками корпуса, и установленной между ними полой кольцевой вставкой l . При этом достигается относительно высокая скорость движения тепловых потоков. Однако скорость движения теплоносителя в (разных участках каналов неодинакова и снижается по мере удаления от отводящего патрубка. В связи с тем, что последний в рабочем положении фурмы нах дктся в ее верхней части, наиболее существенное снижение скорости теплоносителя имеет место в нижней части фурмы. Вследствие этого на охлаждаемой поверхности наружной стенки корпуса , находгящей ся в горизонтальном или близком к нему положении, происходит оседание содержащихся в технической воде твердых частиц в виде сплошного слоя с низкой теплопроводностью, который ухудшает теплообмен. Известна также фурма, состоящая из двойного корпуса и полой кольцевой вставки, служащей коллектором для теплоносителя и удерживаемой в неизменном относительнокорпус а положенш тгри помощи фиксаторов f2 J .В передней части полой кольцевой вставки имеются отверстия для подачи теплоносителя в полость охлаждения. К фланцевой части фурмы теплоноситель движется тю узким щелям меяоду полой кольцевой вставкой и боковьмистенками фурмы. Значение вектора скорости двинсения теплоносителя в различных участках щелей зависугт от их расположения и расстояния до-отводящего патрубка. Поскольку последний в рабочем положении фурмы расположен в верхней ее части, в нижней части фурмы наблюдается снижение скорости теплоносителя и, изменение направления его движения. По мере приближения к фланцу этот эффект усиливается, так

384

как поток теплоносителя все более отклоняется в направлении ближайшего расстояния к отводящему патрубку, оставляя вне диркуляции некоторый объем полости охлаждения.

Вследствие существенного замедления скорости движения теплоносителя на охлаждаемойповерхности наружной стенки корпуса фурмы, которая расположена, в горизонтальном или близком к нему положении, происходит отложение содержащихся в теплоносителе, например технической воде, твердых частичек. Оседая в виде сплошного слоя, они ухудшают теплообмен. Фурмы с еще незначительно износившимся от постоянного трения шихтовыми материалами доменной плавки носком выходят из строя из-за прогара корпуса в нижней части фурмы. Вокруг места гфогара со стороны охлаждеиия наблюдают слой осевших . из воды частиц. Прогар фурм происходил из-за сильного перегрева корпуса при контакте с жидкими продуктами плавки, в то время как теплообмен корпуса с охлаждающей водой ухудшен споем осевших из нее частиц и малой скоростью движения воды.

Использование более тонких фильтров для очистки охлаждающей воды не .представляется возможным из-за их быстрого загрязнения. Кроме того, применение воды с более высокой степенью чистоты не устраняет указанные недостатки полностью, так как стойкость фурмы будет существенно понижена из-за малых значений скоростей движения и расходов охлаждающей воды в нижней части полости фурмы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является фурма доменной печи, содержащая охлаждаемый корпус с фланцем и полую кольцевую вставку, образующую узкие щели со стенками корпуса снабженную отверстиями для подачи теплоносителя 3 .

Недостаток фурмы - низкая стойкость

Цель изобретения - повыщение стойкости, фурм за счет интенсификации охлаждения нижней части стенки корпуса.

Поставленная цель достигается тем, что отверстия для подачи теплоносителя выполнены вдоль образующих охлаждаемой повфхности наружной стенки корпуса по направлению к фланцу.

Количество отверстий зависит от величины их проходных сечений, ко1Х)рые, в свою очередь, определяются степенью

18. 4

загрязненности теплоносителя нерастворимыми в нем частицами и его потребным расходом. Величина угла с , образованного осью отверстия и образ.ующей охлаждаемой поверхности, лежащих в одно плоскости, проход пцей через ось фурмы, находится в пределах О oL П/2. Нижние пределы значений угла целесообразно йрименять при оребренной охлаждаемой поверхности. При этом осевшиэ в канавка из воды частицы эжектируются и уносятся из полости фурмы потоком воды, движущейся с большой скоростью относительно охлаждаемой поверхности. Верхние пределы значений углов следует применять при гладкой поверхности охлаждения с целью интенсивного размыва{шя струей воды слоя осевших частиц, а также обеспечения струйного охлаждения корпуса фурмы.

Отличительной особенностью фурмы является наличие отверстий в нижней части полой вставки, направленных к охлаждаемой поверхности корпуса фурмы, в сторону фланца, и служащих для дополнительной подачи теплоносителя. Оси отверстий лежат в плоскости, проходящей через ось фурмы, и образуют с охлаждаемой поверхностью угол ct имеющий значение. О о П/2. При этом охлаждение корпуса улучшено как за сче предотвращения образования теплоизолирующего слоя частиц, осевших из теплоносителя, так и за счет увеличения скорости движения и количества последнего в данном участке охлаждаемой поверхности.

На фиг. I показан общий фид предлагаемой фурмы, продольный разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 2 - вид со стороны фланца.

Фурма состоит из двойного корпуса I, крепящегося к фланцу 2, полой кольцевой вставки 3, сообщающейся с полостью 4 охлаждения через отверстия 5 и 6 в передней и нижней частях, фиксаторов 7, подводящего и отводящего теплоноситель патрубков 8 и 9 соответственно. Оси отверстий 6 лежат в плоскости, проходящей через ось фурмы, и образуют с охлаждаемой поверхностью наружной стенки корпуса угол.

Фурма работает следующим образом.

Через подводящий патрубок 8 теплоноситель поступает в полую кольцевую вставку 3, являющуюся коллектором, и через отверстия 5 в ее передней части в полость 4 охлаждения. При этом часть теплоносителя из полой вставки 3 через