SU1687369A1 - Устройство дл сушки футеровки ковшей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, а точнее к устройствам дл  сушки футеровки металлургических емкостей дл  жидкого металла . Цель изобретени  - повышение КПД сушки. На крышке 1 ковша 3 коаксиально установлены воздушный и топливный коллекторы , снабженные входными патрубками 8 и 9. В каждом выходном воздушном патрубке 10, прикрепленном тангенциально к поверхности коллектора, коаксиально установлен трубчатый смеситель, на выходном торце которого расположен механический стабилизатор, соединенный с выходным топливным патрубком. Выходные воздушные патрубки 10 равномерно размещены с изменением угла наклона оси патрубков к вертикальной плоскости, проход щей через ось коллектора и горизонтальную ось топливного патрубка от 45 до 90°. Использование устройства повышает равномерность нагрева футеровки и КПД процесса сушки на 7-11 %. 4 ил. 1 табл. Ё

Description

Изобретение относится к металлургии, а точнее к устройствам для сушки футеровки металлургических емкостей для жидкого металла.

Цель изобретения - повышение КПД сушки.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид: на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 разрез В-В на фиг.З.

На крышке 1 футерованного огнеупором 2 ковша 3 коаксиально установлены воздушный и топливный коллекторы 4 и 5, заглушенные с выходного торца донышками 6 и 7. Крышка 1 установлена с зазором с верхним торцом ковша 3. Для подвода воздуха к коллектору 4 и топлива к коллектору 5 они снабжены входными патрубками 8 и 9, причем входной воздушный патрубок 8 прикреплен тангенциально к наружной поверхности воздухоподающего коллектора. Выходные воздушные патрубки 10 воздухоподающего коллектора 4 прикреплены тангенциально к наружной поверхности коллектора 4.

В каждом выходном воздушном патрубке 10 коаксиально установлен трубчатый смеситель 11, закрепленный в патрубке при помощи направляющих 12. По центру трубчатого смесителя 11, с заглублением в его входную часть, размещен топливный патрубок 13, на боковой поверхности которого расположены выходные отверстия 14 для топлива. Топливный патрубок 13 соединен с топливным коллектором 4.

Выходные воздушные патрубки 20 и коаксиально установленные в последних топливные патрубки 13 размещены равномерно на наружной поверхности воздушного и топливного коллекторов,тангенциально к этой поверхности и одновременно с изменением угла наклона оси патрубков к вертикальной плоскости, проходящей через ось коллектора и горизонтальную ось топливного патрубка 13 от 45 до 90°. Количество патрубков выбирается не менее трех. На выходном горце 15 трубчатого смесителя 11 коаксиально выходному воздушному патрубку 10 расположен механический стабилизатор 16. который представляет собой прямоугольное в сечении полое кольцо с входной 17 и выходной 18 гранью боковой поверхности и внутренней 19 и внешней 20 цилиндрической поверхностью. Входная грань 17 механического стабилизатора 16 соединена с выходным торцом 15 трубчатого смесителя 11, который разделяет плоскость грани на две части с входными отверстиями 21 и 22, выполненными на окружности каждой из частей грани. Посреди не выходной грани 18 механическо! о стабилизатора выполнены по окружности выходные отверстия 23, соединяющие полость механического стабилизатора с полостью выходного воздушного патрубка 10.

Данные по исследованию эффективности сушки футеровки при изменении угла наклона патрубков и их количества представлены в таблице.

Устройство работает следующим образом.

После установки ковша 3 на место сушки его накрывают крышкой 1. По воздушному коллектору 4 с входным воздушным патрубком 8, установленным тангенциально к наружной поверхности патрубка, закрученный поток воздуха поступает в каждый выходной воздушный патрубок 10. Здесь до 50% поступившего в выходной воздушный патрубок 10 воздуха, так называемый первичный воздух, направляется в полость трубчатого смесителя 11, а остальной - вторичный воздух подают в полость патрубка 10 помимо трубчатого смесителя 11. Одновременно с топливоподающего коллектора 5 через выходные отверстия 14 топливного патрубка 13 в трубчатый смеситель 11 поступает мелкими струями топливо. Направление струй топлива под углом к продольной оси трубчатого смесителя 11 способствует полному перемешиванию в смесителе топлива с воздухом с образованием смеси с коэффициентом расхода первичного воздуха аг-0,5. Часть смеси и часть вторичного воздуха через входные отверстия 21 и 22 входной грани 18 механического стабилизатора 16. внутреннюю полость последнего и выходные отверстия 23 выходной грани 18 подают в корень факела. При этом возле выходных отверстий 23 механического стабилизатора 16 образуется стехиометрическая смесь топлива и воздуха, поступающая со скоростью 3-5 м/с, приближающейся к скорости распространения пламени в смеси метана с воздухом. Здесь образуется кольцо дежурных пламен, которое поджигает основную смесь топлива с воздухом. Движение горящей смеси топлива и воздуха, а в дальнейшем продуктов их сгорания по траектории тангенциальной к наружной поверхности воздухоподающего коллектора, с учетом предварительной закрутки воздуха по спирали в коллекторе и учетом влияния подъемных сил в объеме ковша на продукты сгорания, приводит к спиралевидному движению продуктов сгорания поверхности футеровки ковша с определенным углом подъема спирали. Расположение топливных и воздушных патрубков с изменением угла на клона оси патрубка к вертикальной плоскости, проходящей через ось коллектора и горизонтальную ось топливного патрубка от 45 до 90° обеспечивает сдвиг траектории струи смеси топлива и окислителя с их слиянием в одну плоскую струю с шириной, равной сумме диаметров отдельных струй. Это в свою очередь увеличивает равномерность нагрева футеровки поверхности. Движение продукт )в сгорания плоской струей по спирали способствует увеличению времени пребывания сгоревшего топлива в объеме ковша по сравнению со способом сгорания топлива с прямолинейным движением струй продуктов сгорания. Это приводит к увеличению количества теплоты продуктов сгорания аккумулированной футеровкой, повышению равномерности нагрева футеровки и КПД процесса сушки на 7-11%.

Claims (1)

1. Фо рмула изобретения

   Устройство для сушки футеровки ковшей, содержащее коаксиально установлен ные топливный и воздушный коллекторы с закрытыми торцами, с входными воздушным и топливным патрубками и располо5 женными равномерно по периметрам коллекторов выходными воздушными и коаксиально установленными в них выходными топливными патрубками, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД 10 сушки, устройство снабжено трубчатым смесителем и механическим стабилизатором, связанными с выходными топливными патрубками и размещенными в каждом выходном воздушном патрубке коакси15 ально, при этом выходные патрубки в количестве, по крайней мере трех, размещены равномерно с изменением угла наклона оси патрубка к вертикальной плоскости, проходящей через ось коллекторов 20 и горизонтальную ось воздушного патрубка 45-90°, а входной и выходные воздушные патрубки направлены тангенциально наружной поверхности воздушного коллектора.

   Hew riHTP'j ество бцов Угол наклона _r. p патруРна, (!- kl | 30-30 | 45-90 I 45-110 | 45-130 1? Эффен г иинрсть К'и ηοιόοβο, i 31 41 30 20 Равномерность АТ (Р 31 26 16 26 32 нагппво Л X η 6 Эффективность кпл. нагрева, 2/ 30 40 31 27 F’aib'Lji-iepiiocTb Λ 1 II ί-) ?il 25 15 26 32 нацмена 4 х >1 4 Эффективность ИГУ¹, насрева, ί 20 30 40 31 27 Равномерность ft] р! 30 25 15 26 32 нагрева Δχ Μ 3 Эффои тивность НАЛ нагрева, Ъ 27 29 39 30 26 Равномерность g P 30 26 16 27 33 нагрева Л х Μ 2 Эф Ген живность РПД назрева, \ 20 2 6 37 25 22 Равномерность i т P) 35 30 30 29 26 hoi сева Δ х гл 1 Эффентнвность ргл наг-зеоа, \ 19 24 26 29 20 |’анчо^ерность лт Pi 32 30 23 31 35 наг рева Δ х M _________1-

   fid

   Фит. 3 в-в