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

Изобретение относится к черной металлургии , а именно к оборудованию для подачи дутья в горн доменной печи. В гфактике доменного производства применяют фурмы, имеющие различную конструкцию, геометрические размеры и величины высова их рабочей части в печь. Однако все применяемые конструкции фурм не обеспечивают одинаковой интенсивности работы горна вследствие н авномерного распределения воздушного дутья по его сечейию. При использовании обычных фурм окислительная зона распространена вдоль оси фурмы до 1,5 м, в стороны от оси фурмы - на 0,25-0,44 м а вняз - Весьма незначительно. Расстряние же между осями фурм на современных печах составляет (с учетом высова на 0,20-0,35м) от 1,2 до 1,5 м. Таким об. разом, между фурменными очагами остаются малоактивные зоны, объем кото .. рых достигает 2О% от ойцего объема ак-тивной зоны горна, что ведет к снижению производительности печи и повышению рас хода кокса. При ухудшении качества сырья указанные недостатки усугубляются и приводят к нарушению хода печи и к более интенсивному прогару фурм. - Извес-гаа тангенциальная установка скошенных фурм С ориентацией их выход ных отверстий в одну сторону (по или против, часовой стрелки) J и f2 . Однако рва не обеспечивает достаточной активизации работы горна. Известна также фурма доменной печи, содержащая водоохлажда0 {ый корпус, внутренняя поверхность которого имеет цилиндрический участок и трубу Вентури, у которой корпус в месте сочленения цилиндрического участка с трубой В«1тури и труба Вентури в продольном Направлении по оси фурмы вьтолнены составными, при этом ее части закреплены на приводных водоохлаждаемых штангах, пропущенных рубашку З . Недостатками такой фурмы явл5потся сложность и высокая стоимость ее изготовления, так как корпус фурмы вьшолиен

384

не цельным, а составным и имеет не одну а три водоохлаждаемые части, во внутреннюю полость каждой из которых необходимо подводить охлаждающую воду и отводит ее. Таким образом, фурма имеет не два, как обьршо, а шесть патрубков для подвода -и отвода охлаждающей воды, что значительно усложняет эксплуатацию и процесс замены фурм. Наличие подвижных сальриковых уплотнений значительно услож няет и без того тяжелые условия эксплуатации фурм.

Кроме того, возможность регулирования величины щелей между частями корпуса затруднена, а при попадании в эти щели кусков кокса последние заклинивают корпус. При необходимости увеличить подачу дутья в стороны от продольной оси фурмы, неизбежно повышается его расход вверх и вниз и наоборот, т.е. конструкция не обеспечивает действенной регулировки потока воздушного дутья.

Наиболее, близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является фурма доменной печи, содфжащая полый водоохлаждаемый корпус, состоящий из соединенных между собой внутреннего и наружного стаканов, носовой части и фланца, и патрубков для подвода и отвода охлаждающей воды, у которой корпус снабжен отражательной перегородкой, разделяющей поток воздушного дутья на две части, одна из которых найравлена по продольной оси фурмы, а вторая - лтод углом к ней, в том числе и вниз .

Однако она не может обеспечить достаточной интенсификации работы горна, вследствие того, что в межфурменные зоны периферии горна не подается достаточного количества воздушного дутья.

Цель изобретения - увеличение произвоводительности доменной печи и снижение расхода кокса путем интенсификашж работы периферии горна.

Указанная цель достигается тем, что в известной фурме доменной печи, содержащей полый водоохлаждаемый корпус, состоящий из соединенных между собой внутреннего и наружного стаканов, носовой части и фланца, и патрубки для подвог да и отвода охлаждающей воды, в корпусе под углом 25-60 к продольной оси фурмы, выполнены каналы, предпочтительно на одной его стороне причем суммарная площадь поперечных сечений каналов выполнена равной ОД-О,2 плсндади поперечного сечения центрального канала, сечение каждого из каналов может быть

94

вьтолнено уменьшающимся по длине от внутреннего стакана к наружному например, в виде конического сопла, а образующие -каналов могут иметь форму кривой или ломаной линии, например, каналы мсгут быть выполнены в виде сопел Лаваля.

Такая конструкция фурмы позволяет направить часть воздушного дутья (до 20%) в межфурменные зоны периферии горна и вниз от фурм, что обеспечивает равномерное распределение дутья по всему сече- нию горна.

На фиг. I изображена фурма с каналами и внутренним стаканом конической формы, общий вид; на фиг. 2 - фурма с каналами и внутренним стаканом, выполненным п пиде трубы Вентури, общий вид.

Фурма доменной печи содержит полый водоохлаждаемый корпус, состоящий из . соединенных между собой внутреннего I и наружного 2 стаканов, носовой части 3 и фланца 4,- к которому присоединены патрубки 5 и 6, служащие соответственно для подвода и отвода охлаждающей воды. В корпусе фурмы выполнены каналы 7, представляющие собой цилиндрические, конические или другой формы патрубки 8, проход$шше через водоохлаждаемую полость 9 корпуса фурмы и жестко соединенные с внутренним и наружным стаканами I и 2, например, с помощью сварки. Каналы 7 выполнены под углом 25-6О° к продольной оси фурмы по направлению потока воздушного дутья. Суммарная площадь поперечных сечений каналов 7 выполнена равной 0,1-0,2 площади поперечного сечения центрального канала 1О. Каналы 7 могут иметь уменьшающееся по длине от внутреннего стакана I к наружному 2 сечение, а их образующие могут иметь форму кривой или ломаной линии. Всё каналы 7 могут иметь как одинаковые, так и разные поперечные сечения.

Мол наклона каналов к оси фурмы 25-6О°обусловлен тем, что углы меньше 25° не обеспечивают поступление необходимой части дутья в малоактивные зоны горна и работа такой фурмы не дает

желаемого эффекта, а углы больше 60° приводят (с учетом угла раскрытия

струи) к подаче части дутья непосредственно к периферии горна, что может вызв ать разгар футеровки и охлаждающих приборов.

Поступление через каналы 1О-20% дутья обусловлено объемом малоактивных зон горна, расположенных между фурмами и частично под ними.

.Выполнение каналов в виде конических сопел, или в виде сопел Лаваля позволяет увеличить скорость и энергию выходящих из них струй, что способствует лучшей проработке малоактивных зон горна.

При работе фурмы поток горячего дутья подводится через центральный канал IО, несколько меньшего, чем в обычных фурмах поперечного сечения. Достигая каналов 7, поток расчленяется и часть дутья направляется в- межфурмен ные зоны и вниз. При этом через каналы 7 отводится 10-20% дутья. Через %атрубок 5 во внутреннюю полость 9 корпуса фурмы непрерьгоно подводится охлаждающая вода, которая отводится через патрубок 6. При вьшолнении внутреннего стакана I в ввде трубы Вентури (фиг.2) сужение стакана создает потоку дуть. дополнительное сопротивление, что способствует его расчленению.

Применение предлагаемой фурмы позволяет рационально распределить газовый поток и увеличить степень использования его восстановительной энергии, что увеличивает производительность печи, уменьшает расход кокса и сокращает горение фурм. Активация работы малоактивной зоны горна позволяет увеличить производительность печи и соответственно уменьшить расход кокса.

/

Формула изобретения

I. Фурма доменкой печи, содержащая полый водоохлаждаемый корпус, состоящий из соединенных между собой внутреннего и наружного стаканов, носовой части и фланца, и паткубки для подвода и отвода воды, о т л и ч а ю щ а я с я т&л, что с целью интенсификации работы периферии горна, в корпусе под углом 25-6О° к продольной оси фурмы вьшолнены каналы, суммарная площадь поперечных сечений которых равна РД-О,2 площади поперечного сечеНия центрального канала. 2. Фурма по п. I, о т л и ч а ющ а я с я т&л, что каналы вьшолнены уменьшающимися в виде конических сопел

3. Фурма по п. 1,отлича ю-щ а я с я т&л, что каналы вьшолнены в виде сопел Лаваля.

Источники информации, принятые во внимание при

1.Патент США № 2124437, кл. 75-41, 1938.

2.Металлургическая и горнор удная промышленность. 1976, № 4, с. 6-8.

3.Авторское свидетельство СССР № 610868, кл. С 21 В 7/16, 1978..

4.Патент США й 3350О84, кл. 266-41, 1967.