CS268643B1

CS268643B1 - Final burning nozzle for metallurgical furnaces

Info

Publication number: CS268643B1
Application number: CS887122A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Ing Jenik; Jan Doc Ing Csc Mikolajek; Stanislav Ing Michalik; Zdislav Ing Michalik; Vladimir Ing Splichal; Rudolf Ing Travnicek
Original assignee: Jenik Vladimir; Mikolajek Jan; Michalik Stanislav; Michalik Zdislav; Vladimir Ing Splichal; Rudolf Ing Travnicek
Priority date: 1988-10-27
Filing date: 1988-10-27
Publication date: 1990-03-14
Also published as: CS712288A1

Abstract

Válcovací pláší směšovací komory, do níž ústí jedna nebo více hnacích kyslíkových trysek, je uložen v horní části kruhového otvoru vytvořeného v pancíři a klenbovém zdivu pece a ve spodní části tohoto otvoru, napojena na výstup směšovací komory je usazena v trubkové ochraně tryskové hlavice v v níž jsou na soustředných kružnicích vytvořeny nejméně dvě řady 4 až 8 tryskových kanálků. Vnitřní kruhová řada obsahuje tryskové kanálky, které jsou rovnoběžné s podélnou osou soustavy dospalovací trysky zatímco vnější tryskové kanálky jsou od této osy odkloněny o úhel 2 až 20°.Mixing chamber rolling shells, into which one or more driving The oxygen nozzles are stored at the top part of the circular hole formed in the armor and vaulting of the furnace and in the bottom of this hole, watered it is seated on the mixing chamber outlet in the tubular protection of the nozzle head in in which they are on concentric circles at least two rows 4 to 8 are created nozzle channels. Inner circular The series includes jet channels that they are parallel to the longitudinal axis of the system finish nozzles while outer the nozzle channels are from this axis deflected by an angle of 2 to 20 °.

Description

Vynález se týká dospalovací trysky, dmýchající přídavnou oxidační plynnou směs klenbou nístějové pece, u které se konstrukčně řeší optimalizace míšení vzduchového a plynového proudu.The invention relates to a afterburner nozzle blowing an additional oxidizing gas mixture through the vault of a hearth furnace, in which the optimization of the mixing of the air and gas stream is structurally solved.

Zkujňovací proces v tandemových nístějových pecích je charakterizován periodickým zkujňováním kovové lázně v jedné z nístějí, přičemž v sousední níetSji se odtahováním horkých plynů ze zkujňovací nístěje předehřívá pevná vsázka. Zkujňováním ocele vznikají velká objemová množství oxidu uhelnatého, který se spaluje v předehřívací nístěji a teplo získané jeho spalováním se z velké části předává pevné vsázce na předehřívací nístěji. Jako oxidačního plynného média vháněného klenbou předehřívací částí pece se používá směs kyslíku a vzduchu. Ke vhánění oxidační směsi do pevného prostoru se používají klenbové dospalovací trysky různých konstrukcí. Nejjednodušším typem dospalovací trysky je válcová směšovací komora, do které jsou odděleně přiváděny oba plyny a vystupují konvergentní tryskou. Zlepšeným provedením je dospalovací tryska s kyslíkovou trubicí opatřenou na výstupu konvergentní tryskou, která ústí do válcové směšovací komory, ze které vystupuje smísený plynný proud konvergentní tryskou, jejíž osa je odkloněna od svislé·podéIné osy dospalovací trysky. Oběma konstrukcím je společné to, že proud směsi kyslíku i vzduchu je příliš homogenní a vlastní míšení směsi s oxidem uhelnatým v předehřívací nístěji se děje s nízkou intenzitou a spalování proto neprobíhá dokonale. Je také známa dospalovací tryska otáčivě uložená v klenbě pece, která je vodou chlazená a do směšovací komory vystupuje kyslíkový proud z kyslíkové trubice několika k aobě skloněnými konvergentně-divcrgentními hnacími tryskami. Ze směšovací komory vystupuje směs kyslíku a vzduchu v plynném proudu pulzujícím s frekvencí 400 až 800 Hz skloněnou výstupní konvergentní dýzou do pecního prostoru. Nespojitý pulzační výtok oxidačního plynu zrychluje spalování a využití chemického tepla k ohřevu vsázky se zlepšuje. Nevýhodou zůstává poměrně složitá konstrukce a provozní kontrola trysky. Monolitický výstupní proud oxidačního média také neodpovídá, optimálním podmínkám spalování v poměrně velkém pecním spalovacím prostoru.The smelting process in tandem hearth furnaces is characterized by the periodic smelting of a metal bath in one of the hearths, the solid charge being preheated in the adjacent yarn by the removal of hot gases from the smelting hearth. The forging of steel produces large volumes of carbon monoxide, which is burned in a preheating hearth, and the heat obtained from its combustion is largely transferred to a solid charge on the preheating hearth. A mixture of oxygen and air is used as the oxidizing gaseous medium blown through the dome of the preheating part of the furnace. Vaulted combustion nozzles of various constructions are used to inject the oxidation mixture into the solid space. The simplest type of afterburner is a cylindrical mixing chamber, into which both gases are fed separately and exit through a convergent nozzle. An improved embodiment is a combustion nozzle with an oxygen tube provided at the outlet with a converging nozzle which opens into a cylindrical mixing chamber from which a mixed gas stream emerges through a converging nozzle, the axis of which is deviated from the vertical longitudinal axis of the combustion nozzle. Both constructions have in common that the flow of the mixture of oxygen and air is too homogeneous and the actual mixing of the mixture with carbon monoxide in the preheating hearth takes place with low intensity and therefore the combustion does not take place perfectly. It is also known to have a combustion nozzle rotatably mounted in the dome of the furnace, which is water-cooled and an oxygen stream emerges into the mixing chamber from the oxygen tube by several convergent-divergent drive nozzles inclined to each other. From the mixing chamber, a mixture of oxygen and air emerges in a gaseous stream pulsating with a frequency of 400 to 800 Hz through an inclined outlet convergent nozzle into the furnace space. The discontinuous pulsating outflow of oxidizing gas accelerates combustion and the use of chemical heat to heat the charge is improved. The disadvantage remains the relatively complex construction and operational control of the nozzle. The monolithic output stream of the oxidizing medium also does not correspond to the optimal combustion conditions in a relatively large kiln combustion chamber.

Zlepšení spalovacích poměrů v nístěji řeší dospalovací tryska hutnických pecí podle předloženého vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že kyslíková trubice je upevněna ucpávkou v přírubách z nichž dolní je připevněna k válcovému plášti vzduchové komory opatřené ve své dolní části prstencem připevněným šroubovými spoji k nosné přírubě dospalovací trysky, která je jako celek připevněna touto nosnou přírubou k přírubě nosné konstrukce , která je součástí pancíře klenbového zdivá pece, přičemž do osazeného kruhového otvoru v klenbovém zdivu je vložen ochranný plášt válcového tělesa směšovací komory . a ve spodní části klenbového zdivá Je do osazeného otvoru zasazena trysková hlavice uložená v ochranné trubce. Součástí podstaty vynálezu je také to, že v tryskové hlavici jsou v počtu 8 až 14 vytvořeny tryskové kanálky kruhového průřezu uspořádané nejméně ve dvou kružnicích soustředně uložených k podélné ose dospalovací trysky, přičemž tryskové kanálky ležící na vnitřní kružnici jsou s touto osou rovnoběžné a vnější tryskové kanálky jsou od ní odkloněny o 2 až 20°.The improvement of combustion conditions in the hearth is solved by the afterburner nozzle of metallurgical furnaces according to the present invention, the essence of which consists in the oxygen tube being fixed by a seal in flanges, the lower of which a combustion nozzle, which as a whole is attached by this support flange to a flange of the support structure which is part of the armor of the vaulted masonry furnace, the protective shell of the cylindrical body of the mixing chamber being inserted into the fitted circular hole in the vaulted masonry. and in the lower part of the vaulted masonry A nozzle head housed in a protective tube is inserted into the fitted opening. It is also part of the invention that 8 to 14 nozzle channels of circular cross-section are formed in the nozzle head arranged in at least two circles concentrically arranged to the longitudinal axis of the after-nozzle nozzle, the nozzle channels lying on the inner circle being parallel to this axis and the outer nozzle channels. the channels are deviated from it by 2 to 20 °.

Rozčlenění výtokových pramenů okysličovadla působí velmi příznivě na proces míšení s otopným plynem v nístěji, zvyšuje se rychlost hoření, zejména v Jeho kinetické oblasti i podíl radiační složky tepla sdíleného vsázce v předehřívací nístěji.The division of the oxidant effluent sources has a very favorable effect on the process of mixing with the heating gas in the hearth, the burning rate increases, especially in its kinetic area and the share of the radiant component of the heat shared in the preheating hearth.

Dospalovací tryska podle vynálezu Je v podélném osovém řezu příkladně znázorněna na připojeném výkresu.The afterburner nozzle according to the invention is shown by way of example in a longitudinal axial section in the accompanying drawing.

'Kyslíková trubice χ ukončená hlavicí 2 s hnací kyslíkovou tryskou 3 je zasunuta do válcového prostoru směšovací komory 4 a vzduchové komory 5 k jejímuž válcovému plášti 6 je shora připevněna příruba 7, která spolu a vloženou přírubou 8 a ucpávkou 9 zajišlují axiální upevnění kyslíkové trubice 1_ v sestavě dospalovací trysky? radiální poloha se zajišťuje vymezovacími kolíky 10, Válcový plášt 6 opatřený přívodním hrdlem 11 je ve spodní části opatřen prstencem 12, který Je přišroubován k nosné přírubě 13 dospalovací trysky, K pancíři 14 klenbového zdivá 15 je přlvařena nosná konstrukce 16 opatřenáThe oxygen tube χ terminated by the head 2 with the driving oxygen nozzle 3 is inserted into the cylindrical space of the mixing chamber 4 and the air chamber 5. in the afterburner assembly? the radial position is secured by delimiting pins 10.

CS 268643 81 v horní části přírubou 17, ke které se Šroubovými spoji připevňují nosná příruba 13 dospalovací trysky. Do trubkového nosníku 18 nosné konstrukce 16 je vložena ochranná trubka 19 válcového tělesa 20 směšovací komory 4.CS 268643 81 in the upper part by a flange 17, to which the supporting flange 13 of the after-nozzle nozzle is fastened with screw connections. A protective tube 19 of the cylindrical body 20 of the mixing chamber 4 is inserted into the tubular beam 18 of the supporting structure 16.

V klenbovém zdivu 15 je vytvořen válcový i průměrově osazený otvor, do jehož horní části je zasunuta ochranná trubka 19 s válcovým tělesem 20 a do spodní části tohoto otvoru je zasazena ochranná trubka 21 tryskové hlavice 22, ve které jsou vytvořeny dvě kruhové řady tryskových kanálků 23, 24, přičemž tryskové kanálky 24 ležící na vnějSÍ kružnici jsou odkloněny od svislých tryskových kanálků 24 vnější kruhové řady o 18°.A cylindrical and a diameter-mounted opening is formed in the vaulted wall 15, into the upper part of which a protective tube 19 with a cylindrical body 20 is inserted and into the lower part of this opening a protective tube 21 of the nozzle head 22 is inserted, in which two circular rows of nozzle channels 23 are formed. , 24, wherein the nozzle channels 24 lying on the outer circle are deviated from the vertical nozzle channels 24 of the outer circular row by 18 °.

Claims

A post-cooling nozzle for metallurgical furnaces, fixedly mounted in the vault of the furnace, not cooled by water, consisting of an oxygen tube terminated by a head with at least one driving convergent-divergent oxygen nozzle opening into the cylindrical space of the mixing chamber, characterized in that the oxygen tube (1) is fixed a seal (9) in the flanges (7, 8), of which the flange (7) is connected to the cylindrical shell (6) of the air chamber (5) provided in the lower part with a ring (12) fixed by screw connections to the support flange (13) of the afterburner nozzle, which is attached as a whole by a supporting flange (13) to a flange (17) of the supporting structure (16) seated on the armor (14) of the masonry (15) of the furnace vault, a protective sheath (19) ) with the cylindrical body (20) of the mixing chamber (4) and in the lower part of the vaulted masonry (15) a nozzle head (22), inserted in the protective tube (21), is inserted into the fitted opening.

2. Combustion nozzle according to claim 1, characterized in that nozzle channels (23, 24) of circular cross-section are formed in the nozzle head (22) in a number of 8 and 14, arranged in at least two circles concentrically arranged to the longitudinal axis of the incinerator. the nozzle channels (23) lying on the inner circle are parallel to this axis and the outer nozzle channels (24) are inclined from it by an angle of »2 and 20 °.