SU969738A1

SU969738A1 - Blast furnace tuyere

Info

Publication number: SU969738A1
Application number: SU813248772A
Authority: SU
Inventors: Виктор Иванович Юхименко; Валентин Константинович Корнев; Валентин Сергеевич Шведов; Виктор Григорьевич Тихонов
Original assignee: Научно-производственное объединение "Тулачермет"
Priority date: 1981-02-09
Filing date: 1981-02-09
Publication date: 1982-10-30

Description

(54) ФУРМА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ(54) FURMA DOMAIN FURNACE

Изобретение относитс к металлургии черных металлов, в частности к фурмам доменных печей.This invention relates to ferrous metallurgy, in particular blast furnace tuyeres.

Известно, что воздушные фурмы работают в т желых услови х: наход сь в зоне максимальных температур, они подвергаютс непрерывному истиранию действием шихтовых материалов и периодическому попаданию на охлаждаемую поверхность продуктов плавки с температурой 1400°С.It is known that air tuyeres work in harsh conditions: being in the zone of maximum temperatures, they are subjected to continuous abrasion by the action of charge materials and periodic contact with the temperature of the melted products with a temperature of 1400 ° C.

Примен ема типова конструкци фурм, содержаща водоохлаждаемый медный корпус и патрубки дл подачи воды, природного газа в канал фурмы и отвода воды 1, выходит из стро главным образом из-за прогара меднь1х стенок при попадании на ее поверхность продуктов плавки - в среднем 70-75% от общего числа замененных фурм.The used lance design type, containing a water-cooled copper body and nozzles for supplying water, natural gas to the lance channel and discharging water 1, fails mainly due to burnout of copper walls when products of fusion hit its surface - on average 70-75 % of the total number of replaced tuyeres.

Наиболее близкой к предлагаемой вл етс конструкци фурм, содержаща водоохлаждаемый медный корпус, стальной фланец , патрубки подвода воды, углеводородов и отвода воды, расположенную в корпусе сквозную кольцевую полость открытой подачи углеводородов в печь 2.Closest to the present invention is a lance structure comprising a water-cooled copper body, a steel flange, water inlet, hydrocarbon supply and drainage pipes located in the body through the annular cavity of the open supply of hydrocarbons to the furnace 2.

Указанна конструкци обеспечивает более высокий теплосъем по сравнению с обычными фурмами, однако не исключает их прогара при воздействии продуктов плавки иThis design provides a higher heat removal compared with conventional tuyeres, but does not exclude their burnout when exposed to smelting products and

5 также подвержена истирающему действию шихтовых материалов.5 is also subject to abrasive action of the charge materials.

Цель изобретени - увеличение стойкости фурм.The purpose of the invention is to increase the durability of the tuyeres.

Поставленна цель достигаетс тем, что в известной фурме, содержащей водоохлаж10 даемый медный корпус, стальной фланец, патрубки дл подачи воды, углеводородов и отвода воды, сквозную кольцевую полость открытой подачи углеводородов в печь, полость образована жестко закрепленным на фланце кожухом, установленным с равномерным кольцевым зазором поверх корпуса, причем фланец выполнен с камерой смешивани , в которую подведены патрубки природного газа и воздуха, а внутри полости жестко установлена винтова перегородка.The goal is achieved by the fact that in a known lance containing a water-cooled copper body, a steel flange, pipes for supplying water, hydrocarbons and draining water, a through annular cavity of an open supply of hydrocarbons into the furnace, the cavity is formed by a casing fixed to the flange and mounted with a uniform annular a gap over the body, the flange is made with a mixing chamber, into which the natural gas and air nozzles are connected, and inside the cavity there is a rigidly mounted screw partition.

2Q Установка кожуха позволит предохранить медный корпус от истирани действием шихтовых материалов. А установление его с кольцевым зазором и наличие полости во фланце, соединенной с этим зазором, позволит подведенные в полость фланца природныи газ и воздух предварительно смешивать и подавать в кольцевой зазор, создава тем самым дополнительную ступень охлаждени медного корпуса по отношению к внешнему тепловому потоку, что увеличит стойкость фурмы.2Q Installing the casing will protect the copper case from abrasion by the action of charge materials. And its establishment with an annular gap and the presence of a cavity in the flange connected to this gap will allow the natural gas and air supplied into the flange cavity to be pre-mixed and fed into the annular gap, thus creating an additional cooling stage of the copper body with respect to external heat flow, which will increase the durability of the tuyere.

На чертеже изображена фурма, обший вид.The drawing shows a lance, a general view.

Фурма имеет стальной фланец 1, медный водоохлаждаемый корпус 2, кожух из жаропрочной стали 3, патрубок 4 дл подачи воздуха, патрубок-5 дл подачи природного газа, патрубок 6 дл подачи воды, патрубок 7 дл отвода воды и винтовую перегородку 8, котора необходима дл обеспечени жесткости кожуха, а также дл улучшени смешени газовоздушной смеси и ее организованного движени . Все элементы фурмы соедин ютс при помощи сварки.The lance has a steel flange 1, a copper water-cooled body 2, a casing made of heat-resistant steel 3, a pipe 4 for air supply, a pipe 5 for supplying natural gas, a pipe 6 for water supply, a pipe 7 for draining water and a screw partition 8, which is necessary for providing rigidity of the casing, as well as to improve the mixing of the gas-air mixture and its organized movement. All elements of the tuyere are joined by welding.

Воздух добавл етс в количествах меньших , чем необходимо дл верхней границы зажигани природного газа, котора составл ет 12,1-25%. Он подаетс как дл обеспечени полноты сжигани природного газа при такой подаче его в доменную печь, так и дл получени возможно больших скоростей газового потока в кольцевом зазоре.Air is added in quantities lower than that required for the upper ignition limit of natural gas, which is 12.1-25%. It is supplied both to ensure the complete combustion of natural gas at such a feed to the blast furnace, and to obtain the highest possible gas flow rates in the annular gap.

Зазор между кожухом и наружной поверхностью корпуса определ етс соображени ми газодинамики и теплотехники. С одной стороны он не должен быть слишком мал/ чтобы избежать большой потери давлени по тракту потока, а также по конструктивным соображени м. С другой стооны, дл лучшего теплосъема и смешени природного газа с дутьем скорость газовоздушного потока должна быть как можно больше, т.е. лежать в области развитого турбулентного потока, определ емого числом Re 10000.The gap between the casing and the outer surface of the housing is determined by considerations of gas dynamics and heat engineering. On the one hand, it should not be too small / to avoid large pressure losses along the flow path, as well as for structural considerations. On the other hand, for better heat removal and mixing of natural gas with blast, the gas-air flow rate should be as large as possible, t. e. lie in the region of a developed turbulent flow defined by the number Re 10000.

Фурма работает следуюшим образом.The lance works as follows.

Природный газ и воздух по патрубкам 4 и 5 подаютс в полость 9 фланца, где они смешиваютс , образу газовоз.а,ушную смесь, котора поступает в зазор между кожухом 3 и корпусом 2, в котором при помош,и перегородки 8 закручиваетс и равномерно распредел етс по сечению фурмы. Пройд зазор, газовоздушна смесь выходит в печное пространство, где смешиваетс с гор чим дутьем, выход щим из центрального канала 10 медного корпуса. При попадании продуктов плавки на фурму они, во-первых, отдают часть тепла кожуху, охлаждаемому газовоздушным потоком, во-вторых, в случае его прогара, продукты плавки встречают мощный поток холодной смеси, которому также отдают часть тепла. Кроме того, из-за динамического воздействи потока, продукты плавки при тех же количествах контактируют с медным корпусом по большей поверхности , что приводит к уменьшению теплового напр жени от них. Таким образом, водоохлаждаемый медный корпус фурмы, определ ющий стойкость всей фурмы, работает в более благопри тных тепловых услови х по сравнению с известной фурмой.Natural gas and air are fed through pipes 4 and 5 into the cavity 9 of the flange, where they are mixed, to form a gas carrier, an ear mixture that enters the gap between the casing 3 and the housing 2, in which the walls 8 and the partitions 8 are twisted and evenly distributed over the tuyere section. Having passed the gap, the gas-air mixture enters the furnace space, where it is mixed with hot blast coming out of the central channel 10 of the copper casing. When the melting products hit the tuyere, they, firstly, give a part of the heat to the casing cooled by the gas-air flow, and secondly, if it burns out, the products of the melting meet a powerful stream of cold mixture, which also gives a part of the heat. In addition, due to the dynamic effect of the flow, the melting products with the same quantities are in contact with the copper casing over a larger surface, which leads to a decrease in thermal stress from them. Thus, the water-cooled copper tuyere body, which determines the resistance of the entire tuyere, works in more favorable thermal conditions than the known tuyere.

Применение фурм согласно изобретению приведет к повышению их стойкости ориентировочно в 2 раза, что позволит увеличить производительность доменной печи за счет сокращени просто на замене фурм. Сокращение времени простоев доменной печи при применении предлагаемой фурмы составит 11,3 ч; просто доменной печи , приводит к 1,5/о потери производства. Тогда прирост производства составит 0,195%. Экономи за счет снижени условно-посто нных расходов по переделу составит 13505 руб.The use of the tuyeres according to the invention will lead to an increase in their durability approximately by 2 times, which will increase the productivity of the blast furnace by reducing just by replacing the tuyeres. Reducing the downtime of the blast furnace when applying the proposed tuyere will be 11.3 hours; just a blast furnace, results in a 1.5 / o loss in production. Then the increase in production will be 0.195%. Savings due to the reduction of fixed costs for redistribution will be 13505 rubles.

Несмотр на то, что годовые затраты на предлагаемые фурмы по сравнению с затратами на обычные фурмы увеличатс , в целом суммарный годовой экономический эффект от использовани предлагаемых фурм составит 14391,9 руб.Despite the fact that the annual cost of the proposed tuyeres will increase compared with the cost of conventional tuyeres, in general, the total annual economic effect from using the proposed tuyeres will be 14391.9 rubles.

Claims

1. Domain production. Directory. M., 1963.

2.Patent of the USSR in application number 2389411/02, cl. From 21 to 7/16, 1976.

NJ