Фурма доменной печи Советский патент 1982 года по МПК C21B7/16 

(54) ФУРМА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к металлургии черных металлов, в частности к фурмам доменных печей.

Известно, что воздушные фурмы работают в тяжелых условиях: находясь в зоне максимальных температур, они подвергаются непрерывному истиранию действием шихтовых материалов и периодическому попаданию на охлаждаемую поверхность продуктов плавки с температурой 1400°С.

Применяемая типовая конструкция фурм, содержащая водоохлаждаемый медный корпус и патрубки для подачи воды, природного газа в канал фурмы и отвода воды 1, выходит из строя главным образом из-за прогара меднь1х стенок при попадании на ее поверхность продуктов плавки - в среднем 70-75% от общего числа замененных фурм.

Наиболее близкой к предлагаемой является конструкция фурм, содержащая водоохлаждаемый медный корпус, стальной фланец, патрубки подвода воды, углеводородов и отвода воды, расположенную в корпусе сквозную кольцевую полость открытой подачи углеводородов в печь 2.

Указанная конструкция обеспечивает более высокий теплосъем по сравнению с обычными фурмами, однако не исключает их прогара при воздействии продуктов плавки и

5 также подвержена истирающему действию шихтовых материалов.

Цель изобретения - увеличение стойкости фурм.

Поставленная цель достигается тем, что в известной фурме, содержащей водоохлаж10 даемый медный корпус, стальной фланец, патрубки для подачи воды, углеводородов и отвода воды, сквозную кольцевую полость открытой подачи углеводородов в печь, полость образована жестко закрепленным на фланце кожухом, установленным с равномерным кольцевым зазором поверх корпуса, причем фланец выполнен с камерой смешивания, в которую подведены патрубки природного газа и воздуха, а внутри полости жестко установлена винтовая перегородка.

2Q Установка кожуха позволит предохранить медный корпус от истирания действием шихтовых материалов. А установление его с кольцевым зазором и наличие полости во фланце, соединенной с этим зазором, позволит подведенные в полость фланца природныи газ и воздух предварительно смешивать и подавать в кольцевой зазор, создавая тем самым дополнительную ступень охлаждения медного корпуса по отношению к внешнему тепловому потоку, что увеличит стойкость фурмы.

На чертеже изображена фурма, обший вид.

Фурма имеет стальной фланец 1, медный водоохлаждаемый корпус 2, кожух из жаропрочной стали 3, патрубок 4 для подачи воздуха, патрубок-5 для подачи природного газа, патрубок 6 для подачи воды, патрубок 7 для отвода воды и винтовую перегородку 8, которая необходима для обеспечения жесткости кожуха, а также для улучшения смешения газовоздушной смеси и ее организованного движения. Все элементы фурмы соединяются при помощи сварки.

Воздух добавляется в количествах меньших, чем необходимо для верхней границы зажигания природного газа, которая составляет 12,1-25%. Он подается как для обеспечения полноты сжигания природного газа при такой подаче его в доменную печь, так и для получения возможно больших скоростей газового потока в кольцевом зазоре.

Зазор между кожухом и наружной поверхностью корпуса определяется соображениями газодинамики и теплотехники. С одной стороны он не должен быть слишком мал/ чтобы избежать большой потери давления по тракту потока, а также по конструктивным соображениям. С другой стооны, для лучшего теплосъема и смешения природного газа с дутьем скорость газовоздушного потока должна быть как можно больше, т.е. лежать в области развитого турбулентного потока, определяемого числом Re 10000.

Фурма работает следуюшим образом.

Природный газ и воздух по патрубкам 4 и 5 подаются в полость 9 фланца, где они смешиваются, образуя газовоз.а,ушную смесь, которая поступает в зазор между кожухом 3 и корпусом 2, в котором при помош,и перегородки 8 закручивается и равномерно распределяется по сечению фурмы. Пройдя зазор, газовоздушная смесь выходит в печное пространство, где смешивается с горячим дутьем, выходящим из центрального канала 10 медного корпуса. При попадании продуктов плавки на фурму они, во-первых, отдают часть тепла кожуху, охлаждаемому газовоздушным потоком, во-вторых, в случае его прогара, продукты плавки встречают мощный поток холодной смеси, которому также отдают часть тепла. Кроме того, из-за динамического воздействия потока, продукты плавки при тех же количествах контактируют с медным корпусом по большей поверхности, что приводит к уменьшению теплового напряжения от них. Таким образом, водоохлаждаемый медный корпус фурмы, определяющий стойкость всей фурмы, работает в более благоприятных тепловых условиях по сравнению с известной фурмой.

Применение фурм согласно изобретению приведет к повышению их стойкости ориентировочно в 2 раза, что позволит увеличить производительность доменной печи за счет сокращения простоя на замене фурм. Сокращение времени простоев доменной печи при применении предлагаемой фурмы составит 11,3 ч; простоя доменной печи , приводит к 1,5/о потери производства. Тогда прирост производства составит 0,195%. Экономия за счет снижения условно-постоянных расходов по переделу составит 13505 руб.

Несмотря на то, что годовые затраты на предлагаемые фурмы по сравнению с затратами на обычные фурмы увеличатся, в целом суммарный годовой экономический эффект от использования предлагаемых фурм составит 14391,9 руб.

Формула изобретения

Фурма доменной печи, содержащая водоохлаждаемый медный корпус, стальной фланец, патрубки подвода воды, углеводородов и отвода воды, сквозную кольцевую полость открытой подачи углеводородов в

печъ,отлинающаяся тем, что, с целью увеличения стойкости фурмы, полость образована жестко закрепленным на фланце кожухом, установленным с равномерным кольцевым зазором поверх корпуса, причем фланец выполнен с камерой смешивания, в которую

подведены патрубки природного газа и воздуха, -при этом фурма снабжена жестко установленной внутри полости винтовой перегородкой.

ИстЛники информации, принятые во внимание при экспертизе

NJ