SU477194A1 - Воздушна фурма доменной печи - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к металлургической промышленности и может быть использовано в доменном производстве при подаче в фурменную зону жидкого топлива (например мазута ).

Вдувание мазута в горн доменных печей производитс  в основном через стальную трубку, вмонтированную внутрь воздушной фурмы. При такой конструкции устройства дл  вдувани  мазута расход последнего выше 30-35 кг/т чугуна и лимитируетс  полнотой сгорани ; при более высоких расходах происходит образование сажистого углерода, в результате чего ухудшаетс  осветление воды оборотного цикла газоочистки и снижаетс  эффективность от вдувани  жидкого тонлива.

Следовательно, необходимо усовершенствовать устройства дл  вдувани  мазута с целью обеспечени  полноты его сгорани  при расходе на доменных печах большого объема 100 кг/с чугуна и выше.

Известно устройство дл  улучшени  смешени  природного газа с дутьем, в котором выходной конец газоподвод ш,ей трубки выполнен в виде щели, выт нутой в направлении, перпендикул рном центральной осн рабочего канала фурмы. Однако указанное устройство применительно к услови м сжигани  жидкого топлива не обеспечивает его полного горени , особенно при больших расходах, но следуюш ,им причинам;

создаетс  узкий направленный поток тонлива , вследствие чего ухудшаетс  качество распылени  и равномерность распределени  топлива по всему поперечному сечению фурмы;

из-за воздействи  температуры и динамического напора гор чего дуть  на выходной конец трубки нарушаютс  заданные размеры щели;

во врем  остановки печи со вз тием на т гу (как показывает опыт работы доменных печей ) выходной конец тонкостенной трубки в рабочем канале фурмы отгорает.

Целью изобретени   вл етс  улучшение условий распылени  смешен;и  жидкого топлива с дутьем дл  обеспечени  его полного горени , особенно при больших расходах, повышение надежности работы устройства в услови х высоких температур, снижение потерь температуры жидкого топлива при подаче его в рабочий канал фурмы, простота конструкции устройства и удобство его обслуживани . Это достигаетс  тем, что на конце топливоподвод щей трубки, котора  пропущена через водоохлаждаемую полость фурмы, установлен паконечник (сопло), выполненный в виде полого цилиндра, выходной конец которого в рабочем канале фурмы оканчиваетс  сферической поверхностью с торцовым отверстием, причем отношение радиуса кривизны сферы сопла и ширине щели равно 5-45, высов сопла в канал фурмы составл ет 0,2-0,25 сечепи  канала , а по длине фурмы сонла зстановлены со смещением между собой на 50-60 мм.

Отверстие проходит по всей сферической поверхности и части цилиндрической поверхности сопла. При этом сонло размеи1,ают так, что плоскость щели расположена вертикально относительно горизонтальной плоскости воздущной фурмы. Сопло ввариваетс  в корпус фурмы так, что 1/4 часть его длины находитс  в водоохлаждаемой полости фурмы. При этом сопло наклонено под углом 91 -100° навстречу потоку дуть . Устанавливают два сопла на фурму, и располагают их по ее горизонтальному диаметру со смещением меледу собой . Участок трубки, размещенный в водоохлаждаемой полости фурмы, теплоизолируют .

При использовании описываемого сопла рещаютс  следующие задачи:

вследствие воздействи  потока гор чего дуть , имеющего скорость 150-250 м/с, па струю топлива, исход щего в виде тонкой и равномерной по толщине пленки, котора  образуетс  при прохождении топлива через калиброванную щель сопла, осуществл етс  распыление подаваемого в рабочий канал фурмы жидкого топлива;

за счет образовани  плоской веерообразной струи топлива увеличиваетс  площадь контакта его с дутьем, что способствует их равномерному перемещиванию по всему поперечному сечению фурмы.

Дл  получени  более высокой разности скоростей потоков топлива и дуть  (в результате чего еще более повыщаетс  степень распылени  вдуваемого топлива) сопло устанавливают под углом 91 -100° навстречу потоку гор чего дуть . Как показывают опыты, оптимальный угол наклона сопла к продольной оси фурмы 95-96°.

Сопло изготавливают из материала высокой теплопроводности, например из красной меди или стали, и вваривают в корпус фурмы так, что задний его конец на участке, составл ющем 20-30% от общей длины сопла, охлаждаетс  водой, циркулирующей во внутренней полости фурмы. Охлаждение сопла новыщает его термостойкость и позвол ет сохранить заданные геометрические размеры в течение всего периода эксплуатации, чем определ етс  надежность работы устройства. Охлаждение сопла предотвращает также закоксовывание в выходном канале остаточного топлива при прекращении его подачи, что облегчает обслуживание устройства.

Теплоизол ци , например, прорезиненным щлангом участка топливоподвод щей трубки, расположенного в водоохлаждаемой полости фурмы, позвол ет сохранить температуру топлива , не допуска  увели чени  его в зкости, что обеспечивает улучщение распылени  и условий сжигаии .

Подача топлива на фурму через два сонла, расположенных по горизонтальному диаметру навстречу друг другу, уменьщает концентрацию топлива в смеси с дутьем в месте ввода и способствует более равномерному распределению его но всему поперечному сечению рабочего канала фурмы. При этом создаетс  высока  степень распылени  и перемещивани  повыщенного количества вдуваемого топлива с дутьем. Сопла установлены на различном рассто нии от фланца фурмы, в результате чего предотвращаетс  сконцентрированпость топлива с двух точек ввода на небольщом участке рабочего канала фурмы. Как показывают опыты, оптимальное рассто ние точек ввода от фланца 40-60 м с одной стороны и 100-120 мм с другой.

При таком расположении сопел в рабочем канале фурмы осуществл етс  последовательное с точек ввода горение топлива. Горение топлива с первой точки ввода при более благопри тных услови х (более низка  и равномерна  концентраци  топлива в дутье и более высока  температура топливовоздущной смеси ) способствует турбулизации потока и его подогреву, а следовательно улучщению процесса горени  топлива, поступающего с более

отдаленной от фланца точки ввода.

На фиг 1 показана описываема  воздущна  фзфма, продольный разрез; на фиг. 2 - фурма со стороны фланца; на фиг. 3 - продольный разрез сопла; на фиг. 4 - сопло, вид

сбоку.

Воздущна  фурма состоит из водоохлаждаемого корпуса 1, фланца 2, двух топливоподвод щих трубок 3, пропущенных через фланец 2 и водоохлаждаемую полость 4 фурмы. Участки топливоподвод щих трубок, расположенных в водоохлаждаемой полости фурмы, защищены теплоизол цией 5, например прорезиненным шлангом. Выходные концы тонливонодвод п их трубок снабжены соплами 6, которые креп тс  к трубкам при помощи резьбы или электросварки. Дл  охлаждени  сопла вварены в корпус фурмы и на 70-80% длины выступают в ее рабочий канал.

Сопло 6 представл ет собой полый цилиндр,

выходной конец которого оканчиваетс  сферической поверхностью с торцовым отверстием в виде щели щириной 0,8-2,0 мм и отнощением радиуса кривизны сферы к ширине щели 5-45.

Жидкое топливо, разогретое, например, до 65-110°С, под давлением 5-16 ата поступает из общего коллектора по тонливоподвод щим трубкам 3 в рабочий канал фурмы. При истечении топлива через отверстие сопла 6, которое вварено на 1/4 часть длины в корпус I фурмы и наклонено цавстречу потоку дуть  под углом 91-100°С, образуетс  веерообразна  стру  топлива в виде тонкой пленки, котора  распыл етс  на мельчайщие капельки

гор чим дутьем, проход щим по каналу фурмы со скоростью 150-250 м/с.

Подача топлива через два сопла 6, расположенных по горизонтальному диаметру фурмы на различном рассто нии от фланца, обеспечивает равномерное перемешивание с дутьем повышенного количества вдуваемого топлива , чем ускор етс  нагрев и испарение распыленных частиц топлива и обусловливаетс  его интенсивное горение практически по всему поперечному сечению рабочего канала фурмы.

Предмет изобретени 

Claims (2)

1. Воздушна  фурма доменной печи, содержап1 ,а  корпус, соединенный с фланцем, и то пли во подвод щие сферические сопла с выходным отверстием в виде щели, выведенные

через внутреннюю стенку корпуса под тупым углом к направлению потока дуть , отличающа с  тем, что, с целью повышени  качества распылени  жидкого топлива и предотвращени - закоксовани  щели, отношение радиуса кривизны сферы сопла к ширине щели равно 5-45, а по длине фурмы сопла установлены со смещением между собой на 50- 60 мм.

2. Фурма по п. I, отличающа с  тем, что высов сопла в канал фурмы равен 0,20 ,25 сечени  канала.

.З

Фиг