SU899652A1 - Дутьева фурма доменной печи - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к черной металлургии и может быть исполъзова но в доменном производстве, а именно в фурменном приборе доменной печи дл  подачи газовоздушной смеси.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  фурма доменной печи, содержаща  корпус с каналом дл  подачи дуть , носок и полый фланец, в котором проточены два отверсти , располож-енные. по горизонтальной оси фланца и направленные тангенциально вниз }.

Однако несмотр  на то, что ввод газа осуществл етс  тангенциально в нижнюю часть фурмы, данна  конструкци  не обеспечивает качественного перемешивани  газа с воздухом в полости фурмы как при низком, так и при высоком расходе его, так как практически весь газ поступает узкой етруей и, прижатый потоком дуть , идет лишь в нижней четверти канала фурмы.

Кроме того, больша  длина газоподвод щих каналов, выполненных в теле фланца фурмы, создает большие потери напора газа, что ведет к плохому перемешиванию газа и дуть  и реагированию его с воздухом при любом расходе природного газа.

Целью изобретени   вл етс  улучшение смешивани  газа с дутьем воздуха и снижение потерь напора газа.

Claims (1)

1. Поставленна  цель достигаетс  тем, 4TOiB фурме, содержащей корпус с каналом дл  подачи дуть , носок и полый фланец с тангенциально направленными отверсти ми дл  подачи природного газа, выполнены две пары отверстий, соедин ющих газовую полость во фланце с каналом дл  подачи дуть , которые направлены по касательной вниз и образующей канала и выполнены в двух вертикальных взаимосмещенных плоскост х, причем выходные кра  первой пары отверстий расположены на горизонтальной оси канала, а выходш)е кра  второй пары выполненной в плоскости, смещенной относительно первой в сторону носка фурмы, расположены в верхней части канала фурмы. Расположение пар отверстий по ка сательной вниз к образующей канала в двух взаимосмещенных плоскост х обеспечивает качественное смещивание газа с дутьем воздуха за счет встречной, тангенциальной, закрутки газа в канале фурмы,Закрученные струи обладают более высокой-интенсивностью переноса вещества и тепла в сравнении с пограничным слоем. Пр встречном направлении -движени  вихрей тангенциальные скорости между вихревыми потоками образуют характе ные всплески, способствующие усилен массообмена. При этом скоросги вне  дра вихр  гаснут медпеннее чем в единичном вихре. Пара закрученных потоков возбуждает определенным обр зом организованное движение-соседни слоев, В то же врем  при слишком большом числе струй-и близком их расположении друг к другу в одной плоскости происходит сли ние их, чт ухудшает услови  перемешивани . Поэтому во избежании -указанного в предлагаемой конструкции осуществле рассредоточенный в двух плоскост х ввод природного газа. Кроме того,, выполнение второй па ры отверстий в верхней половине полости спосдбствует тому, что. газ располагаетс  не в самой нижней, чет верти канала фурмы, а несколько выш что повышает степень перемешивани  и реагировани  газа и дуть , при эт сохран етс  подвод газа по принципу сверху вниз, обеспечиваетс  тем самым распределение газа под потоко дуть , заглубление его в горн печи, лучшее его .распространение по сечению печи и большее его участие в во становительных- процессах в шахте до менной печи. Выполнен во фланце фурмы полости коллектора газа и тангенциальных от верстий, соедин ющих ее ,с каналом фурмы, короткой длины способствует снижению потерь напора газа. На фиг. 1. изображена , разрез , на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4.- разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез Г-Гна фиг. 3, на фиг. 6 - разрез Д-Д на фиг, А. Устройство представл ет собой фурму , состо щую из корпуса в виде внешней 1 и внутренней 2 рубашек, носка 3 фурмы, фланца А, имеющего газовый коллектор, выполненный в виде полости 5. Канал 6 фурмы соединен с коллектором 5 газа двум  парами отверстий 7 и 8, направленными вниз по касательной и образующей канала 6. Перва  пара отверстий 7 выполнена в плоскости В-В, втора  пара 8 - в плоскости, смещенной относительно первой в сторону носка 3 фурмы, причем выходные кра  9 первой пары отверстий 7 и выходные кра  10 вто рой пары 8 расположены в верхней части канала 6 фурмы. Газова  п6лость соединена с газоподвод щими патрубками 11 и герметизирована посредством уплотнени , выполненного в виде диска 12. После сверловки отверстий 7 и 8 они с внешней стороны фурмы закрываютс  штифтами 13, тщательно завариваютс  и зачищаютс . Устройство работает следующим образом. Газ по газоподвод шзим патрубкам 1 поступает в кольцевой коллектор 5 газа, выполненный во фланце А фурмы. Затем газ по отверсти м 7 и 8, направленным тангенциально вниз, поступает в канал 6 фурмы. Приобрета  по выходу из отверстий 7 и 8 встречно-тангенциальную закрутку, газ полнее перемешиваетс  с потоком вздуваемого в печь через канал 6 воздуха, что обеспечивает более полное использование газа-восстановител  . Вьшолнение пар отверстий 7 и 8 в двух плоскост х со смещением друг относительно друга предотвращает сли ние струй, .способствует качественному , более полному смешиванию газа с воздухом. Вьтолнение второй пары отверстий 8 и верхней части фланца 4 с максимальным смещением на 40° относительно первой пары 7. выбрано конструктивно и из .условий обеспечени  распр.еделени  вводимого в печь газа практически по всей нижней половине канала 6 -фурмы, что повьш1ает степень перемешивани  и реагировани  газа и дуть .. С целью предотвращени  сли ни  струй газа втора  пара отверстий 8 выполнена в плоскости, смещенной в сторону носка 3 относительно первой пары 7. Величина смещени  выбираетс  из учета устойчивости вихревых цепочек, котора  соблюдаетс  при со отношении C/FI 0,2806, где С - рассто ние между взаимосме- щенными плоскост ми; Н - рассто ние между отверсти м направленными в одну сторон С учетом этого величина смещени  плоскостей находитс  в пределах l/2d - d (где d - диаметр тангенциальных отверстий) и выбираетс  дл  каждого конкретного случа . Кро ме того, расположение выходных краев 9 и 10 отверстий 7 и 8 в верхней половине канала обеспечивает ввод газа в фурму по принципу свер ху вниз и расположение газа под по током воздушного дуть . В этом случае газ, перекрытый сверху потоком воздуха, транспортируетс  вглубь горна и равномерно распредел етс  по радиусу печи. Улучшение смешивани  газа с воздухом за счет встречно-тангенциальной закрутки, улучшение организации движени  слоев газа с воздухом, рас средоточение потоков газа, винтова  закрутка его сверху вниз приводит к повышению степени использовани  газа-восстановител , снижению расхо да кокса, увеличению производительности печи. Кроме того, мен   интенсивность закрутки взаимодействующих потоков путем, например, увеличени  скорости струей, мохшо оказать воздействие на количественные характеристик такого движени . Выполнение в конструкции фурмы отверстий, соедин ющих , газовый,коллектор с каналом фур мы, короткой длины способствует сни жению потерь напора газа, что дает возможность увеличить соответственно количество подаваемого в печь га за без сокращени  расхода дуть , или напротив, в случае необходимости , повышать форсировку хода печи увеличением количества дуть  без существенного изменени  добавок к нему газа, а следовательно, и удельного расхода кокса. Испытани  опытныл образцов на ММК воздушных фурм с односторонним тангенциальным вводом природного газа через фланец показали их технологическое преимущество перед фурмами обычной конструкции.. Было установлено отсутствие в периферийном газе высоких концентраций водорода, что свидетельствует о повышении степени его использовани . При сопоставлении результатов плавок на опытных фурмах с л чшим мес цем работы доменной печи на обычьшх фурмах с газоподвод щей трубкой, загнутой навстречу потока дуть , установили, что удельный расход кокса сократилс , а суточна  выплавка чугуна возросла примерно на 1%. Формула изобретени  Дутьева  фурма доменной печи, содержаща  корпус с каналом дл  подачи дуть , носок и полый фланец с двум  тангенциально направленными отверсти ми дл  подачи природного газа, отличающа с  тем, что, с целью улучшени  смешивани  газа с дутьем, она выполнена с двум  парами отверстий, соедин ющих газовую полость во фланце с каналом дл  подачи дуть , которые направлень по касательной вниз и образующей канала и выполнены в двух вертикальных взаимосмещенных плоскост х, причем выходные кра  первой пары отверстий расположены на горизонтальной оси канала, а выходные кра  второй пары, выполненной в плоскости, смещенной относительно первой в сторону носка фур№1, расположены в верхней части канала фурмы. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Доменное производство. Сборник.М ., Металлургн , 1975, с. 70-75.

   Подвод газо

   Риг.1

   Г

   -I

   в

   А-/1

   Фиг. 2

   6-5

   Фиг.3

   в-и

   Г-Г

   &-д