UA78388C2 - Air tuyere for blast furnace - Google Patents
Air tuyere for blast furnace Download PDFInfo
- Publication number
- UA78388C2 UA78388C2 UAA200504396A UAA200504396A UA78388C2 UA 78388 C2 UA78388 C2 UA 78388C2 UA A200504396 A UAA200504396 A UA A200504396A UA A200504396 A UAA200504396 A UA A200504396A UA 78388 C2 UA78388 C2 UA 78388C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- blast furnace
- blast
- acoustic vibrations
- emitter
- tuyere
- Prior art date
Links
- 239000000571 coke Substances 0.000 abstract description 10
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 210000004894 snout Anatomy 0.000 abstract 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 14
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 7
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Blast Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відноситься до чорної металургії, а саме, до устаткування для подачі гарячого дуття і горючого 2 газу в доменну піч.The invention relates to ferrous metallurgy, namely, to equipment for supplying hot blast and combustible 2 gas to a blast furnace.
Відомо, що акустичні коливання впливають на процеси дифузії і інтенсифікацію масообмінних процесів.It is known that acoustic vibrations affect the processes of diffusion and the intensification of mass transfer processes.
Використовування ефекту акустичних коливань в конструктивному рішенні дуттьової фурми доменної печі дозволяє інтенсифікувати масообмінні процеси у внутрішньому об'ємі фурми і, певною мірою, в навколофурменому просторі доменної печі. При цьому підвищується ступінь згоряння палива усередині фурми і 70 інтенсивність згоряння коксу в навколофурменому просторі доменної печі. Відома дуттьова фурма доменної печі згідно (АС ОО Мо517638, МПК С218 7/16. 1976бр.і), що містить корпус, патрубки підведення води і газу, елементи-резонатори, вбудовані під кутом 452-902 до подовжньої осі фурм у внутрішній канал по його периметру і виконані у вигляді патрубків, причому відкритий кінець патрубків виходить в канал фурми, а глухий кінець розташований в охолоджуваній порожнині. т Елементи-резонатори забезпечують акустичні коливання, потужність яких в більшості визначається швидкістю і об'ємом газу, що поступає у фурму.The use of the effect of acoustic vibrations in the design of the blast furnace blast furnace allows to intensify the mass transfer processes in the internal volume of the blast furnace and, to a certain extent, in the space around the blast furnace. At the same time, the degree of fuel combustion inside the blast furnace and the intensity of coke combustion in the space around the blast furnace increases. A well-known blast furnace nozzle according to (AS OO Mo517638, MPK S218 7/16. 1976br.i), which contains a body, water and gas supply nozzles, resonator elements, built in at an angle of 452-902 to the longitudinal axis of the nozzles in the internal channel along its perimeter and are made in the form of nozzles, and the open end of the nozzles goes into the nozzle channel, and the blind end is located in the cooled cavity. t Resonator elements provide acoustic oscillations, the power of which is mostly determined by the speed and volume of gas entering the nozzle.
Основним недоліком відомого технічного рішення фурми є те, що вістря виступаючої у фурмену порожнину частини резонатора постійно знаходиться під впливом дуття, нагрітого до Т 2 11009-130020. Кисень дуття при високій температурі активно окислює залізо, з якого виконані резонатори. У вогнищі горіння газоповітряної суміші температура ще вища і складає 16002, що прискорює процес окислення заліза і руйнування резонатора.The main drawback of the known technical solution of the tuyere is that the tip of the part of the resonator protruding into the tuyere cavity is constantly under the influence of the blast, heated to T 2 11009-130020. Oxygen blowing at a high temperature actively oxidizes the iron from which the resonators are made. In the combustion chamber of the gas-air mixture, the temperature is even higher and is 16002, which accelerates the process of iron oxidation and the destruction of the resonator.
Все це призводить до зниження, а потім і до повного зникнення ефекту інтенсифікації процесу горіння палива за допомогою акустичних коливань.All this leads to a decrease, and then to the complete disappearance of the effect of intensification of the fuel combustion process with the help of acoustic vibrations.
Відома дуттьова фурма доменної печі згідно ( АС 5 Мо910769, МПК С218 7/16, від 07.03.82г.), яка містить сч ов Корпус, патрубки підведення газу і елементи-резонатори, виконані у вигляді крізних отворів в патрубках підведення газу, зовні перекритих циліндрами. Вихідні отвори патрубків розташовані під кутом 509-709 до (о) подовжньої осі фурми, з перетином їх осей на відстані від торця, яка дорівнює 0,5-0,7 діаметра фурменої порожнини.A well-known blast furnace nozzle according to (AS 5 Mo910769, МПК С218 7/16, dated 03.07.82), which contains a shell, gas supply pipes and resonator elements, made in the form of through holes in the gas supply pipes, covered on the outside cylinders Outlet openings of the nozzles are located at an angle of 509-709 to (o) the longitudinal axis of the nozzle, with the intersection of their axes at a distance from the end, which is equal to 0.5-0.7 of the diameter of the nozzle cavity.
Відома дуттьова фурма позбавлена недоліків, пов'язаних з виступаючими частинами резонатора в со зо дуттьовому каналі фурми. Це підвищує надійність ефективної роботи відомої фурми.The known Dutt gun is free from the disadvantages associated with the protruding parts of the resonator in the so-so Dutt channel of the gun. This increases the reliability of the effective operation of the well-known tuyere.
Газ, який проходить через елементи-резонатори, збуджується і коливається із звуковою або ультразвуковою со частотою. При цьому акустичні коливання пронизують простір фурменої порожнини. Так як вихідні отвори со патрубків розташовані опозитно і під кутом 502-702 до подовжньої осі фурми, відбувається концентрація пучків уздовж подовжньої осі фурми з утворенням стоячої хвилі, дія якої розповсюджується не тільки на порожнину со фурми, але і в якійсь мірі на навколофурмений простір доменної печі. Оскільки потужність дії акустичних хвиль ча залежить в даному випадку від кінетичної енергії струмини газу, вона (потужність) невелика через розподіл струмини газу між безліччю елементів-резонаторів. Отже дія акустичних коливань на навколофурмену зону в доменній печі незначна.The gas that passes through the resonator elements is excited and oscillates with a sound or ultrasonic frequency. At the same time, acoustic vibrations penetrate the space of the nozzle cavity. Since the outlet openings of the nozzles are located opposite and at an angle of 502-702 to the longitudinal axis of the lance, there is a concentration of beams along the longitudinal axis of the lance with the formation of a standing wave, the effect of which spreads not only to the cavity of the lance, but also to some extent to the surrounding space of the blast furnace ovens Since the power of the acoustic waves depends in this case on the kinetic energy of the gas jet, it (power) is small due to the distribution of the gas jet among many resonator elements. Therefore, the effect of acoustic vibrations on the zone around the furnace in the blast furnace is insignificant.
Відома дуттьова фурма доменної печі згідно патенту |КО Мо2164949 С1, МПК 7С 218 7/16 від 10.04.2001г.), « 70 яка містить корпус з дуттьовим каналом, рильну частину, газопідвідну трубку, випромінювач акустичних коливань пе) с з резонуючою камерою, газопідвідна трубка утворена двома з'єднаними патрубками, розміщеними під кутом . один до одного, при цьому один з патрубків розташований уздовж дуттьового каналу і в ньому встановлений и? випромінювач акустичних коливань, вихідний отвір якого розміщений над вхідним отвором іншого патрубка, вихідний отвір якого розташований в стінці дуттьового каналу, забезпеченого із сторони дуття вогнетривкою футеровкою і вмонтованим в неї додатковим випромінювачем акустичних коливань. -І Відоме технічне рішення, як і вищерозглянутий аналог дуттьової фурми, не вміщує частин резонаторів, які виступають у дуттьовий канал, що є позитивною якістю відомого рішення. Випромінювач акустичних коливань со використовує всю кінетичну енергію газового струменя. Тому потужність випромінювача відомої фурми більше, оо ніж у вищерозглянутого аналога. Проте цієї потужності, значною мірою залежної від потужності струмини газу в газопідвідній трубці, очевидно недостатньо для ефективної інтенсифікації процесів горіння коксу в со навколофурменому просторі доменної печі. с Задачею винаходу є підвищення ступеня інтенсивності згоряння коксу в навколофурменій зоні доменної печі за рахунок збільшення потужності випромінювача акустичних коливань в дуттьовому каналі фурми доменної печі. 5Б Поставлена задача розв'язується тим. що в дуттьовій фурмі доменної печі, що містить корпус з дуттьовим каналом, рильну частину, випромінювач акустичних коливань з резонуючою камерою, згідно винаходу, (Ф) випромінювач акустичних коливань розташований на внутрішній поверхні рильної частини фурми і виконаний у ка вигляді резонуючої камери у формі кільцевої канавки вширшки ос; і глибиною п, при цьомуA well-known dutt tuyer of a blast furnace according to the patent |KO Mo2164949 C1, IPC 7C 218 7/16 dated 10.04.2001), "70 which contains a body with a dutt channel, a boring part, a gas supply tube, an emitter of acoustic vibrations pe)s with a resonating chamber, the gas supply tube is formed by two connected nozzles placed at an angle. to each other, while one of the nozzles is located along the duct channel and installed in it and? the emitter of acoustic vibrations, the outlet of which is located above the inlet of another nozzle, the outlet of which is located in the wall of the blowing channel, equipped on the side of the blowing with a refractory lining and an additional emitter of acoustic vibrations mounted in it. -I The known technical solution, like the analogue of the Dutt tuyeres discussed above, does not include parts of the resonators that protrude into the Dutt channel, which is a positive quality of the known solution. The emitter of acoustic oscillations so uses all the kinetic energy of the gas jet. Therefore, the power of the emitter of the well-known lance is greater than that of the analogue discussed above. However, this power, which largely depends on the power of the gas jet in the gas supply pipe, is obviously not enough for effective intensification of the coke combustion processes in the space around the blast furnace. c The task of the invention is to increase the intensity of coke combustion in the blast furnace tuyere zone by increasing the power of the acoustic vibration emitter in the blast channel of the blast furnace tuyere. 5B The set task is solved by that in the blast furnace blast furnace, which contains a housing with a blast channel, a boring part, an emitter of acoustic vibrations with a resonating chamber, according to the invention, (F) the emitter of acoustic vibrations is located on the inner surface of the boring part of the blast furnace and is made in the form of a resonating chamber in the form of a ring grooves the width of axles; and depth n, at the same time
Н - бод - 0,072; во о - 0,0113й - 0,22бду; де др - діаметр дуттьового каналу фурми.H - baud - 0.072; in o - 0.0113y - 0.22bdu; where dr is the diameter of the nozzle duct.
Сутність винаходу полягає в наступному. Джерело акустичних коливань розташоване в рильній частині фурми, що дає можливість активно впливати енергією акустичних коливань як на масообмінні процеси дуття з паливом в порожнині фурми. так і на інтенсивність горіння коксу за межами порожнини фурми, тобто в 65 навколофурменому просторі доменної печі за умови достатньої потужності джерела.The essence of the invention is as follows. The source of acoustic vibrations is located in the breech part of the tuyere, which makes it possible to actively influence the energy of acoustic vibrations as well as the mass transfer processes of blowing with fuel in the tuyere cavity. as well as on the intensity of coke burning outside the nozzle cavity, i.e. in the space around the nozzle of the blast furnace, provided there is sufficient power of the source.
Необхідна достатньо велика потужність випромінювача акустичних коливань забезпечена енергією потоку дуття в дуттьовому каналі фурми, яка на порядок більша, ніж енергія струмини газу, як це вирішено в прототипі, і відповідною конструкцією резонатора у формі кільцевої канавки, розташованої на внутрішній поверхні рильної частини фурми. При цьому максимально використовується енергія потоку дуття.The necessary sufficiently large power of the emitter of acoustic oscillations is provided by the energy of the blast flow in the blast channel of the gun, which is an order of magnitude greater than the energy of the gas jet, as it was decided in the prototype, and by the corresponding design of the resonator in the form of an annular groove located on the inner surface of the nose part of the gun. At the same time, the energy of the blowing flow is used as much as possible.
Конструктивні параметри резонатора ос, і п забезпечують необхідну частоту коливань в межах 20-40кГц, яка є оптимальною для найефективнішої дії на масообмінні процеси.Design parameters of the resonator ос, and п provide the necessary oscillation frequency within 20-40kHz, which is optimal for the most effective effect on mass exchange processes.
Вплив параметрів о і й на частоту Її (кГц) і потужність Р, яка характеризується рівнем звукового тиску (ДБ) показані в таблиці 1.The influence of the parameters o and i on the frequency of Her (kHz) and the power P, which is characterized by the sound pressure level (SPL), are shown in Table 1.
При глибині резонуючої камери й менше ніж 0,044 (при постійній витраті дуття в дуттьовому каналі) 70 частота акустичних коливань зменшується і виходить за нижню межу 20кГц, при цьому потужність звукового тиску також різко знижується.When the depth of the resonating chamber is less than 0.044 (at a constant blowing rate in the blast channel) 70, the frequency of acoustic oscillations decreases and goes beyond the lower limit of 20kHz, while the power of the sound pressure also decreases sharply.
При збільшенні глибини й вище за верхню межу, тобто більше, ніж 0,072адр, також різко знижуються частота акустичних коливань і потужність звукового тиску.When the depth increases and exceeds the upper limit, that is, more than 0.072adr, the frequency of acoustic vibrations and the power of sound pressure also decrease sharply.
При ширині резонуючої камери о менше нижньої межі - 0,01др, знижується частота акустичних коливань і 75 потужність звукового тиску.When the width of the resonating chamber is less than the lower limit - 0.01dr, the frequency of acoustic oscillations and 75% sound pressure power decrease.
При збільшенні ширини резонуючої камери до розмірів, що виходять за верхню межу - 0,226й р, також знижується частота акустичних коливань і потужність звукового тиску.When the width of the resonating chamber is increased to dimensions that exceed the upper limit - 0.226 r, the frequency of acoustic oscillations and the power of sound pressure also decrease.
Зменшення частоти і потужності акустичних коливань веде до зниження масообмінних процесів, а значить і до зниження інтенсивності згоряння коксу в навколофурменій зоні доменної печі.A decrease in the frequency and power of acoustic vibrations leads to a decrease in mass transfer processes, which means a decrease in the intensity of coke combustion in the blast furnace zone.
Унаслідок розширеного пошуку по патентній і науково-технічній літературі по відповідних рубриках МПК іAs a result of an extended search of patent and scientific and technical literature under the relevant headings of the IPC and
УДК, сукупність істотних ознак, яка цілюом або частково співпадала б з технічним рішенням, яке заявляється, і дозволяла вирішувати поставлену задачу, не виявлена ні в одному технічному рішенні.UDC, a set of essential features that would completely or partially coincide with the technical solution that is claimed, and would allow solving the task, was not found in any technical solution.
Отже, технічне рішення, що заявляється, відповідає критерію ,новизна".Therefore, the proposed technical solution meets the "novelty" criterion.
З відомого рівня техніки сукупність істотних ознак технічного рішення, що заявляється, з очевидністю не Ге витікає. оThe set of essential features of the claimed technical solution obviously does not follow from the known state of the art. at
Отже, технічне рішення, що заявляється, відповідає критерію ,рівень винахідництва".Therefore, the claimed technical solution meets the "level of invention" criterion.
Технічне рішення, що заявляється, випробувано в промислових умовах.The claimed technical solution has been tested in industrial conditions.
Отже, технічне рішення, що заявляється, відповідає критерію "промислова застосовність".Therefore, the claimed technical solution meets the "industrial applicability" criterion.
Це підтверджується прикладом конкретної реалізації. (ее)This is confirmed by an example of a concrete implementation. (uh)
На Фіг.1 наведена конструкція дутьевой фурми доменної печі, розрізFigure 1 shows the design of the blast furnace blast furnace, section
Дуттьова фурма доменної печі містить корпус 1 з дуттьовим каналом 2 з діаметром др - 160мм, рильну со частину З, випромінювач 4 акустичних коливань з резонуючою камерою у формі кільцевої канавки, яка має со ширину ос; і глибину й, при цьому с - 20мм, й - 10мм.The blast furnace blast furnace includes a body 1 with a blast channel 2 with a diameter of 160 mm, a grooved part C, an emitter of acoustic vibrations 4 with a resonating chamber in the form of a ring groove, which has a width of axes; and depth y, while c - 20mm, and y - 10mm.
Дуттьова фурма доменної печі була встановлена і випробувана в промислових умовах. Випробування со показали, що при зміні частоти акустичних коливань від 2кКГц до 40кГц інтенсивність газифікації коксу їх» збільшилася з 0,084кГ/м до 0,126кГ/м, тобто в 1,5 рази за інших рівних умов.The blast furnace blast furnace was installed and tested in industrial conditions. The tests showed that when the frequency of acoustic vibrations changed from 2kHz to 40kHz, the intensity of coke gasification increased from 0.084kH/m to 0.126kH/m, i.e. 1.5 times, other things being equal.
Таким чином, винахід, що заявляється, вирішує поставлену задачу - підвищення ступеня інтенсивності згоряння коксу в навколофурменій зоні доменної печі за рахунок збільшення потужності випромінювача « акустичних коливань в дуттьовому каналі фурми доменної печі.Thus, the claimed invention solves the task - increasing the intensity of coke combustion in the blast furnace blast furnace area by increasing the power of the emitter of acoustic vibrations in the blast channel of the blast furnace blast furnace.
Енергія акустичних коливань робить вплив на процеси газифікації вуглецю коксу у навколофурменій зоні З с доменної печі, впливаючи на процеси дифузії під час реакцій взаємодії вуглецю коксу і кисню дуття. "» Максимальна ефективність енергії акустичних коливань досягається при певних конструктивних параметрах " глибини Пп і ширини о випромінювача акустичних коливань, які є визначальними чинниками, що формують дію необхідної і достатньої енергії акустичних коливань на процеси газифікації вуглецю у навколофурменій зоні доменної печі. -І со о У роди дит ни веяннти тт та со 9 со 31005 обеавхомзяв ло во. з 818500 обоавховювяв ля тв, о 719000 обвавхолююяю окев во ю вом 00 пбвавхолюючю кет вв. 980065 обвавхолеояв овле во. 5 з ям 0 оотсехогють вто св 51005 0 оотавхогоеав ато воThe energy of acoustic vibrations affects the processes of gasification of coke carbon in the blast furnace zone C, influencing the diffusion processes during the interaction reactions of coke carbon and blast oxygen. "» The maximum efficiency of the energy of acoustic vibrations is achieved with certain design parameters " depth Pp and width o of the emitter of acoustic vibrations, which are the determining factors that shape the effect of the necessary and sufficient energy of acoustic vibrations on the processes of carbon gasification in the blast furnace zone. -I so o U rodi dit ni veyannty tt ta so 9 so 31005 obeavkhomzyav lo vo. from 818500 obavovholyuyav la tv, at 719000 obvavholyuyuya okev in yu vom 00 pbvavholyuyuyuyu ket vv. 980065 obvavholeoyav ovle vo. 5 with pits 0 ootsehogyut tue sv 51005 0 ootavhogoeav ato vo
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200504396A UA78388C2 (en) | 2005-05-10 | 2005-05-10 | Air tuyere for blast furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200504396A UA78388C2 (en) | 2005-05-10 | 2005-05-10 | Air tuyere for blast furnace |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA78388C2 true UA78388C2 (en) | 2007-03-15 |
Family
ID=37952092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA200504396A UA78388C2 (en) | 2005-05-10 | 2005-05-10 | Air tuyere for blast furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA78388C2 (en) |
-
2005
- 2005-05-10 UA UAA200504396A patent/UA78388C2/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20090037894A (en) | Flame burner and method for flame burning a metallic surface | |
| US8109217B2 (en) | Method, device and system for enhancing combustion of solid objects | |
| RU2711692C2 (en) | Converter | |
| UA78388C2 (en) | Air tuyere for blast furnace | |
| FI84394B (en) | SAETT OCH APPARAT FOER FOERBRAENNING AV FLUIDER. | |
| CN110006032A (en) | Biomass burner | |
| SU910769A1 (en) | Blasting tuyere for blast furnace | |
| US3398944A (en) | Metallurgical processing apparatus | |
| SU850667A1 (en) | Blasting tuyere of blast furnace | |
| SU1302091A1 (en) | Radiation burner | |
| SU523245A1 (en) | Burner | |
| RU2245373C1 (en) | Blast tuyere for blast furnace | |
| RU2084542C1 (en) | Arc steel melting furnace | |
| SU1206310A1 (en) | Blast furnace blowing tuyere | |
| SU633904A1 (en) | Acoustic tuyere | |
| SU1766961A1 (en) | Tuyere of blast furnace | |
| SU855004A1 (en) | Tuyere for oxygen blasting of electric arc furnace bath | |
| SU1673816A1 (en) | Method of gas recirculation in combustion furnaces | |
| SU1068490A1 (en) | Tuyere for blasting melt with gas flow | |
| RU2291202C1 (en) | Lance for bottom blowing of metals with gases in ladle | |
| RU2164949C1 (en) | Tuyere of blast furnace | |
| CN207699621U (en) | A kind of electric furnace coherent oxygen lance structure | |
| JPH08260029A (en) | Top-blowing oxygen lance for secondary combustion in vacuum degassing vessel | |
| SU393315A1 (en) | MULTI-FIRE ACOUSTIC FURM | |
| RU2119405C1 (en) | Device for heating of tar-dolomite lining of casting ladles |