RU2299243C1 - Blast furnace tuyere - Google Patents
Blast furnace tuyere Download PDFInfo
- Publication number
- RU2299243C1 RU2299243C1 RU2006100570/02A RU2006100570A RU2299243C1 RU 2299243 C1 RU2299243 C1 RU 2299243C1 RU 2006100570/02 A RU2006100570/02 A RU 2006100570/02A RU 2006100570 A RU2006100570 A RU 2006100570A RU 2299243 C1 RU2299243 C1 RU 2299243C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tuyere
- lance
- cooling
- blast furnace
- nozzle part
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Blast Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии черных металлов, в частности к конструкциям фурм доменных печей.The invention relates to the metallurgy of ferrous metals, in particular to the designs of the tuyeres of blast furnaces.
Для повышения стойкости фурм доменных печей предлагалось много различных вариантов. Например, известна фурма доменной печи, содержащая водоохлаждаемый корпус, состоящий из внутреннего и наружного конических стаканов, соединенных концом с фланцем и с рыльной частью (а.с. СССР №870433, опубл. 07.10.1981 г.). Также известна фурма доменной печи, содержащая водоохлаждаемый корпус, состоящий из наружной и внутренней обечаек с фланцем и рыльной частью, в охлаждаемой полости которой установлена трубка с тангенциально направленным соплом для подвода охладителя, трубка для его отвода и кольцевая перфорированная перегородка (а.с. СССР №1027216, опубл. 07.07.1983 г.).To improve the durability of the tuyeres of blast furnaces, many different options were proposed. For example, the tuyere of a blast furnace is known, containing a water-cooled casing, consisting of an inner and outer conical cups connected by an end with a flange and with a snout (AS USSR No. 870433, publ. 07.10.1981). Also known is the tuyere of a blast furnace containing a water-cooled case, consisting of an outer and inner shell with a flange and a snout, in the cooled cavity of which there is a tube with a tangentially directed nozzle for supplying a cooler, a pipe for its removal and an annular perforated partition (A.S. USSR No. 1027216, publ. 07/07/1983).
Общим недостатком обеих известных фурм является их низкая стойкость из-за недостаточного охлаждения фурмы в рыльной части.A common disadvantage of both known tuyeres is their low resistance due to insufficient cooling of the tuyeres in the back part.
Наиболее близкой к заявляемой является фурма доменной печи, содержащая соединенные между собой фланец, наружный и внутренний корпуса и рыльную часть с залитым змеевиком (Кудинов Г.А. Охлаждение современных доменных печей. - М.: Металлургия, 1988. С.241-243).Closest to the claimed one is the tuyere of a blast furnace containing interconnected flange, outer and inner cases and the back part with a filled coil (Kudinov G.A. Cooling of modern blast furnaces. - M .: Metallurgy, 1988. P.241-243) .
Недостатком известной фурмы является ее низкая стойкость, так как не регламентированы размеры каналов охлаждения рыльной части фурмы в зависимости от сечения стенки рыльной части.A disadvantage of the known lance is its low resistance, since the size of the cooling channels of the snout of the lance is not regulated, depending on the section of the wall of the snout.
Технический результат - повышение стойкости фурмы.EFFECT: increased lance resistance.
Технический результат достигается тем, что фурма доменной печи, содержащая соединенные между собой фланец, наружный и внутренний корпуса и рыльную часть с каналами охлаждения в виде змеевика, характеризуется тем, что суммарная площадь сечения каналов охлаждения при продольном осевом сечении рыльной части фурмы составляет 0,07÷0,54 от площади сечения стенки рыльной части фурмы, а расстояние от поверхности канала охлаждения до наружной поверхности рыльной части фурмы составляет 0,05÷0,50 от толщины стенки рыльной части в месте расположения канала. Расстояние между поверхностями рядом расположенных каналов в направлении оси фурмы составляет 0,01÷0,60 от длины рыльной части фурмы. В частных случаях внутренние каналы может образовывать залитая труба, а также профиль квадратного или прямоугольного сечения. Фланец, наружный и внутренний корпуса и рыльная часть соединены между собой сварными швами.The technical result is achieved in that the tuyere of the blast furnace containing interconnected flange, the outer and inner bodies and the back part with cooling channels in the form of a coil is characterized by the fact that the total cross-sectional area of the cooling channels with a longitudinal axial section of the back part of the tuyere is 0.07 ÷ 0.54 from the cross-sectional area of the wall of the back of the tuyere, and the distance from the surface of the cooling channel to the outer surface of the back of the tuyere is 0.05 ÷ 0.50 of the wall thickness of the back of the tuyere ala. The distance between the surfaces of adjacent channels in the direction of the axis of the lance is 0.01 ÷ 0.60 of the length of the back of the lance. In special cases, the internal channels can form a flooded pipe, as well as a profile of square or rectangular section. The flange, the outer and inner shells and the snout are interconnected by welds.
На чертеже изображена фурма доменной печи: фиг.1 - продольный разрез и фиг.2 - вид слева.The drawing shows the tuyere of a blast furnace: figure 1 is a longitudinal section and figure 2 is a left view.
Фурма содержит трубу для подвода воды 1, фланец 2, соединенный с наружным 3 и внутренним 4 корпусами, которые соединены с другой стороны с рыльной частью 5, в которую залит змеевик 6, также содержит трубу 7 для подачи газа и трубу 8 для отвода воды. Буквами обозначено: d - внутренний диаметр трубки змеевика (канала охлаждения); S - толщина стенки рыльной части фурмы в месте расположения змеевика; L - длина наружной рыльной части фурмы; a - расстояние между поверхностями двух рядом расположенных витков трубки змеевика (каналов охлаждения); b - расстояние от внутренней поверхности трубы змеевика (канала охлаждения) до наружной поверхности рыльной части фурмы.The lance contains a pipe for supplying water 1, a flange 2 connected to the outer 3 and inner 4 cases, which are connected on the other side to the back part 5, into which the coil 6 is filled, also contains a
Фурма работает следующим образом. Охладитель по трубе 1 подается в змеевик 6, залитый в рыльную часть 5. Труба 1 проходит через фланец 2 и заднюю камеру, которая ограничена наружным 3 и внутренним 4 корпусами. Труба 1 является продолжением залитого змеевика 6. Охладитель проходит через змеевик 6, охлаждает рыльную часть 5 и отводится в заднюю камеру, ограниченную наружным 3 и внутренним 4 корпусами. После охлаждения задней камеры вода отводится по трубе 8. В процессе работы фурмы в доменной печи через трубу 7 подается газ.Tuyere works as follows. The cooler through the pipe 1 is fed into the coil 6, filled in the back of the pipe 5. The pipe 1 passes through the flange 2 and the rear chamber, which is limited by the outer 3 and 4 inner bodies. The pipe 1 is a continuation of the flooded coil 6. The cooler passes through the coil 6, cools the back part 5 and is discharged into the rear chamber, limited by the outer 3 and inner 4 cases. After cooling the back chamber, water is discharged through the
Работа воздушной фурмы заключается в подаче горячего дутья в горн доменной печи для поддержания горения кокса. Источниками тепла, воздействующими на фурму, кроме горячего дутья, являются также тепловое излучение из горна печи и жидкие продукты плавки, контактирующие с фурмой. При этом наиболее сильное тепловое воздействие, следствием которого может быть проплавление стенки фурмы, оказывает жидкий чугун.The operation of an air lance consists in supplying hot blast to the furnace of a blast furnace to maintain the burning of coke. Sources of heat acting on the lance, in addition to hot blast, are also thermal radiation from the furnace hearth and liquid smelting products in contact with the lance. In this case, the strongest thermal effect, which may result in penetration of the tuyere wall, is exerted by molten iron.
В связи со сложными условиями эксплуатации заявленная конструкция фурмы обладает рядом преимуществ, заключающихся в более интенсивном охлаждении торцовой и наружной поверхностей рыльной части, где тепловые нагрузки достигают максимальных значений. Интенсификация охлаждения достигается путем использования в рыльной части змеевика с заданным сечением каналов охлаждения. Причем, в частном случае, для уменьшения толщины стенки фурмы в рыльной части змеевик выполняют в виде двухзаходной спирали.In connection with difficult operating conditions, the claimed lance design has several advantages, which include more intensive cooling of the front and outer surfaces of the front part, where thermal loads reach maximum values. The intensification of cooling is achieved by using a coil with a predetermined section of the cooling channels in the snout section. Moreover, in the particular case, to reduce the thickness of the tuyere wall in the back part of the coil, the coil is made in the form of a two-way spiral.
Экспериментально установлено, что для повышения стойкости фурмы суммарная площадь сечения каналов охлаждения при продольном осевом сечении рыльной части фурмы должна составлять 0,07÷0,54 от площади сечения стенки рыльной части фурмы. При меньшем значении площади сечения каналов рыльная часть быстро перегревается и фурма выходит из строя, так как каналы небольшого сечения не обеспечивают необходимого охлаждения рыльной части. При большем значении площади сечения каналов они становятся громоздкими, занимают большую площадь стенки и, по мере износа рыльной части, может наблюдаться прогорание стенки в месте расположения каналов. Также было установлено, что расстояние от поверхности канала охлаждения до наружной поверхности рыльной части фурмы должно составлять 0,05÷0,50 от толщины стенки рыльной части фурмы в месте расположения канала. При меньшем значении соотношения - быстро прогорает змеевик из-за слишком близкого расположения к поверхности рыльной части, на которую воздействует жидкий металл, а при большем соотношении - резко ухудшается охлаждение поверхности.It was experimentally established that in order to increase the lance resistance, the total cross-sectional area of the cooling channels with a longitudinal axial cross-section of the tuyere tuyere part should be 0.07 ÷ 0.54 of the cross-sectional area of the tuyere tuyere wall section. With a smaller value of the cross-sectional area of the channels, the back of the channel quickly overheats and the lance fails, since the channels of a small section do not provide the necessary cooling of the back of the channel. With a larger value of the cross-sectional area of the channels, they become bulky, occupy a large wall area, and, as the ryl part wears out, a burn-out of the wall can be observed at the location of the channels. It was also found that the distance from the surface of the cooling channel to the outer surface of the back of the lance should be 0.05 ÷ 0.50 of the wall thickness of the back of the lance at the location of the channel. With a lower value of the ratio, the coil quickly burns out due to being too close to the surface of the snout portion affected by the liquid metal, and with a larger ratio, the surface cooling drastically deteriorates.
Дополнительного повышения стойкости фурмы за счет усиления охлаждения удается получить в случае, если расстояние между поверхностями рядом расположенных каналов в направлении оси фурмы составляет 0,01÷0,60 от длины рыльной части фурмы. При меньшем расстоянии не удается качественно получить отливку рыльной части с таким небольшим расстоянием между каналами, а при большем расстоянии - уменьшается охлаждение рыльной части, что приводит к снижению стойкости фурмы.It is possible to obtain an additional increase in the resistance of the tuyere due to increased cooling if the distance between the surfaces of adjacent channels in the direction of the tuyere axis is 0.01–0.60 of the length of the back of the tuyere. At a shorter distance, it is not possible to obtain a high-quality casting of the snout with such a small distance between the channels, and at a greater distance, cooling of the snout is reduced, which leads to a decrease in the resistance of the lance.
Для формирования внутренних каналов в рыльной части фурмы можно использовать трубы или профиль квадратного или прямоугольного сечения.To form internal channels in the back of the tuyere, pipes or a square or rectangular section profile can be used.
Наибольшую стойкость будет иметь фурма, у которой фланец, наружный и внутренний корпуса и рыльная часть соединены между собой сварными швами. Такая фурма обладает большой жесткостью и герметичностью.The lance will have the greatest resistance, in which the flange, the outer and inner shells and the back part are connected by welds. Such a lance has great rigidity and tightness.
Пример выполнения фурмы. Фурма содержит трубу для подачи воды, наружный и внутренний корпуса, соединенные сварными швами с фланцем и рыльной частью. В медную рыльную часть залит змеевик в виде двухзаходной спирали, которая соединена с трубой для подачи воды, а отверстие для отвода воды выходит из змеевика рыльной части непосредственно в заднюю камеру, которая ограничена наружным и внутренним корпусами. Окончательно вода отводится через трубу во фланце. Внутренний диаметр трубы змеевика в рыльной части равен d=30 мм, толщина стенки рыльной части S=60 мм, длина рыльной части L=275 мм. При продольном осевом сечении рыльной части фурмы в плоскость сечения попадают 7 трубок. В этом случае суммарная площадь сечения каналов охлаждения при продольном осевом сечении рыльной части фурмы по отношению к площади сечения стенки рыльной части фурмы будет составлять:An example of a lance. The lance contains a pipe for supplying water, the outer and inner shells connected by welds with a flange and a snout. A coil in the form of a two-way spiral, which is connected to the pipe for supplying water, is poured into the copper snout portion, and a hole for water drainage leaves the snake snake coil directly into the rear chamber, which is limited by the outer and inner cases. Finally, water is discharged through a pipe in the flange. The inner diameter of the pipe coil in the snout is d = 30 mm, the wall thickness of the snout is S = 60 mm, the length of the snout is L = 275 mm. With a longitudinal axial section of the snout of the tuyere, 7 tubes fall into the plane of the section. In this case, the total cross-sectional area of the cooling channels with a longitudinal axial section of the snout of the tuyere with respect to the cross-sectional area of the wall of the snout of the tuyere will be:
Расстояние между поверхностями двух рядом расположенных каналов трубки равно: a=7 мм, что составляет 0,026 от длины рыльной части фурмы.The distance between the surfaces of two adjacent channels of the tube is: a = 7 mm, which is 0.026 of the length of the back of the lance.
Расстояние от верхней поверхности трубы змеевика до наружной поверхности рыльной части фурмы равно b=20 мм, что составляет 0,33 от толщины стенки рыльной части в месте расположения канала охлаждения.The distance from the upper surface of the coil pipe to the outer surface of the snout of the lance is b = 20 mm, which is 0.33 of the wall thickness of the snout at the location of the cooling channel.
Технико-экономическое преимущество предлагаемого технического решения заключается в повышении стойкости фурм доменной печи, снижении отказов фурм, повышении стабильности работы доменной печи и увеличении выхода годного металла.The technical and economic advantage of the proposed technical solution is to increase the durability of the tuyeres of the blast furnace, reduce the failure of the tuyeres, increase the stability of the blast furnace and increase the yield of metal.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006100570/02A RU2299243C1 (en) | 2006-01-10 | 2006-01-10 | Blast furnace tuyere |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006100570/02A RU2299243C1 (en) | 2006-01-10 | 2006-01-10 | Blast furnace tuyere |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2299243C1 true RU2299243C1 (en) | 2007-05-20 |
Family
ID=38164111
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006100570/02A RU2299243C1 (en) | 2006-01-10 | 2006-01-10 | Blast furnace tuyere |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2299243C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2676382C1 (en) * | 2017-09-15 | 2018-12-28 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Медногорский Медно-Серный Комбинат" | Bottom and side blown tuyere |
-
2006
- 2006-01-10 RU RU2006100570/02A patent/RU2299243C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КУДИНОВ Г.А., Охлаждение современных доменных печей, М., Металлургия, 1988, с.241-243. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2676382C1 (en) * | 2017-09-15 | 2018-12-28 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Медногорский Медно-Серный Комбинат" | Bottom and side blown tuyere |
EP3456849A1 (en) | 2017-09-15 | 2019-03-20 | Obschestvo S. Ogranichennoi Otvetstvennostyu "Mednogorsky Medno-Serny Kombinat" | Tuyere for bottom and side blowing and method for cooling the same |
EA038247B1 (en) * | 2017-09-15 | 2021-07-29 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Медногорский Медно-Серный Комбинат" | Tuyere for bottom and side blowing and method for cooling the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1884731B1 (en) | Methods of implementing a water-cooling system into a burner panel and related apparatuses | |
KR100868545B1 (en) | A gas injection lance | |
WO2007123986A2 (en) | Metal making lance tip assembly | |
RU2271397C2 (en) | Device for injection of solid loose material into reservoir | |
RU2002135612A (en) | DEVICE FOR BLOWING SOLID BULK MATERIAL INTO TANK | |
US20090129428A1 (en) | Cooling device for use in an electric arc furnace | |
CN111334629A (en) | Cooling wall structure for improving cooling strength of blast furnace | |
US20080128963A1 (en) | Apparatus for injecting gas into a vessel | |
KR100342274B1 (en) | Cooling Plate for Furnace | |
RU2299243C1 (en) | Blast furnace tuyere | |
JPH11217609A (en) | Cooling element for vertical furnace | |
JP5395972B2 (en) | H steel cooling structure in the settling ceiling part of the flash smelting furnace, and cooling method of the H steel in the settling ceiling part of the flash melting furnace | |
CN210560536U (en) | Cast forging type tuyere medium sleeve | |
CN220393786U (en) | Cyclone blast furnace tuyere small sleeve | |
RU2109068C1 (en) | Tuyere for blast furnace | |
RU2715924C1 (en) | Method and device for melting | |
RU216595U1 (en) | Blast furnace lance | |
CN108225025A (en) | The tuyere device of combustion furnace | |
RU2067999C1 (en) | Blast furnace tuyery | |
CN213982432U (en) | High-temperature-resistant coating oxygen lance | |
CN209260129U (en) | A kind of oxygen rifle of high-durability | |
JP7357065B2 (en) | Gas injection member, furnace equipped with such member and use thereof | |
CN203513725U (en) | Cooling device for downcomer of RH refining furnace in steel mill | |
RU2449022C2 (en) | Method for cooling air blowing tuyere and supplying natural gas to blast furnace, and device for its implementation | |
SU759593A1 (en) | Tuyere of blast furnace |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20140530 |