SU537633A3 - Устройство фурменного прибора шахтной печи - Google Patents

Description

Цель изобретени  - создание опоры фурменного рукава, преп тствующей отклонению сопла от его центрального положени  вместе с фурмой, и создание нового типа соединени  между соплом и фурмой, допускающего одновременную замену обоих.

Достигаетс  это тем, что поверхность скольженн  располагаетс  на нижней стороне сопла , причем эта поверхность скольжени  удерживает сопло в рабочем, преимущественно горпзонтальном , положении. В стенке печи предусмотрен поддерживающий элемент, взаимодействугощий с направл ющей поверхностью, который при возникающих в данном случае относительных перемещени х сопла удерживает его посто пно в центральном положении относительно фурмы, что предусмотрено устройством дл  прижати  сопла совместно с фурмой к печи. Отдельные детали фурменного рукава шарнирно соединены между собой таким образом, чтобы при неизменном положении нижней части фурменного рукава компенсировались бы возникающие тепловые деформации и конструкционные отклонени .

Кроме того, сопло фурменного рукава жестко соединено с фурмой преимущественно посредством разъемного резьбового соединени .

Согласно предпочтительному примеру исполнени  соединение между отдельными част ми фурменного рукава производитс  посредством двух карданных, компенсаторов, два диаметрально противоположных плеча серьги которых имеют продольные прорези, в которых могут проскальзывать в продольном направлении соединительные валики с карданными кольцами.

Другие подробности и особенности предлагаемого устройства могут быть у снены из описани  предпочтительного примера исполнени .

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство , продольный разрез через плечо; на фиг. 2 - нижн   часть продувочного устройства , вид спереди.

Устройство фурменного прибора шахтной печи представл ет собой соединенный с кольцевым воздухопроводом гор чего дуть  фурменный рукав 1 доменной печи, состо щий из основной пр молинейной части 2, составленной из трех трубчатых секций 3, 4, 5, соединенных двум  карданными сочленени ми - компенсаторами 6 и 7, колена 8 с носком сопла 9 и фурмой 10. Колено 8 соединено посредством фланцевого соединени  11 с нижней секцией 5 пр молинейной части 2, причем фланцевое соединение 11 дл  облегчени  демонтажа колена 8 расположено в основном горизонтально . В колене 8 предусмотрен рычаг 12. Как показано на фиг. 1, сопло 9 или носок сонла образует единое целое с коленом 8, благодар  чему отпадает необходимость в обычном фланцевом соединении между обоими этими част ми и несколько снижаетс  вес всей конструкции. Необходимость в этом фланцевом соединении, которое в общеприн тых устройствах было необходимо, в частности, потому, что при повреждении сопла замен тьс  должно было только оно, а существенно более дорогосто щее колено могло использоватьс  дальше, здесь безусловно отпадает, так как в предлагаемом .устройстве больш: не следует опасатьс  повреждени  носка сон ла. Фланцевое соединение между обоими част ми не позволило бы осуществить направл  ющее устройство согласно изобретению.

Все секции 3-5 фурменного рукава, а также колено 8 вместе с соплом 9 изготовлены иг: сварного стального листа и внутри выложень огнеупорной футеровкой. Фурма 10, выполненна  из меди, жестко соединена с соплом 9. Так как при эксплуатации часто случаетс , что несмотр  на вод ное охлаждение нужно замен ть фурму 10, подверженную воздействию высоких внутренних температур доменной печи, предпочтительное соединение между соплом 9 и фурмой 10 производитс  посредством разъемного фланцевого и резьбового соединени  13.

Преимущество жесткого соединени  между соплом 9 и фурмой 10 в том, что отпадает необходимость в ранее общеприн том шаровом шарнире между обеими част ми и возникает сплошной сочлененный трубопровод дл  гор чего воздуха. В предложенном устройстве допускаетс  внутренн   обшивка, по крайней мере частично, фурмы 10 огнеупорной футеровкой 14, благодар  чему фурма 10 защищаетс  от действи  гор чего воздуха. Дл  вод ного охлаждени  фурмы предусмотрены патрубки 15 и 16 (см. фиг. 2), присоедин емые к вод ному трубопроводу. Фурменный холодильник 17 установлен в футеровке 18 стенки 19 печи. К нему прилегает коническа  внутренн   поверхность 20 фурмы 10.

Так как фурма 10 соединена с соплом 9 фурменного рукава и вдувание гор чего воздуха в доменную печь должно производитьс  в одном и том же, по возможности горизонтальном , направлении, необходимо снабдить сопло 9 направл ющим устройством, поддерживающим одно и то же его положение относительно стенки 19 доменной печи. Это посто нное положение необходимо и дл  того, чтобы преп тствовать повреждению футеровки 18 стенки 19 фурмой 10 при ее угловых перемещени х в процессе эксплуатации.

Дл  удержани  сопла 9 и фурмы 10 в предварительно заданном положении служат два направл ющих пальца 21, 22, расположенных в раме 23 в стенке 19 под соплом 9. На нижней стороне сопло снабжено поверхност ми скольжени  24, 25 в форме желобов. Эти поверхности выполнены из толстостенного стального листа и нриварены посредством распорок к листовой стенке сопла. Обе поверхности скольжени  проход т параллельно продольной оси сонла 9 и доход т до фланца 13 на носке сопла 9. Направл ющие пальцы 21, 22 перпендикул рны к поверхност м скольжени . Головки пальцев слегка закруглены или содержат шарики. Пальцы прижимаютс  к поверхност м скольжени  24, 25 и преп тствуют какому-либо смещению сопла вниз. Чтобы воспреп тствовать боковым смещени м, оба боковых направл ющих пальца (см. фиг. 2) могут несколько отклон тьс  относительно вертикали. При горизонтальных движени х сопла 9 поверхности скольжени  24, 25 проскальзывают по направл ющим пальцам 21, 22.

Сопло 9 прижимаетс  возникающими в фурменном рукаве 1 силами тепловых деформаций всегда по направлению к стенке печи. Дл  обеспечени  минимального давлени  прижати  предусмотрено зажимное устройство 26, оказывающее давление посредством рычага 12 на расположенный в нижней части сопла упор 27. Рычаг 12 удерживаетс  расположенным в раме 23 приблизительно посредине держателем 28 и давление прижати  достигаетс  пружиной 29, оказывающей давление на нижнюю часть рычага 12. Посредством установочного винта 30 можно в определенных пределах варьировать давление прижати . Пружина 29 сидит в корпусе, закрепл емом рамой 23 к стенке 19. Откидывание рычага 12 из своего держател  28 облегчаетс  при демонтаже угловой деталью 31, приваренной к концу упора рычага 12.

Паправл ющее и нажимное устройства позвол ют посто нно удерживать колено 8, сопло 9 и фурму 10, образующие единый блок, в одинаковом, по возможности горизонтальном, положении относительно стенки доменной печи . Поэтому перекос сопла 9 и фурмы 10 относительно их центрального положени  исключаетс .

Дл  компенсации всегда имеющихс  отклонений во врем  монтажа и возникающих в процессе эксплуатации тепловых деформаций фурменной рукав 26 снабжен двум  карданными компенсаторами 6, 7. Каждый из двух карданных компенсаторов имеет сильфонный компенсатор 32 или 33, зат нутый карданным кольцом 34 или 35. Карданные кольца соединены серьгами 36 и 37, 38 и 39 шарниров с соответствующими секци ми фурменного рукава 1. Присоединение серег шарниров к карданным кольцам производитс  резьбовыми пальцами. Так как по конструктивным соображени м и исход  из положений теплотехники угловые перемещени  карданного шарнира должны удерживатьс  в определенных пределах (например, упорами 40) и так как в конструкции фурменного рукава отсутствуют шаровые шарнирные соединени  между соплом и фурмой и нижн   часть всегда удерживаетс  в одном и том же положении, необходимо улавливать возникающие относительные перемещени  верхней части фурменного рукава относительно нижней части в карданных шарнирах. Дл  этого оба карданных компенсатора снабжены на двух противоположных плечах, например, серег 37 или 39 шарниров продольными прорез ми 41 или 42. Благодар  этому достигаетс  возможность некоторого смещени  рычагов шарниров в продольпом направлении относительно карданных колец Часть относительных перемещений между отдельными част ми конструкции фурменного рукава, вызываемых либо тепловыми деформаци ми фурменного рукава, кольцевого трубопровода , либо стенки печи, воспринимаетс  благодар  относительному смещению серег кардана относительно карданных колец, в то

врем , как оставша с  часть этих относительных перемещений компенсируетс  обоими карданными компенсаторами. Продольные прорези , расположенные на двух диаметрально противоположных плечах серег шарниров карданных компенсаторов, могут либо быть смещены на 90° в одном компенсаторе относительно другого без существенного различи  в принципе их действи , либо располагатьс  в одной плоскости. Остальные плечи серег

шарниров обоих карданных компенсаторов присоединены к кольцам с помощью поворотных пальцев и не имеют иродольных прорезей в месте присоединени . Так, если плечи серег 37 карданного компенсатора 6 снабжены прорез ми, то плечи серег 39 или 38 компенсатора 7 также имеют прорези. В боковых плечах серег карданного компенсатора 6 или 7 не предусматриваютс  прорези по соображени м стабильности. Однако в зависимости от нагрузок и удлинений было бы возможным иметь продольные отверсти  только в двух диаметрально противоположиых плечах одного единственного карданного сочленени , в то врем  как остальные его плечи и плечи

второго карданного сочленени  могут быть снабжены поворотными валиками.

На фиг. 1 показаны составл ющие сил, воз никающие в точке пересечени  43 продольных

осей 44 и 45 фурменного рукава. Возникающа  в точке 43 под действием напр жений раст жени  и гор чего воздуха сила F подраздел етс  ввиду зажима колена 8 пальцами 21, 22 на горизонтальную компоненту 46 и

вертикальную компоненту 47. Горизонтальна  компонента 47 прижимает сопло 9 вместе с фурмой 10 к конической унлотнительной поверхности 20 фурменного холодильника 17 и обуславливает таким образом эффективное

уплотнение относительно внутренней полости печи. Вертикальна  компонента действует по направлению к неподвижным направл ющим пальцам 21 и 22 и предотвращает любое перемещение колена вверх. Большей частью вызываемые этим деформации в продольных прорез х рычагов шарнира компенсируютс . При превышении деформационной или воспринимающей способности продольных прорезей излишки деформации превращаютс  в угловые отклонени  средней секции 4, которые станов тс  возможными благодар  обоим карданным компенсаторам. Герметичность карданных шарниров обеспечиваетс  в обоих случа х благодар  сжимаемым сильфонным

компенсаторам 32 и 33.

Привинчивание фурмы к сиилу аизиол ет избежать возникновени  слабого уплотнительного участка, а именно сферической уплотнительной поверхности, между фурменным рукавом и фурмой. Это преп тствует нарушению герметичности при эксплуатации и способствует значительно более длительной работе фурмы и сопла.

Так как в устройстве фурма внутри частично или полностью покрыта изолирующей футеровкой , непосредственный подвод тепла через гор чее дутье к фурме снижаетс , т. е. фурма подвергаетс  повреждению от тепловой перегрузки меньше, чем раньше. В предлагаемом устройстве опасность повреждени  носка сопла устранена, поэтому фланец, соеднн ви:ий в прежних конструкци х колено с соплом, можно не ставить. В целом конструкци  колена и сопла сушественно упрошаетс  и снижаетс  ее вес. Герметичность поверхности между фурмой и охладителем посто нно обеспечиваетс  предварительной зат жкой пружины направл ющего устройства и благодар  горизонтальной компоненте возникающей в сопле силы раст жени .

Преимущества конструкции фурменного рукава согласно изобретению особенно сказываютс  при смене поврежденной фурмы. В известных конструкци х, чтобы добратьс  до фурмы, необходимо было вначале демонтировать колено н сопло. Затем поврежденную фурму извлекали специальными съемными устройствами и монтировали новую фурму аналогичным образом. Только после этого можно было снова монтировать и юстировать нижнюю часть.

В конструкции фурменного рукава согласно изобретению демонтаж, а также монтаж новой нижней части фурменного рукава вместе с фурмой производитс  в одной и той же рабочей операции. Нар ду с существенным уменьшением потребного времени дл  замены фурмы намного снижаютс  капитальные расходы благодар  отсутствию специальных устройств дл  демонтажа и монтажа фурмы.

Claims (3)

1.Устройство фурменного прибора шахтной печи, в частности доменной печи, содержащее трубчатые секции, футерованные огнеупорным

материалом, соединенные друг с другом карданными шарнирами с сильфонными компенсаторами , и расположенное в нижней части сопло, соединенное с фурмой, установленной в стенке горна печи, отличающеес  тем,

что, с целью обеспечени  неизменного положени  оси фурмы и сопла, сопло жестко соединено с фурмой и установлено на поддерживающем элементе, а карданные шарниры выполнены с компенсаторами продольного удлинени  трубчатых секций.

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что компенсаторы продольного расширени  выполнены в виде рычагов сочленени  с продольными прорез ми во взаимно-нерпендикул рных плоскост х.

3.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что поддерживающий элемент выполнен в виде двух упоров, закрепленных на кожухе печи и контактирующих с поверхностью скольжени  сопла.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

1. Патент ФРГ № 2639372, кл. 42 7/12, 1974.