RU127751U1

RU127751U1 - Blast furnace air lance

Info

Publication number: RU127751U1
Application number: RU2012151552/02U
Authority: RU
Inventors: Александр Германович Радюк; Александр Евграфович Титлянов; Наталья Лимовна Кириллова; Сергей Михайлович Горбатюк
Priority date: 2012-12-03
Filing date: 2012-12-03
Publication date: 2013-05-10

Abstract

Воздушная фурма доменной печи, содержащая водоохлаждаемый корпус с дутьевым каналом, в котором расположена теплоизоляционная вставка с SiC покрытием, отличающаяся тем, что вставка выполнена из композита, состоящего из слоев углеграфитового войлока в середине и слоев углеродной ткани по краям, прошитого пироуглеродом, причем SiC покрытие выполнено со всех сторон.An air tuyere of a blast furnace containing a water-cooled case with a blast channel, in which a heat-insulating insert with a SiC coating is located, characterized in that the insert is made of a composite consisting of layers of carbon-graphite felt in the middle and layers of carbon fabric at the edges stitched with pyrocarbon, moreover, SiC coating performed on all sides.

Description

Полезная модель относится к области металлургии и может быть использована при подготовке к работе воздушных фурм доменных печей.The utility model relates to the field of metallurgy and can be used in preparation for operation of air tuyeres of blast furnaces.

Наиболее близким к предлагаемой по технической сущности является воздушная фурма доменной печи, содержащая водоохлаждаемый корпус с дутьевым каналом, в котором расположена теплоизоляционная вставка с SiC покрытием (JP 2779514 В2 2240207 А, С21В 7/16, 13.03.89).Closest to the proposed technical essence is the air tuyere of a blast furnace containing a water-cooled casing with a blast channel, in which a heat-insulating insert with a SiC coating is located (JP 2779514 B2 2240207 A, С21В 7/16, 03/13/89).

Однако при установке фурмы в печь хрупкая керамическая трубка, расположенная в дутьевом канале, часто не выдерживает ударной нагрузки на фурму и разрушается.However, when a lance is installed in the furnace, a fragile ceramic tube located in the blast channel often does not withstand the shock load on the lance and collapses.

Техническим результатом является повышение стойкости фурмы к ударным нагрузкам при установке в печь, защита от окисления в процессе эксплуатации и дополнительное снижение тепловых потерь через поверхность фурмы со стороны дутьевого канала.The technical result is to increase the resistance of the lance to impact loads when installed in the furnace, protection against oxidation during operation and an additional reduction in heat loss through the surface of the lance from the side of the blast channel.

Технический результат достигается тем, что в воздушной фурме доменной печи, содержащей водоохлаждаемый корпус с дутьевым каналом, в котором расположена теплоизоляционная вставка с SiC покрытием, вставка выполнена из композита, состоящего из слоев углеграфитового войлока в середине и слоев углеродной ткани по краям, прошитого пироуглеродом, с SiC покрытием со всех сторон.The technical result is achieved by the fact that in an air tuyere of a blast furnace containing a water-cooled body with a blast channel, in which a heat-insulating insert with a SiC coating is located, the insert is made of a composite consisting of layers of carbon-graphite felt in the middle and layers of carbon fabric flanked with pyrocarbon, SiC coated on all sides.

Теплоизоляционная вставка из композита, содержащего углеродную ткань с высокими прочностными свойствами (прочность нити 1,2-1,5 ГПа и модуль упругости волокна до 60 ГПа) и углеграфитовый войлок с низкой теплопроводностью (не более 0,5 Вт/(м·К)), прошитого пироуглеродом, выдерживает ударную нагрузку при установке фурмы в печь и обеспечивает дополнительное снижение тепловых потерь через поверхность фурмы со стороны дутьевого канала. Покрытие из SiC со всех сторон защищает углеродный композит от окисления в процессе эксплуатации фурмы. Следовательно, отличительные признаки в совокупности обеспечивают достижение технического результата.A heat-insulating insert made of a composite containing carbon fabric with high strength properties (yarn strength 1.2-1.5 GPa and elastic modulus of fiber up to 60 GPa) and carbon-graphite felt with low thermal conductivity (not more than 0.5 W / (m · K) ), stitched with pyrocarbon, withstands the shock load when installing the lance in the furnace and provides an additional reduction in heat loss through the surface of the lance from the side of the blast channel. SiC coating on all sides protects the carbon composite from oxidation during lance operation. Therefore, the distinctive features in the aggregate ensure the achievement of a technical result.

На рисунке представлено сечение воздушной фурмы доменной печи, в котором наружный (1) и внутренний (2) стаканы, сваренные с рыльной частью (3) и фланцем (4), образуют водоохлаждаемый корпус с дутьевым каналом (5), в котором расположена теплоизоляционная вставка (6), выполненная из композита, состоящего из слоев углеграфитового войлока (7) в середине и слоев углеродной ткани (8) по краям, прошитого пироуглеродом, с SiC покрытием (9) со всех сторон.The figure shows a cross section of the air lance of a blast furnace, in which the outer (1) and inner (2) glasses, welded with the back part (3) and flange (4), form a water-cooled body with a blast channel (5), in which there is a heat-insulating insert (6) made of a composite consisting of layers of carbon-graphite felt (7) in the middle and layers of carbon fabric (8) along the edges, stitched with pyrocarbon, with SiC coating (9) on all sides.

Количество слоев углеграфитового войлока и углеродной ткани определяется толщиной вставки.The number of layers of carbon-graphite felt and carbon fabric is determined by the thickness of the insert.

Пример.Example.

Для теплоизоляции дутьевого канала была изготовлена цилиндрическая вставка с толщиной стенки 8 мм. При толщине слоя углеграфитового войлока 3,0 мм и углеродной ткани 0,5 мм потребовалось 2 слоя углеграфитового войлока и по 2 слоя углеродной ткани с каждого края. Теплоизоляционная вставка, выполненная из композита, состоящего из слоев углеграфитового войлока в середине и слоев углеродной ткани по краям, прошитого пироуглеродом, с SiC покрытием со всех сторон, была установлена в дутьевой канал воздушной фурмы. Фурму с применением ударной нагрузки установили на доменную печь. В процессе установки фурмы опытная вставка не разрушилась, что позволило эксплуатировать фурму. Тепловые потери через поверхность фурмы со стороны дутьевого канала снизились на 5% по сравнению с керамической вставкой, сохранившейся при установке фурмы в печь. После замены фурмы по причине прогара рыльной части не было обнаружено следов окисления вставки.For thermal insulation of the blow channel, a cylindrical insert with a wall thickness of 8 mm was made. With a thickness of 3.0 mm carbon-graphite felt and 0.5 mm carbon cloth, 2 layers of carbon-graphite felt and 2 layers of carbon cloth from each edge were required. A heat-insulating insert made of a composite consisting of layers of carbon-graphite felt in the middle and layers of carbon fabric stitched with pyrocarbon with SiC coating on all sides was installed in the blow channel of the air lance. The lance using shock load was installed on a blast furnace. During the installation of the lance, the experimental insert was not destroyed, which made it possible to exploit the lance. Heat losses through the surface of the tuyere from the side of the blast channel decreased by 5% compared to the ceramic insert preserved during the installation of the tuyere in the furnace. After the tuyere was replaced due to burnout, no traces of oxidation of the insert were found.

Следовательно, воздушная фурма доменной печи, содержащая водоохлаждаемый корпус с дутьевым каналом, в котором расположена теплоизоляционная вставка, выполненная из композита, состоящего из слоев углеграфитового войлока в середине и слоев углеродной ткани по краям, прошитого пироуглеродом, с SiC покрытием со всех сторон, обладает повышенной стойкостью к ударным нагрузкам при установке в печь, защищена от окисления в процессе эксплуатации и имеет дополнительное снижение тепловых потерь через поверхность со стороны дутьевого канала.Therefore, an air tuyere of a blast furnace containing a water-cooled case with a blast channel in which a heat-insulating insert is located made of a composite consisting of layers of carbon-graphite felt in the middle and layers of carbon fabric stitched with pyrocarbon with SiC coating on all sides has an increased resistance to shock loads when installed in a furnace, is protected from oxidation during operation and has an additional reduction in heat loss through the surface from the side of the blow channel.

Claims

An air tuyere of a blast furnace containing a water-cooled case with a blast channel, in which a heat-insulating insert with a SiC coating is located, characterized in that the insert is made of a composite consisting of layers of carbon-graphite felt in the middle and layers of carbon fabric at the edges stitched with pyrocarbon, moreover, SiC coating performed on all sides.