SU505680A1

SU505680A1 - Air blast furnace tuyere

Info

Publication number: SU505680A1
Application number: SU2045381A
Authority: SU
Inventors: Владимир Михайлович Удилов; Василий Михайлович Бабошин; Галина Федотовна Гребенкина; Геннадий Семенович Стыров
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники
Priority date: 1974-07-16
Filing date: 1974-07-16
Publication date: 1976-03-05

Description

1one

Изобретение относитс к области черной металлургии.This invention relates to the field of ferrous metallurgy.

Известны устройства дл вдувани в фурмы доменных печей различных углеводородных топлив, в том числе и жидких. Количество вводимого жидкого топлива чаще всего ограничиваетс из-за неполного сгорани последнего . Начина с определенного, максимального расхода жидкого топлива, например мазута, на одну фурму доменной печи, в продуктах сгорани по вл етс сажистый углерод , который выноситс с колошниковым газом . Ио вление сажистого углерода нежелательно , так как снижаетс коэффициент замены кокса мазутом и возникают трудности очистки доменного газа.Devices are known for blowing blast furnaces of various hydrocarbon fuels, including liquid, into tuyeres. The amount of injected liquid fuel is most often limited due to incomplete combustion of the latter. Beginning with a certain maximum consumption of liquid fuel, such as fuel oil, for one lance of the blast furnace, black carbon appears in the combustion products, which is carried away from the top gas. The inoculation of carbon black is undesirable, since the rate of replacement of coke with fuel oil decreases and difficulties arise in the purification of blast furnace gas.

Дл повышени расхода топлива, при котором по вл етс в продуктах сгорани сажистый углерод, необходимо улучшить распыл и смешение топлива с дутьем.To increase fuel consumption, in which black carbon appears in combustion products, it is necessary to improve the atomization and mixing of the fuel with blast.

Дл улучшени раопыла и равномерности распределени в дутье жидкого топлива примен ют различного рода форсунки с механическим или пневматическим распылом, которые устанавливаютс под некоторым углом к оси сопла фурменного прибора.To improve the raspyl and the uniform distribution in the blast of liquid fuel, various nozzles with mechanical or pneumatic spraying are used, which are installed at a certain angle to the nozzle axis of the tuyere instrument.

Примен ют также высокоскоростные фурмы доменных печей с проточной частью в виде тела враш.ени какого-либо профил . При конструировании форсунок или других устройств дл ввода мазута в фурменный прибор стрем тс топливо равномерно распределить по плош,ади круга, что трудно осуществимо. Обычно внутренний диаметр фурмы около 150-н200 мм, т. е. около лоловины дуть проходит в кольцевой щели толщиной мм вблизи стен фурмы. В этом случае дл повышени равномерности распределени топлива в дутье большую его часть ввод т в пристеночную область, что требует увеличени числа отверстий при вводе топлива по периферии фурмы или применени форсунок со сложными насадками - распылител гми, т. е. оп ть конструктивного усложнени .High-speed blast furnace tuyeres with a flow-through part in the form of a body of a certain profile are also used. When designing injectors or other devices to introduce fuel oil into the tuyere stockpile, fuel tends to be evenly distributed over the whole circle, which is difficult to achieve. Usually, the inner diameter of the tuyere is about 150-n200 mm, i.e., near the halve, the blow passes in an annular gap of thickness mm near the walls of the tuyere. In this case, in order to increase the uniformity of fuel distribution in the blast, a large part of it is introduced into the near-wall area, which requires an increase in the number of holes when the fuel is introduced at the periphery of the tuyere or the use of nozzles with complicated nozzles — spray guns, i.e., again structural complications.

Целью изобретени вл етс обеспечение повышени расхода жидкого топлива на тонну чугуна за счет уменьшени сажеобразовани из-за улучшени равномерности распределени топлива в дутье и его распыла в фурме.The aim of the invention is to provide an increase in the consumption of liquid fuel per ton of iron by reducing soot formation due to the improved uniformity of the distribution of fuel in the blast and its spraying in the tuyere.

В предлагаемом устройстве дл вдувани жидкого топлива в доменную печь используетс фурменный прибор с пережимом, расположенныМ в фурме и выполненным в виде шел и.In the proposed device for injecting liquid fuel into a blast furnace, a tuyere clamping device is used, located in a tuyere and made in the form of walking and.

Форсунка дл ввода топлива устанавл.иваетс под определенным углом к оси фурменного сопла вдоль продольной оси пережима соThe fuel injection nozzle is installed at a certain angle to the axis of the tuyere nozzle along the longitudinal pinch axis with

стороны входа дуть и выполнена в виде усеченного конуса с р дом отверстий со стороны пережима и отверстием на вершине конуса.the entrance side is blowing and made in the form of a truncated cone with a series of openings on the clamped side and a hole on the top of the cone.

Такое устройство повышает равномерность раздачи топлива по дутью за счет подачи струи вдоль плоского потока и улучшает его распыл за счет увеличени относительной скорости обтекани капель дутьем. Все это позвол ет значительно снизить сажеобразование при вводе жидкого топлива в фурменный прибор .Such a device improves the uniformity of fuel dispensing through the air due to the supply of a jet along a flat stream and improves its atomization by increasing the relative speed of the air flow around the air. All this allows a significant reduction in soot formation when introducing liquid fuel into the tuyere stockpile.

На фиг. 1 показан продольный разрез предлагаемой воздушной фурмы; на фиг. 2 - то же, вид сбоку.FIG. 1 shows a longitudinal section of the proposed air tuyere; in fig. 2 - the same, side view.

Фурма 1 имеет ш,елевой пережим 2 и вводимую в фурму форсунку 3, котора выполнена в виде конуса с отверстием дл подачи жидкого топлива 4 и устанавливаетс под определенным углом к оси фурменного сопла 5. Жидкое топливо подаетс через отверсти форсунки, установленной перед пережимом 2 со стороны подачи дуть .The lance 1 has a spruce pinch 2 and a nozzle 3, which is introduced into the lance, which is made in the form of a cone with an opening for supplying liquid fuel 4 and is set at a certain angle to the axis of the tuyere nozzle 5. Liquid fuel is fed through the nozzle holes installed before pinch 2 side feed blowing.

Поскольку подаваемое через фурмы I дутье имеет большую скорость, чем скорость топлива на выходе из отверстий, происходит дробление струек топлива. С уменьшением размера капель топлива их скорости и скорость дуть сближаютс .Since the blowing through the lances I has a greater speed than the speed of the fuel at the outlet of the holes, the splitting of the fuel flows occurs. With a decrease in the size of the fuel droplets, their speed and speed of blowing approach each other.

Однако наличие пережима ускор ет движение дуть из-за уменьшени проходного сечени . Из-за разности плотностей дуть и капель относительна скорость дуть возрастает , что способствует дополнительному дроб ению капель.However, the presence of a pinch accelerates the movement of the blow due to the reduction of the flow area. Due to the difference in densities of blowing and droplets, the relative speed of blowing increases, which contributes to the additional fragmentation of droplets.

При этом скорость дуть в пережиме может быть как дозвуковой, так и звуковой, в зависимости от стеснени потока пережимом. При работе в нерасчетном режиме сопла Лавал будет происходить дополнительное дробление в скачке уплотнени за пережимом.At the same time, the velocity in compression can be either subsonic or sonic, depending on the pressure constraint of the flow. When operating in the off-design mode, the Laval nozzle will experience additional crushing in the shock wave over pinch.

Так как пережим выполнен в виде ш;ели, равномерна раздача топлива по потоку ос ш;ествл етс простой по конструкции форсункой - конической трубкой с р дом отверстий. Отверсти могут располагатьс не только вдоль ир мой линии, айв шахматном или коридорном пор дке в несколько р дов, что определ етс желаемой степенью равномерности распределени топлива в конкретных услови х .Since the clamp is made in the form of a spruce, the fuel is evenly distributed over the stream; it is simple in design with a nozzle — a conical tube with a series of holes. The holes can be located not only along the ir-shaped line, quince staggered or corridor in several rows, which is determined by the desired degree of uniformity of fuel distribution under specific conditions.

Из этих же соображений выбираетс и угол наклона оси форсунки к оси фурмы или фурменного сопла. Отверстие со стороны усеченной вершины конусной трубки нужно дл предотвращени коксовани в ней жидкого топлива.From these considerations, the angle of inclination of the nozzle axis to the axis of the tuyere or tuyere nozzle is also chosen. A hole on the side of the truncated tip of the cone tube is needed to prevent liquid fuel from coking in it.

Claims

Invention Formula

The blast furnace air tuyere containing a clamp in the flow part and a nozzle built into it, characterized in that with a reduction in soot formation and an increase in the degree of fuel / air mixing, the clamp is made in the form of a slit, and the nozzle is in the form of a conical tube with p House of holes installed before clamping.

duSA

J.