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

(54) ФУРМА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

I

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к оборудованию доменной печи.

Известна конструкция фурмы доменной печи, содержащая корпус в виде наружной и внутренней стенок, фланец, носок, патрубок подвода природного газа и двусветные продольные ширмы 1.

Однако известная фурма при наличии тангенциального ввода природного газа, улучшающего смешивание газа с дутьем, не обладает достаточной стойкостью в виду того, что ввод природного газа осуществляется практически по всей длине канала фурмы.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является фурма доменной печи, содержащая корпус из коаксиально расположенных внутренней и внешней рубашек, фланца, носка, патрубка подвода газа и кольцевого коллектора газа, соединенного проходами с каналом фурмы 2.

Недостатком данной фурмы является ее низкая стойкость, вследствие начала горения природного газа в месте ввода его в канал, далеко отстоящего от носка фурмы.

Для доменной печи Vn. 1386 м Новотульского металлургического завода получены данные, указывающие на то, что горение природного газа начинается сразу же в месте его выхода из фланца фурмы. А средняя величина тепловых потерь на одну фурму при таком наиболее распространенном способе подвода газа составляет 41000 ккал/ч и определяется по формуле

Q G-С.Д ,

где Q - тепловые потери, ккал/ч; fQG - расход охлаждающей воды через

фурму, кг/ч; с--удельная теплоемкость воды,

ккал/кг град;

At - разность температур между входящей и выходящей в фурму воды, 1$°С.

Суммарные потери на 16 воздушных фурмсоставляют

QtYM. 41000-16 656000 ккал/ч Тепловое значение углерода при температуре дутья 1000°С и температуре колошникового газа 300°С составляет 3188 ккал/кг. Тогда в пересчете на кокс с содержанием 85% углерода потери кокса на такую печь составляет fff-fl Qj 242 кг/ч или 2090т/год

Э IQO tlOU Во избежание таких потерь факел горения природного газа необходимо вынести за пределы фурмы. Кроме того, любые выступающие внутрь канала фурмы элементы обладают крайне низкой стойкостью. Поэтому закрепленные на внутренней стенке фурмы продольные ширмы и фактически выступающие внутрь канала не обеспечивают преимущества указанного способа подвода газа. Очевидно и то, что такая фурма не-обеспечивает подачи газа в глубину горна печи, при этом вдуваемый газ не достигает глубины горна, а уходит вверх по периферийной зоне, слабо участвуя в восстановительных процессах в шахте. Цель изобретения повышение стойкости фурмы. Поставленная цель достигается тем, что носок фурмы выполнен утолщенным с закрытой кольцевой полостью, сообщающейся с газоподводящим патрубком и каналом фурмы, через тангенциальные проходы, при этом выходные края отверстий выполнены в верхней части канала фурмы. Расположение места ввода газа в толстостенном носке фурмы позволяет вынести очаги горения газа за пределы фурмы, уменьшить тепловые потери с водой и увеличить стойкость фурмы, а выполнение тангенциально направленных отверстий в теле фурмы без выступающих элементов в канал ее, гарантирует сохранение на весь период эксплуатации фурмы достоинства предлагаемого способа закрутки газа. Кроме того, расположение выходных краев тангенциальных отверстий в верхней части канала обеспечивает распределение газа под потоком дутья в канале фурмы, заглубление его в горн печи, лучшее распространение газа по сечению печи. В результате этого газ не уходит сразу по выходу из фурмы вверх по периферийной зоне, а более активно участвует в восстановительных процессах в щахте доменной печи. На фиг. 1 изображена предлагаемая фурма, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - то же, вид со стороны фланца; на фиг. 3 - поперечный разрез по газовой полости (разрез А-А на фиг. 1). Устройство представляет собой фурму, состоящую из корпуса в виде внещней 1 и внутренней 2 рубащек, фланца 3, толстостенного носка 4, имеющего газевую полость 5. Канал 6 фурмы соединен с полостью 5 отверстиями 7, направленными по касательной к образующей канала 6, причем выходные края 8 отверстий 7 расположены в верхней части канала фурмы. Газовая полость 5 соединена с газоподводящим патрубком 9 и герметизирована посредством уплотнения, выполненного в виде диска 10. После сверловки отверстий 7 они с внешней стороны фурмы закрываются штифтами 11, тшательно завариваются и зачищаются. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Газ по патрубку 9 поступает в полость 5, расположенную в носке 4, а затем - в канал 6 через отверстия 7, направленные по касательной к образующей канала. Приобретая на выходе из отверстий 7 тангенциальную закрутку, газ перемещивается с потоком воздущного дутья. В этом случае газ, Расположение выходных краев 8 отверстий 7 в верхней части канала в фурмы способствует тому, что газовая струя, делая винтовой полуоборот, располагается под потоком веоздущного дутья. В этом случае газ, перекрытый сверху потоком воздушного дутья, транспортируется вглубь горна и равномернее распределяется по радиусу печи. Улучшение организации газового потока, благодаря обеспечению подачи газа вглубь горна дальше от периферии печи, приводит к повыщению степени использования водорода. А вынос очагов горения газа за пределы фурмы вводом его через толстостенный носок обеспечивает стойкость сварных соединений фурмы и .значительное увеличение срока их службы, снижение простоев печей, увеличение производства чугуна. Испытания опытных образцов на ММК воздушных фурм с тангенциальны.м вводом природного газа через фланец показали их технологическое преимушество перед фурмами обычной конструкции. Анализом газа по радиусу установлено отсутствие в периферийном газе высоких концентраций водорода, что свидетельствует о повышении степени его использования за счёт более равномерного распределения. Для сопоставления результатов опытной плавки взяты лучший месяц работы доменной печи № 3 на обычных фурмах с газопод водя щей трубкой загнутой навстречу потока дутья и работа на опытных фурмах. При этом удельный расход кокса с корректировкой на изменившиеся условия сократился на 5 кг/т чугуна, а суточная выплавка чугуна возросла на 1,2%Опытные фурмы не препятствовали форсировке печи количеством дутья, а интенсивность по коксу увеличилась с 1135 до 1160 т/сут или на 2,3%. Формула изобретения Фурма доменной печи, содержащая корпус, состоящий из коаксиально расположенных внещней и внутренней рубашек, фланец, носок, закрытую кольцевую полость, соединенную проходами с каналом фурмы и с патрубком подвода газа, отличающаяся тем, что, с целью повыщения стойкости фурмы, кольцевая полость выполнена в носке, имеющем утолщение, а проходы, соединяющие кольцевую полость с каналом фурмы, расположены тангенциально в ее верхней поло-, вине.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

А -А

11