RU2109068C1 - Tuyere for blast furnace - Google Patents
Tuyere for blast furnace Download PDFInfo
- Publication number
- RU2109068C1 RU2109068C1 SU4955349A RU2109068C1 RU 2109068 C1 RU2109068 C1 RU 2109068C1 SU 4955349 A SU4955349 A SU 4955349A RU 2109068 C1 RU2109068 C1 RU 2109068C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tip
- sleeve
- stiffening ribs
- stiffeners
- blast furnace
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к конструкции фурмы для доменной печи. The invention relates to the field of ferrous metallurgy, in particular to the construction of a lance for a blast furnace.
Фурма для доменной печи является одним из основных узлов печей для чугунообразующих процессов [1]. Через нее подаются газ и воздух в доменную печь, поэтому стенки нуждаются в принудительном водяном охлаждении. Известна конструкция фурмы для доменной печи, содержащая внешний и внутренний цилиндр, между которыми остается зазор, ограниченный торцевой стенкой. В зазор помещен промежуточный цилиндр с внешними и внутренними перегородками, образующими поворотный канал, соответственно внешний и внутренний. Внешний участок канала снизу и сверху соединяется с внутренним, их сечение уменьшается в направлении вдувания, увеличивая скорость охлаждения воды [2]. Стенки внешнего и внутреннего цилиндра работает в теплонапряженных условиях, поэтому одним из основных требований, предъявляемых к конструкции фурмы для доменных печей, является обеспечение надежного теплоотвода и защита наружных и внутренних стен от прогара и истирания - гарнисажем и выплавляемым чугуном. The tuyere for a blast furnace is one of the main units of furnaces for iron-forming processes [1]. Through it, gas and air are supplied to the blast furnace, so the walls need forced water cooling. A known lance design for a blast furnace containing an external and internal cylinder, between which there is a gap limited by the end wall. An intermediate cylinder with external and internal partitions forming a rotary channel, respectively, external and internal, is placed in the gap. The outer section of the channel from the bottom and top is connected to the inner one, their cross section decreases in the direction of injection, increasing the cooling rate of water [2]. The walls of the outer and inner cylinder operate in heat-stressed conditions, so one of the main requirements for the design of the tuyere for blast furnaces is to ensure reliable heat dissipation and protect the outer and inner walls from burnout and abrasion - a skull and smelted iron.
Недостатком известной конструкции фурмы для доменной печи является недостаточная жесткость стен внешнего и внутреннего цилиндра, выполненной, главным образом, из меди или ее сплавов. A disadvantage of the known lance design for a blast furnace is the insufficient rigidity of the walls of the outer and inner cylinder, made mainly of copper or its alloys.
Тепловой и физический износ наконечника фурм для доменной печи приводит к гибели наконечника, что приводит к аварии (т.е. выходу воды в печь) и переделке всей фурмы, так как она состоит из цельного внешнего и внутреннего цилиндра. The thermal and physical wear of the lance tip for the blast furnace results in the death of the tip, which leads to an accident (i.e., water escaping into the furnace) and alteration of the entire lance, since it consists of an integral external and internal cylinder.
Известна конструкция фурмы с отдельными охлаждающими контурами для наконечника и для корпуса, выбранная в качестве прототипа, содержащая угловой корпус с полой задней камерой и наконечником. В наконечнике выполнен дугообразный канал, образованный хрупким извлекаемым стержнем, вокруг которого отливается наконечник. Основная часть наконечника отлита в форме тороида, в одном конце которого находится впускное заливочное отверстие, а в другом выпускное. Задняя камера и дугообразный канал наконечника имеют впускное и выпускное отверстия для охлаждающей среды. Впускной патрубок канала представляет собой трубу, проходящую через заднюю камеру для соединения с впускным заливочным отверстием в одном конце тороида. Впускное заливочное отверстие выполнено соразмерным с впускной трубой для сглаживания пути прохода охлаждающей среды через канал наконечника [3]. A known lance design with separate cooling circuits for the tip and for the housing, selected as a prototype, containing an angular housing with a hollow rear chamber and a tip. An arcuate channel is formed in the tip, formed by a brittle extractable rod around which the tip is cast. The main part of the tip is molded in the shape of a toroid, at one end of which there is an inlet filling hole, and in the other outlet. The rear chamber and the arcuate channel of the tip have an inlet and outlet for the cooling medium. The inlet of the channel is a pipe passing through the rear chamber for connection with the inlet filling hole at one end of the toroid. The inlet filling hole is made proportional to the inlet pipe to smooth the path of passage of the cooling medium through the channel of the tip [3].
Недостатком известной конструкции является невысокая эксплуатационная стойкость фурмы вследствие деформации полого наконечника. Применение впускного заливочного отверстия, выполненного соразмерным с впускной трубой для сглаживания пути прохода охлаждающей среды через канал наконечника, а следовательно и толщина деформационной стенки наконечника (изготовленного из меди или бронзы) не обеспечивают нужную прочность конструкции, так как тороидальный наконечник с малой толщиной под давлением теплофизического воздействия гарнисажа и чугуна деформируется и, истираясь, часто открывает охлаждающую полость, приводя к аварии печи (из-за поступления охладителя в отверстие наконечника). A disadvantage of the known design is the low operational stability of the lance due to the deformation of the hollow tip. The use of an inlet filling hole, made commensurate with the inlet pipe to smooth the path of the cooling medium through the channel of the tip, and therefore the thickness of the deformation wall of the tip (made of copper or bronze), do not provide the desired structural strength, since the toroidal tip is small in thickness under the pressure of thermophysical the impact of the skull and cast iron is deformed and, abrasion, often opens the cooling cavity, leading to the accident of the furnace (due to the receipt of the cooler in the hole tip tip).
Целью изобретения является повышение эксплуатационной стойкости фурмы для доменной печи. The aim of the invention is to increase the operational stability of the tuyeres for a blast furnace.
Указанная цель достигается тем, что в фурме для доменной печи содержатся водоохлаждаемый корпус с полой задней камерой и наконечником, у которого поверхности нагрева и деформации, выполненные из медного литья, армированы тепловым экраном, состоящим из стальных тепловых капиллярных труб, образованным скрещиванием ребер жесткости и их отводами, причем ребра жесткости составляют вторичный контур охлаждения, так как их концы выведены в охлаждаемую зону наконечника и расположены по ряду смещения ребер жесткости в противофазе и образуют в стенках охлаждаемой гильзы наконечника по всей площади контакта биметаллическое соединение. Полученная биметаллическая заготовка механически обрабатывается, а именно выбирается "лишний" металл (медь) с целью получения гильзы наконечника с заглубленными в ней концами отводов ребер жесткости, образующими по всей площади контакта наружных и внутренних стен наконечника указанное биметаллическое соединение, которое и обеспечивает наконечнику высокие термомеханические эксплуатационные характеристики. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый наконечник отличается тем, что концы ребер жесткости заглублены в стенки охлаждаемой гильзы наконечника и расположены по ряду смещения ребер жесткости в противофазе и образуют с ней по всей площади контакта биметаллическое соединение. This goal is achieved by the fact that the lance for the blast furnace contains a water-cooled housing with a hollow rear chamber and a tip, whose heating and deformation surfaces made of copper casting are reinforced with a heat shield consisting of steel heat capillary pipes formed by crossing stiffeners and their bends, and stiffeners constitute a secondary cooling circuit, since their ends are brought into the cooled zone of the tip and are located in a series of displacements of stiffeners in antiphase and form enkah tip cooled liner over the entire area of contact bimetallic compound. The obtained bimetallic billet is mechanically processed, namely, the "excess" metal (copper) is selected in order to obtain a tip sleeve with ends of stiffener ribs buried in it, forming the specified bimetallic joint over the entire contact area of the outer and inner walls of the tip, which provides the tip with high thermomechanical operational characteristics. Comparative analysis with the prototype shows that the claimed tip is characterized in that the ends of the stiffeners are buried in the walls of the cooled sleeve of the tip and are located in a series of displacements of the stiffeners in antiphase and form a bimetallic compound with it over the entire contact area.
Таким образом, заявляемая фурма для доменной печи соответствует критерию изобретения "новизна". Thus, the claimed tuyere for a blast furnace meets the criteria of the invention of "novelty."
Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия". Comparison of the proposed solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in the art did not allow them to identify signs that distinguish the claimed solution from the prototype, which allows us to conclude that the criterion of "significant differences".
На фиг. 1 представлено продольное сечение фурмы для доменной печи; на фиг.2 - поперечное сечение гильзы наконечника фурмы для доменной печи. In FIG. 1 shows a longitudinal section of a lance for a blast furnace; figure 2 is a cross section of the sleeve of the lance tip for the blast furnace.
Фурма для доменной печи содержит полую заднюю камеру 1, наконечник 2, ребра жесткости, гильзу наконечника 4 для прохода охладителя. Полая задняя камера 1 имеет индивидуальный подвод охладителя к гильзе наконечника 4. Ребра жесткости 3, состоящие из тепловых капиллярных труб, обычно стальные, заглублены и армируют по конфигурации поверхности наконечника 2 в виде теплового экрана, каждый конец которого в противофазе (см. фиг.2) выведен в стенки охлаждаемой поверхности гильзы наконечника 4. Наконечник 2 изготовляют из медного или бронзового литья и образует в местах контакта теплового экрана из ребер жесткости 3 и их отводов биметаллическое соединение. Заглубление концов ребер жесткости 3 в стенки гильзы наконечника 4 выполнено в противофазе по ряду ребер жесткости 3, что позволяет отводить тепло по всей массе медного наконечника 2 к охлаждаемым стенкам гильзы наконечника 4, независимо от теплодеформационных локальных нагрузок по поверхности нагрева наконечника 2, а количество ребер жесткости 3 и их распределение по поверхности наконечника 2 зависит от конкретных теплофизических параметров процесса плавки и условий охлаждения. The tuyere for a blast furnace contains a hollow rear chamber 1, a tip 2, stiffeners, a sleeve of a
Предлагаемый наконечник 2 фурмы для доменных печей изготавливается, например, путем сварки каркаса из тепловых капиллярных труб и путем литья расплава меди в углеродистую полость. При этом пространство каркаса, состоящего из ребер жесткости 3 и его отводов, может быть сварено из отдельных перемычек и подвесок. После литья наружная подвеска механически удаляется из полости гильзы наконечника 4, а стенки гильзы наконечника 4 привариваются к задней камере 1, состыковывая подвод охладителя с полостью гильзы наконечника 4. Фурма для доменной печи работает следующим образом. The proposed tip 2 of the tuyere for blast furnaces is made, for example, by welding the frame from heat capillary pipes and by casting a molten copper into a carbon cavity. In this case, the space of the frame, consisting of
Установив фурму в доменной стенки печи и обеспечив подвод охладителя, воздуха и газа, осуществляют нагрев и выплавку чугуна. В процессе выплавки чугуна наконечник 2 нагревается и деформируется гарнисажем и выплавляемым чугуном, однако вследствие армирования его тепловым экраном из охлаждающих ребер жесткости 3 насадка 2 воспринимает и отводит тепло, распределяя по всей массе, так как отводы ребер жесткости 3 смещены и располагаются в противофазе друг относительно друга при совмещении ребер жесткости 3, что позволяет рассредоточить тепловые нагрузки по всей массе наконечника 2. By installing a lance in the blast furnace wall and providing a supply of cooler, air and gas, heating and smelting of pig iron are carried out. In the process of smelting cast iron, tip 2 is heated and deformed by a skull and melted cast iron, however, due to reinforcing it with a heat shield from cooling stiffening
Заглубление ребер жесткости в наконечник и отвод тепла через биметаллическое соединение стен гильзы наконечника позволяет повысить как жесткость, так и надежность фурмы для доменной печи. Известно, что армирование тугоплавкими металлами медных конструкций повышает их прочность и стойкость более чем в 10 раз. Кроме того, биметаллическое соединение охлаждаемых стальных ребер жесткости с медной гильзой повышает термомеханические эксплуатационные свойства стен гильзы насадки, так как оно обеспечивает наиболее плотный контакт ребра жесткости (тепловых капиллярных труб) и охлаждаемых стен гильзы насадки. Таким образом, использование заявляемого изобретения позволяет существенно (не менее чем в 10 раз) повысить эксплуатационную стойкость фурмы для доменной печи, а также ее термомеханические свойства. Deepening the stiffening ribs into the tip and removing heat through the bimetallic connection of the walls of the sleeve sleeve allows both rigidity and reliability of the tuyeres for the blast furnace to be increased. It is known that reinforcing refractory metals of copper structures increases their strength and resistance by more than 10 times. In addition, the bimetallic connection of cooled steel stiffeners with a copper sleeve increases the thermomechanical operational properties of the walls of the nozzle sleeve, since it provides the most tight contact between the stiffener (heat capillary tubes) and the cooled walls of the nozzle sleeve. Thus, the use of the claimed invention allows to significantly (not less than 10 times) increase the operational stability of the lance for a blast furnace, as well as its thermomechanical properties.
1. Авторское свидетельство N 992587, кл. C 21 B 7/16, 1983. 1. Copyright certificate N 992587, cl. C 21 B 7/16, 1983.
2. DE, A 2904408, кл. C 21 B 7/16, 1979. 2. DE, A 2904408, cl. C 21 B 7/16, 1979.
3. US, A 4166433, кл. 122-6.6, 1979. 3. US, A 4166433, cl. 122-6.6, 1979.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4955349 RU2109068C1 (en) | 1991-05-07 | 1991-05-07 | Tuyere for blast furnace |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4955349 RU2109068C1 (en) | 1991-05-07 | 1991-05-07 | Tuyere for blast furnace |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2109068C1 true RU2109068C1 (en) | 1998-04-20 |
Family
ID=21584378
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4955349 RU2109068C1 (en) | 1991-05-07 | 1991-05-07 | Tuyere for blast furnace |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2109068C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2543582C1 (en) * | 2011-01-24 | 2015-03-10 | Сеул Инджиниринг Ко., Лтд. | Tuyere of furnace for cast-iron making |
CN110592301A (en) * | 2019-09-23 | 2019-12-20 | 北京科技大学 | Blast furnace with oxygen-enriched coal injection tuyere and smelting process |
-
1991
- 1991-05-07 RU SU4955349 patent/RU2109068C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
US, патент, 4166433, кл. 122 - 6.6, 1979. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2543582C1 (en) * | 2011-01-24 | 2015-03-10 | Сеул Инджиниринг Ко., Лтд. | Tuyere of furnace for cast-iron making |
CN110592301A (en) * | 2019-09-23 | 2019-12-20 | 北京科技大学 | Blast furnace with oxygen-enriched coal injection tuyere and smelting process |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100548501C (en) | Injecting solid particulate material is advanced equipment in the container | |
US4572482A (en) | Fluid-cooled metallurgical tuyere | |
AU2006319123B2 (en) | Cooling element and method for manufacturing the same | |
KR100342274B1 (en) | Cooling Plate for Furnace | |
RU2109068C1 (en) | Tuyere for blast furnace | |
CN111334629A (en) | Cooling wall structure for improving cooling strength of blast furnace | |
US5989488A (en) | Blast tuyere of a blast furnace | |
PL192100B1 (en) | Casting mould for manufacturing a cooling element and cooling element made in said mould | |
RU2264590C2 (en) | Cooling battery for well furnaces | |
KR100590669B1 (en) | Shaft furnace-use stave cooler | |
US6446565B2 (en) | Blast tuyere for shaft furnaces, in particular blast furnaces or hot-blast cupola furnaces | |
KR101229273B1 (en) | Cooling plate of a blast furnace having excellent thermal conductivity and high-abrasion resistance, and method for manufacturing the same | |
JP4582558B2 (en) | Refractory cooling device layout structure on the bottom wall of the blast furnace furnace | |
US2497000A (en) | Tuyere structure | |
RU2299243C1 (en) | Blast furnace tuyere | |
JP2946619B2 (en) | Bottom electrode of DC arc furnace | |
CN220393786U (en) | Cyclone blast furnace tuyere small sleeve | |
KR101434308B1 (en) | Tuyere for blast furnace | |
CN107236838A (en) | A kind of cooling equipment for blast furnace | |
KR20010034144A (en) | Tapping launder for an iron smelt | |
JPH05331521A (en) | Steel tapping hole in refining furnace for steel-making | |
GB2064079A (en) | Surface coated copper furnace components | |
KR100456036B1 (en) | Cooling panel for a shaft furnace | |
US20040256772A1 (en) | Cooling plate comprising a reinforcement element | |
RU2316601C2 (en) | Oxygen converter tuyere tip |