SU1082824A1 - Дутьева фурма доменной печи - Google Patents

Abstract

ДУТЬЕВАЯ ФУРМА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержаща  полый корпус и топ .ливоподвод щий патрубок.в его полости с расиредепитепем топливного потока , установленным внутри выходной части патрубка в виде сопла Лавал , отличающа с  тем, что, с целью повышени  качества смешива-. ни  топливодутьевых кс мпонентов, распределитель установлен в поцости выходной части патрубка с образова нием в ней периферийного канала, соединенного непосредственно с по лост ми корпуса фурмы и патрубка.

Description

S 7 е

on/iugQ

Дутье

О 00

го

00

к

4 Изобретение относитс  к получени металлов и сплавов путем плавлени  и может быть использовано в шахтных печах, например,в доменном производ стве, где примен етс  комбинированное дутье, Известна дутьева  фурма, предна3Ha4eHHak дл  подачи в рабочее пространство агрегата дополнительного топлива через полый корпус и топливопод-вод щий патрубок в виде сопла Лавал  Cl Однако эта фурма при высоких параметрах комбинированного дуть  не может быть применена в доменном производстве. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  дутьева  фурма доменной |1ечи, содержаща  полый корпус и топливопсдвод щий патрубок в его полость с распределителем топливного потока, установлен ным внутри выходной части патрубка в виде сопла Лавал  23. Недостатком известной конструкции  вл етс  снижение пробивной способности топливного потока и ухудшение смешени  дутьевых компонентов с топливе в поперечном се. чении дутьевой полости, что приводит к горению смеси в локальных участках фурмы и, в конечнсил итоге, снижает степень реагировани  топлива и однородности горного газа, что в целом повышает расход кокса на печь. Цель изобретени  -; повышение качества смешени  топливодутьевых , компонентов. Указанна  цель достигаетс  тем, что в дутьевой. фурме доменной печи, содержащей полый корпус и трпливоподвод нщй патрубок в его полость с распределителем топливного потока, установленным внутри выходной части патру бка в виде сопла Лавал , распр делитель установлен в полости выход ной части патрубка с образованием в ней периферийного кольцевого канала , соединенного непосредственно с полост ми корпуса фурма и  атрубка . / , , . ,.. Это позволит.осуществить в преде лах внутреннего пространства фурмы двустадийное смешение дуть  с топливс л путем ввода в дутьевой канал центрёшьной активной скоростной струи и периферийной кольцевой пассивной струи топлива,.что обеспечивает Эффективное смешение топливог дутьевых компонентов при повышении. кине тической энергии и дальнобойное ти тЪпливного потока, увеличиваетс  глубина его внедрени  в дутьевой поток и, в конечном итоге, повышаетс  однородность смешанного потока по сечению фурмы. На чертеже изображена дутьева  фурма, продольный разрез. Дутьева  фуйма содержит водоохлаждаемый корпус 4 конической формы с соответственней наружной и внутрен-. ней стенками 2 и 3, головной Грыльной ) частью 4 и фланцем 5. Через водрохлаждаемую полость корпуса 1 пропущен топливоподвод щий патрубок 6 с выходным отверстием в дутьевой канал фурмы. S полости патрубка б (в его выходной части) установлен полый распределить 7 топливного потока с кольцевым (периферийным) каналом 8 между наружной поверхностью распределител  7 и внутренней поверхностью патрубка б. Внутренн   полость распределител  7 выполнена профилированной в виде сопла Лавал  с расшир «ощейс  выходной частью в направлении дутьевого канала и входной сужающей частью, направленной навстречу потоку топлива. Критическое (узйое) сечение сопла выполнено .на 10-20% больше плоцади кольцевого канала 8. Кромки стенок входной часГй сопла целесообразно выполнить острыми или скругленными . Распределитель 7 установлен коаксиально выходной части топливопод вод щего патрубка 6 и закреплен в ней жестко, причем выходной торец распределител  7 размещен заподлицо с выход«ным патрубка б. Распределитель 7 целесообразно изготовить из жаропрочного или огнеупорного материала. В зависимости от диаметра дутьевого канала, энергопараметров топ.лива перед Фурмой и характера истечени  топливного потока профиль кольцевого (-периферийного ) канала 8 может быть выполнен расшир ющимс , цилиндрическим или сужающимс , при этом в любом из указанных вариантов входную часть его целесообразно выполнить сужающейс  в направлении по ходу движени  потока . Из условий сплошности истекающих потоков угол раскрыти  центрального и периферийного сопел должен находитьс  в пределах Устройство работает следующим образом. высокотемпературное дутье под давлением подаетс  в печь через дутьевСй канал фурмы, а топливо (природный, коксовый и др. газы), вводимое через патрубок б, поступает в дутьевой канал на смешение в виде центральной активной круглой струи, фс мируемой истечением через сопло Лавал ., и периферийной пассивной кольцевой струи, формируемой истечением череэ канал 8, при этом степень активности струи определ етс  как количеством их движени , так и формируемым профилем канала. Такое разделение топливного потока приводит к увеличению дальнобойности

центральной струи и отставанию периферийной струи, ее дефс мации и повьвлению степени поперечной турбули-

зации. Это способствует интенсивному перемешиванию периферийной струи топлива с дутьем по периметру ijieHfральной то11ливной струи в области

:при шкани  трпливоподвод щего патрубка 6 со стенкой 3 дутьевого канала

привал т к локальному горениюг

 ойвленшо поперечной пульсации, :воэникнов йшо визфевых (циркул ционных) ЗОЙ   sf&actttiaH yt этого предварительно окмшанйого топливсщутьевого потока 9 ксфневую часть центральной топл вцсмй струи, )где по вл етс  область пониженного давлени , в процессе совместного движени  центра:льной . струй с присоединенным пограничньш смешанным потоком смоление продолжаетс  по всей длине активной струи и характеризуетс  энергичным взаимодействием движуцдахс  контактируемых масс за счет развити  фронта горени , интенсивной турбулизации, удиинени  пути смешени  по сечению дутьевого Канада, развитие реакционной контактной поверхности, возрастани  температурного уровн  смешиваемых компонентов и послойного проникнове ни  дутьевых компонентов в топливный поток, при этом последний разбуxaei . Такое постадийное поперечнопродольное взаимодействие движущихс 

раз нохарактерных потоков форсирует процесс смешени , усредн ет распределение смешиваемых компонентов в пределах фурмл и повышает однородность горнового газа.

Перенос распределител  7 в РЯу6«ну топливоподвод щего патрубка б снижает эффект разделени  топливной струи, а вьщвижение распределител  в дутьевой канал приводит к преждевременно14у его прогару.

Предлагаемое техническое.решение обеспечивает разделение топлива на два потока в npcotecce его истечени  в дутьевой канал фурмы, при этом подвод топлива осуществл етс  от одного источника. Это позвол ет организовать двустадийиое смешение углеводородов топлива с кислородом дуть  с развитой контактной поверхностью , что интенсифицирует процесс смесеобразовани  путем повышени  степени реагировани  Взаимодействующих кс чпонентов по сечению канала и, в конечном итоге, увеличивает степень использовани  врабочем пространстве печи химической энергии восстановительных газов, что позвол ет снизить расход кокса на печь.Годовой экономический эффект от внедрени  изобретени  составл ет около 195 тыс.руб.

Claims (1)

1. ДУТЬЕВАЯ ФУРМА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащая полый корпус и топливоподводящий патрубок.в его полости с расиределитепем топливного потока, установленным внутри выходной части патрубка в виде сопла Лаваля, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества смешивания топливодутьевых компонентов, распределитель установлен в поцости выходной части патрубка с образованием в ней периферийного канала, соединенного непосредственно с подлостями корпуса фурмы и патрубка.

   Дутье

   SU _m. 1082824