RU144987U1

RU144987U1 - Blast furnace air lance

Info

Publication number: RU144987U1
Application number: RU2014115161/02U
Authority: RU
Inventors: Евгений Николаевич Виноградов; Михаил Муртазакулович Каримов; Юрий Иванович Косенков; Алексей Ефимович Копыльцов; Александр Германович Радюк; Александр Евграфович Титлянов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь")
Priority date: 2014-04-15
Filing date: 2014-04-15
Publication date: 2014-09-10

Abstract

Воздушная фурма доменной печи, содержащая керамическую вставку в дутьевом канале, установленную с воздушным зазором по отношению к поверхности дутьевого канала, отличающаяся тем, что толщина керамической вставки не менее 8,0 мм, а величина воздушного зазора между керамической вставкой и поверхностью дутьевого канала 0,5-0,7 мм.An air lance of a blast furnace containing a ceramic insert in the blast channel, installed with an air gap in relation to the surface of the blast channel, characterized in that the thickness of the ceramic insert is not less than 8.0 mm, and the air gap between the ceramic insert and the surface of the blast channel 0, 5-0.7 mm.

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.

Известно, что на воздушные фурмы приходится около 30% всех тепловых потерь в доменной печи. При этом, в обычных условиях работы доменной печи, через рыльную часть, наружный и внутренний стаканы фурмы уходит соответственно порядка 18, 36 и 46% тепла, уносимого водой, охлаждающей фурму. Одним из путей снижения данных тепловых потерь является установка керамической вставки с низкой теплопроводностью во внутреннем стакане. Трудности эксплуатации фурм с такой вставкой объясняются хрупкостью вставки и большим различием коэффициентов температурного расширения материалов вставки и меди, из которой изготовлена фурма.It is known that air lances account for about 30% of all heat losses in a blast furnace. Moreover, under normal operating conditions of the blast furnace, about 18, 36 and 46% of the heat carried away by the water cooling the lance, respectively, passes through the front part, the outer and inner glasses of the lance. One way to reduce these heat losses is to install a ceramic insert with low thermal conductivity in the inner cup. The difficulties in using tuyeres with such an insert are explained by the fragility of the insert and the large difference in the thermal expansion coefficients of the materials of the insert and the copper of which the tuyere is made.

Наиболее близкой по своей технической сущности к предлагаемой полезной модели является воздушная фурма доменной печи, содержащая керамическую вставку в дутьевом канале, установленную с воздушным зазором по отношению к поверхности дутьевого канала (Патент Японии 2240207, МПК C21B 7/16, 1990).The closest in technical essence to the proposed utility model is an air lance of a blast furnace containing a ceramic insert in the blast channel installed with an air gap relative to the surface of the blast channel (Japanese Patent 2240207, IPC C21B 7/16, 1990).

Недостатками данного технического решения являются то, что не регламентируются толщина керамической вставки и величина воздушного зазора от поверхности дутьевого канала до керамической вставки. Это может приводить к разрушению керамической вставки во время ее установки и эксплуатации, а также к повышению тепловых потерь через дутьевой канал фурмы.The disadvantages of this technical solution are that the thickness of the ceramic insert and the size of the air gap from the surface of the blast channel to the ceramic insert are not regulated. This can lead to the destruction of the ceramic insert during its installation and operation, as well as to an increase in heat loss through the blow channel of the lance.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является снижение тепловых потерь через поверхность дутьевого канала фурмы посредством установки керамической вставки и повышение стойкости данной вставки во время ее установки и эксплуатации.The technical result of the proposed utility model is to reduce heat loss through the surface of the blast channel of the lance by installing a ceramic insert and increasing the durability of this insert during its installation and operation.

Технический результат достигается тем, что в воздушной фурме доменной печи, содержащей керамическую вставку в дутьевом канале, установленную с воздушным зазором по отношению к поверхности дутьевого канала, согласно полезной модели, толщина керамической вставки не менее 8,0 мм, а величина воздушного зазора между керамической вставкой и поверхностью дутьевого канала 0,5-0,7 мм.The technical result is achieved by the fact that in the air lance of a blast furnace containing a ceramic insert in the blast channel, installed with an air gap relative to the surface of the blast channel, according to the utility model, the thickness of the ceramic insert is not less than 8.0 mm, and the size of the air gap between the ceramic the insert and the surface of the blast channel 0.5-0.7 mm

Полезная модель справедлива как для цилиндрического, так и для конического дутьевого канала.The utility model is valid for both a cylindrical and a conical blow channel.

Полезная модель для цилиндрического дутьевого канала поясняется чертежом, на котором изображено сечение воздушной фурмы доменной печи.A useful model for a cylindrical blast channel is illustrated in the drawing, which shows a section of an air lance of a blast furnace.

Фурма состоит из наружного (1) и внутреннего (2) стаканов, сваренных по краям с рыльной частью (3) и фланцем (4). В дутьевой канал (5) устанавливают керамическую вставку (6) с образованием воздушного зазора (7) между дутьевым каналом (5) и керамической вставкой (6).The lance consists of the outer (1) and inner (2) glasses, welded along the edges with the snout (3) and flange (4). A ceramic insert (6) is installed in the blow channel (5) with the formation of an air gap (7) between the blow channel (5) and the ceramic insert (6).

Керамическая вставка толщиной менее 8,0 мм не выдерживает ударных нагрузок при установке фурмы в печь и в процессе эксплуатации и разрушается.Ceramic insert with a thickness of less than 8.0 mm does not withstand shock loads when installing the lance in the furnace and during operation and is destroyed.

При недостаточном воздушном зазоре между поверхностью дутьевого канала и керамической вставкой (менее 0,5 мм) происходит увеличение тепловых потерь через поверхность дутьевого канала, а при превышении необходимой величины воздушного зазора (более 0,7 мм) снижение тепловых потерь практически не происходит, к тому же возрастают динамические нагрузки на вставку при установке фурмы в печь и в процессе эксплуатации.With insufficient air gap between the surface of the blast channel and the ceramic insert (less than 0.5 mm), an increase in heat loss occurs through the surface of the blast channel, and when the required amount of air gap (more than 0.7 mm) is exceeded, the decrease in heat loss practically does not occur, moreover the dynamic loads on the insert increase when the tuyeres are installed in the furnace and during operation.

Пример.Example.

В дутьевой канал устанавливали керамическую вставку, образующую воздушный зазор по отношению к поверхности дутьевого канала. Воздушный зазор между керамической вставкой и дутьевым каналом выставляли с помощью металлических прокладок соответствующей толщины. Фурмы с керамическими вставками устанавливали в печь. В процессе эксплуатации фурм контролировали тепловые потери, которые оценивали как произведение разности температуры воды на входе и выходе из фурменного прибора и расхода воды на фурменном приборе, в состав которого входит фурма.A ceramic insert was installed in the blast channel, forming an air gap with respect to the surface of the blast channel. The air gap between the ceramic insert and the blast channel was set using metal gaskets of the appropriate thickness. Tuyeres with ceramic inserts were installed in an oven. During the operation of the tuyeres, heat losses were monitored, which was estimated as the product of the difference between the water temperature at the inlet and outlet of the tuyere device and the water flow rate on the tuyere device, which includes the tuyere.

Как видно из таблицы, использование керамических вставок толщиной менее 8 мм приводит к их разрушению. При величине воздушного зазора менее 0,5 мм увеличиваются тепловые потери, а увеличение воздушного зазора более 0,7 мм не приводит к существенному снижению тепловых потерь.As can be seen from the table, the use of ceramic inserts with a thickness of less than 8 mm leads to their destruction. With an air gap of less than 0.5 mm, heat loss increases, and an increase in air gap of more than 0.7 mm does not significantly reduce heat loss.

Таким образом, предложенная полезная модель позволяет снизить тепловые потери через поверхность дутьевого канала фурмы и при этом повысить стойкость керамической вставки.Thus, the proposed utility model allows to reduce heat loss through the surface of the blast channel of the lance and at the same time increase the resistance of the ceramic insert.

ТаблицаTable Влияние величины воздушного зазора между керамической вставкой и дутьевым каналом на тепловые потери через фурмуThe effect of the air gap between the ceramic insert and the blast channel on heat losses through the lance № п/пNo. p / p Толщина керамической вставки, ммThe thickness of the ceramic insert, mm Величина зазора, ммThe size of the gap, mm Тепловые потери, 10^-3 Ккал/чHeat loss, 10 ^-3 Kcal / h 1one 66 0,60.6 Разрушение вставки при установке фурмы в печьDestruction of the insert when installing the lance in the furnace 22 88 0,60.6 130130 33 1010 0,60.6 125125 4four 88 0,40.4 150150 55 88 0,50.5 132132 66 99 0,70.7 128128 77 88 0,80.8 127127

Claims

An air lance of a blast furnace containing a ceramic insert in the blast channel, installed with an air gap in relation to the surface of the blast channel, characterized in that the thickness of the ceramic insert is not less than 8.0 mm, and the air gap between the ceramic insert and the surface of the blast channel 0, 5-0.7 mm.