RU2191830C1 - Blast furnace air tuyere - Google Patents

Blast furnace air tuyere Download PDF

Info

Publication number
RU2191830C1
RU2191830C1 RU2001129265/02A RU2001129265A RU2191830C1 RU 2191830 C1 RU2191830 C1 RU 2191830C1 RU 2001129265/02 A RU2001129265/02 A RU 2001129265/02A RU 2001129265 A RU2001129265 A RU 2001129265A RU 2191830 C1 RU2191830 C1 RU 2191830C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tuyere
internal
diameter
blast
blast furnace
Prior art date
Application number
RU2001129265/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Н. Логинов
В.И. Нетронин
В.А. Шатлов
М.А. Гуркин
А.В. Захаров
А.М. Брылин
А.Д. Ухов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Северсталь"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Северсталь" filed Critical Открытое акционерное общество "Северсталь"
Priority to RU2001129265/02A priority Critical patent/RU2191830C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2191830C1 publication Critical patent/RU2191830C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/143Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions of methane [CH4]

Landscapes

  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy. SUBSTANCE: air tuyere has steel flange, inner and outer sleeves and tuyere copper nose, which are hermetically connected one with another and whose internal surfaces define blowing channel, pipe for supplying natural gas to internal sleeve pipe. Tuyere copper nose internal surface is equipped with step. Gas supplying pipe has igniter tube with internal diameter making 0.12-0.26 of internal diameter of gas supplying pipe. Igniter tube is connected to blowing channel and is hermetically fixed on internal sleeve at distance from tuyere flange equal to 0.2-2.0 of internal sleeve diameter. Air tuyere of such construction is used in the process of melting cast iron in blast furnace for blowing fuel additives. EFFECT: increased efficiency and reduced coke formation by increased extent of fuel usage. 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано при выплавке чугунов в доменных печах с вдуванием топливных добавок. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to blast furnace production, and can be used in the smelting of cast iron in blast furnaces with injection of fuel additives.

Известна воздушная фурма доменной печи, включающая фланец, медные внутренний и наружный стаканы и носовую часть, соединенные между собой герметично, причем внутренний стакан и носовая часть фурмы создают дутьевой канал. В верхнюю часть дутьевого канала введена трубка для подачи природного газа к центру дутьевого потока (SU 1177349, С 21 В 7/16, 1985 г.). Known air tuyere of a blast furnace, including a flange, copper inner and outer cups and the nose connected tightly, and the inner glass and the nose of the tuyere create a blast channel. A tube was introduced into the upper part of the blow channel for supplying natural gas to the center of the blow stream (SU 1177349, С 21 В 7/16, 1985).

Известная конструкция фурмы обеспечивает лучшую степень перемешевания природного газа с дутьем, способствует лучшему его сжиганию в фурменном очаге и способствует снижению расхода кокса в доменном процессе. The known lance design provides the best degree of mixing of natural gas with blast, contributes to its better burning in the tuyere hearth and helps to reduce the consumption of coke in the blast furnace process.

Недостатком известной конструкции воздушной фурмы является то, что при высокотемпературном и обогащенном кислородом дутье трубка подачи природного газа отгорает и теряет свои положительные функции. A disadvantage of the known design of an air lance is that with a high-temperature and oxygen-enriched blast, the natural gas supply pipe burns out and loses its positive functions.

Наиболее близким к изобретению техническим решением по достигнутому результату является известная конструкция воздушной фурмы доменной печи, включающая фланец, медные наружный и внутренний стаканы и носовую часть фурмы, соединенные между собой герметично, причем внутренние поверхности внутреннего стакана и носовой части фурмы образуют дутьевой канал переменного поперечного сечения (RU 2150511, С 21 В 7/16, 1999 г.). Closest to the invention, the technical solution for the achieved result is the known design of an air lance of a blast furnace, including a flange, copper outer and inner glasses and the nose of the lance connected tightly, the inner surfaces of the inner glass and the nose of the lance forming a blast channel of variable cross section (RU 2150511, C 21 B 7/16, 1999).

Такая конструкция также приводит к улучшению перемешивания природного газа с дутьем в фурменной зоне. This design also leads to improved mixing of natural gas with blast in the tuyere zone.

Недостатком указанной конструкции является то, что при свойствах природного газа как легкого углеводородного топлива происходит его позднее воспламенение и реакция горения перемещается в зону фурменного очага с недостатком кислорода. The disadvantage of this design is that with the properties of natural gas as a light hydrocarbon fuel, it ignites later and the combustion reaction moves to the zone of the tuyere source with a lack of oxygen.

Техническим результатом настоящего изобретения является устранение недостатка аналога и прототипа, улучшение условий протекания реакции горения природного газа за счет обеспечения ранней ступени начала реакции горения, завершения полного горения в фурме, улучшения степени использования углеводородного топлива и снижения расхода кокса. The technical result of the present invention is to eliminate the disadvantage of analogue and prototype, improving the conditions of the combustion reaction of natural gas by providing an early stage of the beginning of the combustion reaction, completion of complete combustion in the tuyere, improving the degree of use of hydrocarbon fuel and reducing coke consumption.

Указанный технический результат достигается тем, что воздушная фурма доменной печи, включающая герметично соединенные между собой стальной фланец, внутренний и наружный стаканы, медный носок, расположенную во внутренней полости между наружным и внутренним стаканами газоподводящую трубку для подачи природного газа в дутьевой канал переменного сечения, образованным внутренними поверхностями стального фланца, внутреннего стакана и медного носка, имеющего уступ на внутренней поверхности, а газоподводящая трубка снабжена трубкой воспламенителя, герметично закрепленной на внутреннем стакане на расстоянии от стального фланца, равным 0,2-2,0 диаметра внутреннего стакана, при этом внутренний диаметр трубки воспламенения равен 0,12-0,26 внутреннего диаметра газоподводящей трубки. The specified technical result is achieved by the fact that the air lance of the blast furnace, which includes a steel flange hermetically connected to each other, inner and outer cups, a copper sock located in the inner cavity between the outer and inner cups, a gas supply pipe for supplying natural gas to a blowing channel of variable cross section, formed the inner surfaces of the steel flange, inner cup and copper toe having a ledge on the inner surface, and the gas supply pipe is equipped with an ignition pipe a substitute tightly mounted on the inner cup at a distance from the steel flange equal to 0.2-2.0 of the diameter of the inner cup, while the inner diameter of the ignition tube is 0.12-0.26 of the inner diameter of the gas supply tube.

Указанные пределы отношения размера трубки воспламенителя и ее расположения от фланца фурмы установлены опытным путем и обеспечивают лучшее протекание реакции горения природного газа. The indicated limits of the ratio of the size of the igniter tube and its location from the lance flange are established experimentally and provide the best course of the combustion reaction of natural gas.

Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором представлен продольный разрез воздушной фурмы доменной печи. The invention is illustrated in the drawing, which shows a longitudinal section of an air lance of a blast furnace.

Фурма включает стальной фланец 1, медный наружный стакан 2, который может быть выполнен из стали, медный внутренний стакан 3, который может быть выполнен из стали, а также покрыт огнеупорной футеровкой, медный носок 4, соединенные между собой герметично методом сварки 9. The lance includes a steel flange 1, a copper outer cup 2, which can be made of steel, a copper inner cup 3, which can be made of steel, and also coated with a refractory lining, a copper sock 4, interconnected hermetically by welding 9.

Через внутреннюю полость 11, между наружным и внутренним медными или стальными стаканами фурмы, проходит газоподводящая трубка 5, через выходное отверстие 6 которой природный газ поступает в поток дутья. На расстоянии L от стального фланца фурмы, равным 0,2-2,0 диаметра внутреннего медного или стального стакана d1, от газоподводящей трубки 5 отходит и соединяется с потоком дутья трубка воспламенителя 7 с внутренним диаметром d2, равным 0,12-0,26 внутреннего диаметра d3 газоподводящей трубки 5. На внутренней поверхности медного носка 4 фурмы выполнен уступ 8, d4. Дутьевой канал 10 образован внутренними поверхностями стального фланца 1, медным или стальным стаканом 3, который может быть покрыт огнеупорной футеровкой и медным носком 4. Диаметр внутренней поверхности фланца 1 и стакана 3, медного носка 4 создают дутьевой канал переменного сечения, т.к. d4 меньше d2 на величину уступа 8.Through the internal cavity 11, between the outer and inner copper or steel cups of the tuyere, a gas supply pipe 5 passes, through the outlet 6 of which natural gas enters the blast stream. At a distance L from the steel flange of the lance equal to 0.2-2.0 of the diameter of the inner copper or steel cup d 1 , the igniter tube 7 with an inner diameter d 2 equal to 0.12-0 leaves and connects to the blast flow , 26 of the inner diameter d 3 of the gas supply tube 5. On the inner surface of the copper toe 4 of the lance, a ledge 8, d 4 is made . The blast channel 10 is formed by the inner surfaces of the steel flange 1, a copper or steel cup 3, which can be coated with a refractory lining and a copper toe 4. The diameter of the inner surface of the flange 1 and the cup 3, a copper toe 4 create a blast channel of variable cross-section, because d 4 is less than d 2 by the magnitude of the step 8.

Воздушная фурма согласно изобретению работает следующим образом. An air lance according to the invention operates as follows.

Через фланец 1 фурмы в дутьевой канал 10 поступает поток нагретого до температуры 900-1200oС дутья. Из трубки воспламенителя 7 в дутьевой канал 10 поступает незначительный обьем газа, который сразу воспламеняется из-за большого избытка высоконагретого дутья. Горящий газ, выходящий из трубки воспламенителя, смешивается с основным потоком газа, поступающего в дутье по трубке 5 через выходное отверстие 6. При этом за счет пламени в воспламенителе происходит воспламенение большей части газа сразу при выходе из газоподводящей трубки. На уступе 8 при высокоскоростном движении смеси газа и дутья происходит торможение и завихрение потока, что способствует лучшему перемешиванию и полному завершению горения природного газа в фурме.Through the lance flange 1, a stream of blast heated to a temperature of 900-1200 ° C. enters the blast channel 10. An insignificant volume of gas flows from the igniter tube 7 into the blast channel 10, which immediately ignites due to a large excess of highly heated blast. The burning gas leaving the igniter tube is mixed with the main stream of gas entering the blast through the tube 5 through the outlet 6. In this case, due to the flame in the igniter, most of the gas ignites immediately upon exiting the gas supply tube. On ledge 8, during high-speed movement of the gas-blast mixture, the flow slows down and swirls, which contributes to better mixing and complete completion of the combustion of natural gas in the tuyere.

Пример. Для выбора оптимального диаметра трубки воспламенителя и определения места подвода трубки воспламенителя к дутьевому каналу устанавливали на доменную печь экспериментальные образцы фурм. Example. To select the optimal diameter of the igniter tube and determine the place of supply of the igniter tube to the blast channel, experimental tuyeres were installed on a blast furnace.

Эксперимент А. Experiment A.

Опытным путем исследован процесс горения природного газа в фурме при
d3 - 27,33 мм, d2 - 2,7, 6,0 мм

Figure 00000002

Figure 00000003

Эксперимент В.The process of burning natural gas in a lance at
d 3 - 27.33 mm, d 2 - 2.7, 6.0 mm
Figure 00000002

Figure 00000003

Experiment B.

Опытным путем исследован процесс горения природного газа в фурме при
L - 110, 370 мм d1 - 160, 180 мм

Figure 00000004

Figure 00000005

Результаты экспериментов приведены в таблице.The process of burning natural gas in a lance at
L - 110, 370 mm d 1 - 160, 180 mm
Figure 00000004

Figure 00000005

The experimental results are shown in the table.

При заявленных в изобретении соотношении размеров диаметра трубки воспламенителя и диаметра основной трубки подачи природного газа, а также конструктивного расположения трубки воспламенителя в фурме обеспечивается эффективное перемешивание природного газа с дутьем, его полное сгорание в канале фурмы, за счет этого увеличивается коэффициент замены кокса природным газом на 0,03-0,06 кг кокса /м3 природного газа.When the ratio of the diameters of the igniter tube and the diameter of the main supply tube of natural gas as claimed in the invention, as well as the structural arrangement of the igniter tube in the tuyere, efficient mixing of natural gas with blast, its complete combustion in the tuyere channel is ensured, due to this, the coefficient of coke replacement with natural gas increases 0.03-0.06 kg of coke / m 3 natural gas.

Claims (1)

Воздушная фурма доменной печи, включающая герметично соединенные между собой стальной фланец, внутренний и наружный стаканы, медный носок, расположенную во внутренней полости между наружным и внутренним стаканами газоподводящую трубку для подачи природного газа в дутьевой канал, образованный внутренними поверхностями стального фланца, внутреннего стакана и медного носка, имеющего уступ на внутренней поверхности, отличающаяся тем, что газоподводящая трубка снабжена трубкой воспламенителя, герметично закрепленной на внутреннем стакане на расстоянии от стального фланца, равном 0,2-2,0 диаметра внутреннего стакана, при этом внутренний диаметр трубки воспламенителя равен 0,12-0,26 внутреннего диаметра газоподводящей трубки. An air tuyere of a blast furnace, including a steel flange hermetically connected together, an inner and outer cup, a copper sock located in the inner cavity between the outer and inner cups, a gas supply pipe for supplying natural gas to the blast channel formed by the inner surfaces of the steel flange, inner cup, and copper a toe having a step on the inner surface, characterized in that the gas supply tube is provided with an igniter tube sealed to the inner stack not at a distance from the steel flange equal to 0.2-2.0 of the diameter of the inner cup, while the inner diameter of the igniter tube is 0.12-0.26 of the inner diameter of the gas supply tube.
RU2001129265/02A 2001-10-30 2001-10-30 Blast furnace air tuyere RU2191830C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001129265/02A RU2191830C1 (en) 2001-10-30 2001-10-30 Blast furnace air tuyere

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001129265/02A RU2191830C1 (en) 2001-10-30 2001-10-30 Blast furnace air tuyere

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2191830C1 true RU2191830C1 (en) 2002-10-27

Family

ID=20254037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001129265/02A RU2191830C1 (en) 2001-10-30 2001-10-30 Blast furnace air tuyere

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2191830C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102501003A (en) * 2011-10-01 2012-06-20 河北金栋机械有限公司 Blast-furnace tuyere small sleeve extrusion technology

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102501003A (en) * 2011-10-01 2012-06-20 河北金栋机械有限公司 Blast-furnace tuyere small sleeve extrusion technology
CN102501003B (en) * 2011-10-01 2014-02-05 河北金栋机械有限公司 Blast-furnace tuyere small sleeve extrusion technology

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU749407B2 (en) Preferential oxygen firing system for counter-current mineral calcining
ITUD950003A1 (en) MELTING PROCEDURE FOR ELECTRIC ARC OVEN WITH ALTERNATIVE ENERGY SOURCES AND RELATED ELECTRIC ARC OVEN
US4060380A (en) Furnace having burners supplied with heated air
US2362085A (en) Method of heating open-hearth furnace charges
RU2137068C1 (en) Process of melting of metal charge materials in shaft furnace
EP0554022B1 (en) Operation of vertical shaft furnaces
RU2191830C1 (en) Blast furnace air tuyere
JPS582582A (en) Shaft furnace
US3620514A (en) Fuel-air fired furnace with supplemental oxygen-fuel burner
US1856716A (en) Elongated tilting hearth furnace
CN204138734U (en) Blow side plumbous melting reduction device
KR100862086B1 (en) A method of improving a movable slag at steel assortment process
US2554609A (en) Method of operating open-hearth furnaces
US3232595A (en) Shaft type furnace for smelting scrap and producing steel
RU2150511C1 (en) Blast-furnace air tuyere
US1640251A (en) Cupola furnace
RU2280698C1 (en) Blast furnace air tuyere
US4362293A (en) Cupola
US2550848A (en) Method of operating open-hearth furnaces
SU1749623A1 (en) Method of heating steel melting furnace
JPH02263746A (en) Method and device for combustion in cement rotary kiln
US4411617A (en) Burners for soaking pit furnaces
KR20010028284A (en) Sinter machine with side wall structure for sintering in three direction
SU1560565A1 (en) Tuyre for introduction of noncorosive gas in liquid metal
JPS62164813A (en) Converter lance