UA20921U

UA20921U - Air tuyere for blast furnace

Info

Publication number: UA20921U
Application number: UAU200609630U
Authority: UA
Inventors: Kateryna Volodymy Feofilaktova; Oleksii Hennadiiovyc Benetskyi
Original assignee: Kateryna Volodymy Feofilaktova; Oleksii Hennadiiovyc Benetskyi
Priority date: 2006-09-07
Filing date: 2006-09-07
Publication date: 2007-02-15

Abstract

An air tuyere for blast furnace consists of hollow water-cooled body with flanges, a nipple for the supplying of gaseous fuel, and a nipple for the introduction of gaseous fuel into the blow canal, which looks into the blow canal. A nipple for the supplying of gaseous fuel and a nipple for the introduction of gaseous fuel are joint in the water-cooled body with the heat deflection element.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до чорної металургії, може бути використана для виплавляння чавуну в доменних 2 печах з використанням водоохолоджувальних дуттьових фурм, та вдуванням через фурми газоподібних палив за допомогою патрубків, що висунуті в дуттьовий канал фурми.The useful model refers to ferrous metallurgy, it can be used for smelting iron in blast furnaces 2 using water-cooling nozzles, and blowing gaseous fuels through the nozzles with the help of nozzles protruding into the nozzle channel of the nozzle.

При використанні патрубків, що висунуті в дуттьовий канал, для введення газоподібних палив в дуття забезпечується достатньо якісне згоряння палива, але з'являється проблема - швидкого згоряння патрубків чи зміна їхньої геометрії. 70 Подальше використання патрубків зміненої геометрії може стати причиною нерівномірного розподілу газоподібного палива по фурмам і неповного його згоряння.When using nozzles protruding into the nozzle channel for introducing gaseous fuels into the nozzle, sufficiently high-quality fuel combustion is ensured, but a problem arises - rapid combustion of the nozzles or a change in their geometry. 70 Further use of nozzles with a changed geometry may cause uneven distribution of gaseous fuel in the nozzles and its incomplete combustion.

Результатом неповного згоряння газоподібного палива є його піроліз з утворенням сажистого вуглецю, що призводить до захаращення горна, зниження його температури, погіршення умов сходу шихти й, як наслідок, збільшення витрати коксу. 12 Нерівномірний розподіл палива по фурмам може призвести до перекосу сходу шихти і її підвисанню.The result of incomplete combustion of gaseous fuel is its pyrolysis with the formation of sooty carbon, which leads to clogging of the furnace, a decrease in its temperature, deterioration of the conditions for the formation of the charge and, as a result, an increase in coke consumption. 12 Uneven distribution of fuel on the tuyere can lead to skewing of the charge and its suspension.

Аналогом запропонованої конструкції можна вважати дуттьову фурму, яка складається з корпусу з водоохолоджувальною порожниною, фланця, трубки підведення газоподібного палива, що пропущена, через фланець і порожнину. Трубка вигнута вздовж вісі на зустріч потоку гарячого дуття. З метою підвищення стійкості трубки, вона виконана з двох концентричних трубок, при співвідношенні площин прохідних перерізів 1: (1,5-3,5), при чому між трубками виконані поздовжні ребра (А.С. СРСР Мо 885272, МПК С287/16, 19801.An analogue of the proposed design can be considered a duttov nozzle, which consists of a body with a water-cooling cavity, a flange, a tube for supplying gaseous fuel, which is passed through the flange and the cavity. The tube is bent along the axis to meet the flow of hot blowing. In order to increase the stability of the tube, it is made of two concentric tubes, with a ratio of the planes of the through sections of 1: (1.5-3.5), and longitudinal ribs are made between the tubes (AS USSR Mo 885272, IPC C287/16 , 19801.

Недоліком описаної конструкції є нелегке її технічне виконання, а також недоліком є вигадлива форма патрубка. В умовах високих температур і дії тиску дуття, що рухається, без додаткового охолодження первісна геометрія патрубка може змінюватися. Це може погіршувати його функціональні характеристики.The disadvantage of the described design is its difficult technical implementation, and also the disadvantage is the peculiar shape of the nozzle. In conditions of high temperatures and the action of the moving blowing pressure, without additional cooling, the initial geometry of the nozzle may change. This may impair its functional characteristics.

Найближчою до запропонованої конструкції дуттьової фурми по сукупності суттєвих ознак і технічної суті є дуттьова фурма доменної печі, яка описана в авторському свідоцтві ІСРСР Мо290045, МПК С218 7/16, 1969Г). швThe closest to the proposed design of the blast furnace in terms of a set of essential features and technical essence is the blast furnace blast furnace, which is described in the author's certificate of the USSR Mo290045, IPC C218 7/16, 1969G). Swiss

Фурма складається з порожнього водоохолоджувального корпусу з рланцями, трубки для введення газоподібного палива в дуттьовий канал, яка розташована в верхній частині фурми. Трубка пропущена через порожнину корпусу й має, частину, що виступає в дуттьовий канал фурми. Частина трубки, що виступає в дуттьовий канал, встановлена перпендикулярно вісі фурми і обладнана змінним патрубком. Патрубки підбираються в залежності -- від заданого рівня витрат газоподібного палива. ГаThe lance consists of an empty water-cooling case with nozzles, a tube for introducing gaseous fuel into the nozzle channel, which is located in the upper part of the lance. The tube is passed through the body cavity and has a part that protrudes into the nozzle channel. The part of the tube that protrudes into the nozzle channel is installed perpendicular to the axis of the nozzle and is equipped with a replaceable nozzle. Pipes are selected depending on the given level of consumption of gaseous fuel. Ha

Недоліком описаної конструкції є погане охолодження змінного патрубка, що висунутий в дуттьовий канал фурми. Причина поганого охолодження - різьбове з'єднання, яке погіршує відвід тепла від патрубка. З цієї о причини прискорюється згоряння патрубка та зміна його геометрії. Висока температура робочої середи йпоганий (с(сз відвід тепла на ділянці різьбового з'єднання буде сприяти приварюванню наконечника. 3о В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення конструкції дуттьової фурми шляхом сч удосконалення відведення тепла від патрубка для введення газоподібного палива в дуттьовий канал фурми, що продовжує строк його служби.The disadvantage of the described design is the poor cooling of the replaceable nozzle, which is pushed into the nozzle channel of the nozzle. The reason for poor cooling is a threaded connection that impairs heat removal from the nozzle. For this reason, the combustion of the nozzle and the change in its geometry are accelerated. The high temperature of the working environment and poor heat removal in the area of the threaded connection will contribute to the welding of the tip. 3o The useful model is based on the task of improving the design of the nozzle nozzle by improving the heat removal from the nozzle for introducing gaseous fuel into the nozzle channel of the nozzle, which extends his term of service.

Поставлена задача вирішується тим, що в запропонованій конструкції дуттьової фурми доменної печі, « патрубок для введення газоподібного палива в дуттьовий канал з'єднаний у водоохолоджувальному корпусі з 70 патрубком для підведення газоподібного палива, за допомогою елемента, що відводить тепло. но) с В одному з варіантів виконання елемент, що відводить тепло, виконаний у вигляді кута з ребрами зThe task is solved by the fact that in the proposed design of the blast furnace nozzle, the nozzle for introducing gaseous fuel into the nozzle channel is connected in the water-cooling housing to the nozzle for supplying gaseous fuel using an element that removes heat. но) c In one of the execution options, the heat-dissipating element is made in the form of an angle with edges c

І» матеріалу з високою теплопровідністю.I" material with high thermal conductivity.

В кращому варіанті виконання елемент, що відводить тепло, виконаний із міді.In the best embodiment, the heat-dissipating element is made of copper.

Суттєвими ознаками, які збігаються із суттєвими ознаками найближчого аналогу є те, що дуттьова фурма доменної печі складається з порожнього водоохолоджувального корпусу з фланцями, який містить патрубок для ді підведення газоподібного палива, який з'єднаний з патрубком для введення газоподібного палива в дуттьовий ав | канал фурми.The essential features, which coincide with the essential features of the closest analogue, are that the blast furnace nozzle consists of an empty water-cooling body with flanges, which contains a nozzle for supplying gaseous fuel, which is connected to a nozzle for introducing gaseous fuel into the nozzle av | lancet channel.

Відмінність від найближчого аналогу в тому, що патрубок для підведення газоподібного палива і патрубок іш для введення газоподібного палива в дуттьовий канал з'єднані в водоохолоджувальній порожнині за допомогою ка 20 елемента, що відводить тепло.The difference from the closest analogue is that the nozzle for supplying gaseous fuel and the nozzle for introducing gaseous fuel into the duct channel are connected in the water cooling cavity with the help of a ka 20 element that removes heat.

З'єднання патрубка для підведення газоподібного палива з патрубком для введення газоподібного палива вConnection of the nozzle for supplying gaseous fuel with the nozzle for introducing gaseous fuel into

З дуттьовий канал за допомогою елемента, що відводить тепло, дає можливість інтенсивно охолоджувати патрубок для введення газоподібного палива в дуттьовий канал в моменти зупинок печі чи відключення подачі газоподібного палива. 25 Теплопровідність вуглецевих сталей, з яких звичайно виготовляються патрубки для підведення газоподібного с палива, при температурі до 300 С біля 50-60 Вт/м 'К). Теплопровідність жароміцних сталей, з яких виготовляють патрубки для введення газоподібного палива в дуттьовий канал фурми, при тих самих температурах 17-20With the help of a heat-dissipating element, the nozzle channel makes it possible to intensively cool the nozzle for introducing gaseous fuel into the nozzle channel at the time of furnace stops or when the supply of gaseous fuel is turned off. 25 Thermal conductivity of carbon steels, which are usually used to make nozzles for supplying gaseous fuel, at temperatures up to 300 C, about 50-60 W/m (K). The thermal conductivity of heat-resistant steels, which are used to make nozzles for introducing gaseous fuel into the nozzle channel of the lance, at the same temperatures 17-20

ВтАм-К). Теплопровідність міді в тому самому діапазоні температур 380-400 Вт//м'К). Тому з'єднання патрубка во Для підведення газоподібного палива і патрубка для введення газоподібного палива в дуттьовий канал, наприклад, через мідний елемент, що відводить тепло, у якого теплопровідність більш ніж у 10 разів більше ніж теплопровідність сталей, буде сприяти активному охолодженню патрубка для введення палива в дуттьовий канал.VAm-K). The thermal conductivity of copper in the same temperature range is 380-400 W//m'K). Therefore, the connection of the nozzle for supplying gaseous fuel and the nozzle for introducing gaseous fuel into the duct channel, for example, through a copper element that removes heat, the thermal conductivity of which is more than 10 times greater than the thermal conductivity of steels, will contribute to the active cooling of the introduction nozzle fuel into the exhaust channel.

На фігурі 1 зображений розріз фурми доменної печі з патрубком для підведення газоподібного палива і патрубком для введення газоподібного палива в дуттьовий канал, з'єднаних за допомогою елемента, що відводить ве тепло, з високою теплопровідністю. На фігурі 2 зображений варіант виконання елемента, що відводить тепло, з високою теплопровідністю у вигляді кута з ребрами.Figure 1 shows a section of a blast furnace nozzle with a nozzle for supplying gaseous fuel and a nozzle for introducing gaseous fuel into the duct channel, connected by means of an element that removes heat and has high thermal conductivity. Figure 2 shows an embodiment of a heat-dissipating element with high thermal conductivity in the form of a corner with ribs.

На фігурі З зображений варіант виконання ребер, для поліпшення відведення тепла.Figure C shows a version of the ribs to improve heat dissipation.

Дуттьова фурма доменної печі, яка складається з полого водоохолоджувального корпусу 1 і фланців 2,3, обладнана патрубками для підведення газоподібного палива 4, і для введення газоподібного палива 5 в дуттьовий канал 6. Патрубок для підведення газоподібного палива 4 і патрубок для введення газоподібного палива 5 в дуттьовий канал 6 з'єднані за допомогою елемента, що відводить тепло 7. Елемент, що відводить тепло, 7 може виконуватися у вигляді кута з ребрами 8 (фігура 3), для кращого тепловідводу, від патрубка для введення газоподібного палива 5 в дуттьовий канал 6 підчас зупинок печі чи відключення подачі газоподібного палива.The nozzle of the blast furnace, which consists of a hollow water cooling body 1 and flanges 2,3, is equipped with nozzles for supplying gaseous fuel 4, and for introducing gaseous fuel 5 into the nozzle channel 6. Nozzle for supplying gaseous fuel 4 and nozzle for introducing gaseous fuel 5 in the nozzle channel 6 are connected by means of a heat-dissipating element 7. The heat-dissipating element 7 can be made in the form of a corner with ribs 8 (figure 3), for better heat dissipation, from the nozzle for introducing gaseous fuel 5 into the nozzle channel 6 during furnace shutdowns or gas fuel supply shutdown.

Фурма працює наступним чином. По дуттьовому каналу б фурми, яка складається з порожнього 7/0 Водоохолоджувального корпусу 1 і фланців 2,3, рухається гаряче дуття. Через патрубок для підведення газоподібного палива 4 подається паливо. У елементі, що відводить тепло, 7, який виконаний з матеріалу з високою теплопровідністю, газоподібне паливо змінює напрямок свого руху, і далі рухається по патрубку для введення газоподібного палива 5 в дуттьовий канал 6. Коли газоподібне паливо досягне торця патрубка 5, воно змішується з дуттям і повністю згоряє.Furma works as follows. A hot blast moves along the blast channel b of the nozzle, which consists of an empty 7/0 water-cooling body 1 and flanges 2,3. Fuel is supplied through the nozzle for supplying gaseous fuel 4. In the heat-dissipating element 7, which is made of a material with high thermal conductivity, the gaseous fuel changes its direction of movement, and further moves along the nozzle to introduce the gaseous fuel 5 into the nozzle channel 6. When the gaseous fuel reaches the end of the nozzle 5, it is mixed with blowing and burns completely.

Гарне охолодження патрубка для введення газоподібного палива в дуттьовий канал фурми продовжує строк служби патрубка і сприяє тривалому зберіганню його первісної геометричної форми. Це дає можливість патрубку для введення газоподібного палива в дуттьовий канал фурми більш тривалий час виконувати покладені на нього функції.Good cooling of the nozzle for the introduction of gaseous fuel into the nozzle channel extends the service life of the nozzle and contributes to the long-term preservation of its original geometric shape. This makes it possible for the nozzle for injecting gaseous fuel into the nozzle channel of the lance to perform its assigned functions for a longer period of time.

Claims

The formula of the invention

1. Blast furnace nozzle, consisting of a hollow water-cooling body and flanges, a nozzle for supplying gaseous fuel and a nozzle for introducing gaseous fuel, which protrudes into the nozzle channel, which is characterized by the fact that the nozzle for supplying gaseous fuel is connected to the nozzle for introduction of gaseous fuel in the water-cooling case with the help of an element that removes heat.

2. Blow nozzle according to claim 1, which is characterized by the fact that the heat-dissipating element is made in the form of a corner with ribs from a material with high thermal conductivity. "- zo

3. The nozzle according to claim 1, which differs in that the heat-dissipating element is made of copper. s (o) "c) s Z i" name) ("c) se) name) - 60 b5