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

(54) ФУРМА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Изофегение относится к мегаллургии, а именно к оборудованию для подачи дуть в печь. Наиболее близким к изобретению но технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является фур доменной печн, сод жашая полый водоохлаждаемый корпус с носком и фланцем, перегородку с отверстиями, образукяаую охлаждаемую полость между носком и полостью корпуса . Однако такая фурма имеет низкий сро службы в результате , из которых приходятся на носок. Цель изобретения - повышение срока службы фурмы. Указанная цель достигается тем, что в носке выполнена полость, заполн {ная матриалом с меньшей, чем у материала корпуса температурой плавления и большей суммарной тепло«« костью и теплотой плаЕления, отделенная от водоозслаждаемой части фурмы перегородкой вьшол- ненной, например, в виде кольпевой мембраны. На фиг. 1 показана фурма, продольный разрез: на фиг.2-то же,виа А на фиг. 1 виц со стороны ({яанца. Фурма представляет собой корпус в виде наружного 1 и внутреннего 2 стаканов. В передней части корпуса имеется носок 3, в котором выполнена полость 4, отделенная от водоохлаждаеиой асти фурмы перегородкой 5 в виде кольцевой мембраны, корпус соединен с фланцем 6, имеющим канал 7 и 8 для отвода и подвода охлаждающей жидкости. В канал 8 введена трубка 9 для подвода охлаждающей жидкости. В корпусе имеется кольоевая перегородка tO с отверстиями, служащая для создания у носка зоны ускоренной цщжуляции охладителя. Полость 4 заполнена металлом с меньшей, у мв талла корпуса, телп атурой плавленвя и большей суммарной тепловъ1костью и теплотой плавления., Например, при выпощюк НИИ носка из стали полость можно заполх нить медью. Фурма работает следующим образом. Через внутренний стакан 2 фурмы по дается дутье при 1000-1200С. По трубке 9 в попостъ, образованную носком 3 и кольцом 10, поступает вода, которая охлаждает носок 3 и выводится в заднюю часть фурмы, а затем через канал 7 во фланце 6 выводится из фурмы. При попадании на носок 3 ншдкого чугуна резко возрастает тепловая нагрузка на фурму, Охлаждающая вода не успевает отбирать от носка 3 поступающий поток тепла. Носок 3 нагревается до температуры плавления заполняющего его полость 4 материала (меди). При дальнейщем поступлении теплоты медь начинает плавится,а темп атура носка 3 остается постоянно на уровне температуры плавления меди, до полного ее расплавления. Это обуслов лено тем, что в процессе плавления кристаллического тела, т.е. когда,оно существует одновременно как в жидком, так и в твердом состоянии, температура тела остается неизменной. Стальная оболочка носка 3 имеет бол высокую (на 4ОО°С) температуру плавления по сравнению с медью, поэтому в этот период сохраняет свою целостнос Лишь после полного распределения меди температура носка 3 начинает вновь повыщаться до температуры плавления ста ли. При интенсивном нагревании материа заключенный в полости 4, (медь), расши ряется в больщей мере, чем носка 3 (сталь) вследствие больщой вел чины коэффициента линейного расщирения Для компенсации теплового расщирешга металлов перегородка 5 выполнена упругой, преимущественно в виде кольцевой мембраны, которая прогибается при прил жении к ней нагрузки. Ориентировочный рассчет количества теплоты, которое необходимо подвести к фурме до начала прогара медного носка массой 35 кг и стального носка с замкнутой полостью, заполненной медью, с такой же массой следующей. Принимаем , что отбор тепла от носка 3 водой в обоих случаях одинаков и первоначальная температура носка 3 при работе фурмы равна , До начала проплавления медного носка его масса должна быть нагрета до температуры плавления, Количество тепла, необходимое при этом, равно Q С т- ( t -100) . 0,09 35(1080-100) 3080 ккал. 9 ккал , удельная теплокг град емкость меди; W 35 кг - масса меди; t 108О L TQvinepaTypa плавления До начала проплавления стальной оболо чки носка необходимо заполняемую его медь нагреть до температуры плавления, затем расплавить ее и нагреть до температуры плавления стали. Для удобства рассчета принимаем толщину стальной стенки носка 3 бесконечно малой. Тогда необходимое Количество тепла равно а С m (t - fijo) -f Я- m-+-Cm() ; 0.09 35 (1080-IOO) + 42 35 + (l48O- -l080.) 58 lO ккал, + 0,09 ккал где i - - Удельная теплота плавления меди; k-( 1480 - температура плавления Таким офазом. Необходимое количество тепла до прогара фурмы со стальным носком, имеющим полость, заполненную медью, почтя в два раза больше по сравнению с таким же медным носком в известной фурме что увеличивает время проплавления носка и срок службы фурмы. Фурма со стальным носком, имеющим замкнутую полость, заполненную медью, приведена в качестве примера. Сочетание материалов может быть и другим, при этом материал, заполняющий замкнутую полость, должет иметь меньшую, чем у материала корпуса, темп атуру плавления и большую суммарную теппоемкость и теплоту плавления. Предлетвемая фурма характеризуется большим сроком службы. Формула изобретения КФурма доменной печи, содержащая полый водоохлаждаемый, корпус с носком и фланцем, отличающаяся тем, что, с целью повышения срока службы фурмы, в носке выполнена полость, заполн«1ная материалом с меньшей, чем у материала корпуса, температурой плавления и большей суммарной теплоемкостью и теплотой плавления, отделенная от водоохлаждаелой частя фурмы перегородкой. 2, Фурма поп. 1,отличающаяс я тем, что перегородка выполнена в виде кольцевой мембраны. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2736359/02, кл, С 21 В 7/16, 1978.