UA79220C2 - Tuyere for blast-furnace - Google Patents
Tuyere for blast-furnace Download PDFInfo
- Publication number
- UA79220C2 UA79220C2 UAA200606621A UAA200606621A UA79220C2 UA 79220 C2 UA79220 C2 UA 79220C2 UA A200606621 A UAA200606621 A UA A200606621A UA A200606621 A UAA200606621 A UA A200606621A UA 79220 C2 UA79220 C2 UA 79220C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- copper
- tuyere
- flange
- cavity
- steel
- Prior art date
Links
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 5
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 210000004894 snout Anatomy 0.000 abstract 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 10
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 241000269435 Rana <genus> Species 0.000 description 1
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Blast Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відносяться до машинобудування, а саме до конструкції і технології виготовлення дуттєвих фурм доменних печей.The invention relates to mechanical engineering, namely to the design and manufacturing technology of blast furnace nozzles.
Відома фурма доменної печі, яка зміцнюється шляхом нанесення плазмою тугоплавких покриттів на основі окислу алюмінію АГ 2О»з |см. Кудинов В.В., Иванов В.М., "Нанесение плазмой тугоплавких покрьітий" г. Москва,There is a well-known tuyere of a blast furnace, which is strengthened by plasma application of refractory coatings based on aluminum oxide AG 2O»z |cm. V.V. Kudynov, V.M. Ivanov, "Plasma application of refractory coatings", Moscow,
Машиностроение, 1981г.).Mechanical engineering, 1981).
Недоліком цього способу є низький термін служби таких фурм. 70 Відома дуттєва фурма доменної печі, вибрана авторами як прототип. Особливостями конструкції фурми є: - вода подається до переднього торця і розділяється на два потоки, що покращує гідравлічні параметри, ліквідовує застійні зони, збільшує її швидкість; - змінний перетин у переднього торця (більш вузьке в нижній частині) приводить до збільшення швидкості води; 19 - верхня частина торця фурми потовщена до 9Омм і наплавлена сормайтом, вісь фурми нахилена вниз на кутThe disadvantage of this method is the short service life of such lances. 70 The well-known blast furnace tuyeres, chosen by the authors as a prototype. Features of the design of the lance are: - water is supplied to the front end and is divided into two streams, which improves hydraulic parameters, eliminates stagnant zones, increases its speed; - variable cross-section at the front end (narrower in the lower part) leads to an increase in water speed; 19 - the upper part of the end of the lance is thickened to 9 mm and welded with sormite, the axis of the lance is tilted down at an angle
Зо,Zo,
Вказані особливості поліпшили теплотехнічні дані фурми (Ме452241 М. Кл?2, С218, 7/16, Бюл Мо37 від 05.10.77).The specified features improved the thermotechnical data of the tuyeres (Me452241 M. Kl?2, C218, 7/16, Byul Mo37 dated 05.10.77).
Причиною, перешкоджаючою досягненню необхідного технічного результату, прототипом є недостатньо 720 висока інтенсивність тепловідвода і відсутність тугоплавкого покриття на торцевій поверхні фурми, що приводить до відносно частих прогарів фурм.The reason preventing the achievement of the required technical result in the prototype is the insufficiently high intensity of heat dissipation and the absence of a refractory coating on the end surface of the lance, which leads to relatively frequent burnouts of the lances.
В основу винаходу впоставлена задача розробити конструкцію фурми володіючий високою інтенсивністю тепловідвода і захистом передньої торцевої поверхні від надмірних теплових навантажень, що у результаті виключить прогари фурм і підвищить термін їх служби. см 25 Поставлена технічна задача досягається тим, що дуттєва фурма доменної печі, що містить фланець з (о) відвідною охолоджувач трубкою, корпус, порожнина якого розділена в рильній частині вертикальної кільцевої перегородки з отвором для відведення охолоджувача і подовжню перегородку, що ділить потік і рильну порожнину на дві частини, зовнішній стакан мідного корпусу з'єднаний зі сталевим фланцем по всій висоті о фланця, а передня торцева поверхня фурми містить лист неіржавіючої сталі товщиною 2-5мм. 30 Загальними для відомої і пропонованої конструкції фурми є наступні ознаки: с - фурма містить фланець з підводячою та відводячою охолоджувач трубками, корпус, вертикальну кільцеву сч перегородку і подовжню перегородку.The basis of the invention is the task of developing a design of a lance with a high intensity of heat dissipation and protection of the front end surface from excessive thermal loads, which as a result will eliminate blowouts of the lances and increase their service life. cm 25 The set technical task is achieved by the fact that the blast furnace nozzle, which contains a flange with (o) a coolant removal tube, a body, the cavity of which is divided in the trench part by a vertical annular partition with an opening for coolant removal and a longitudinal partition that divides the flow and the trench the cavity is divided into two parts, the outer glass of the copper body is connected to the steel flange along the entire height of the flange, and the front end surface of the lance contains a sheet of stainless steel with a thickness of 2-5 mm. 30 The following characteristics are common to the known and proposed design of the nozzle: c - the nozzle contains a flange with inlet and outlet coolant tubes, a body, a vertical annular bulkhead and a longitudinal bulkhead.
Відмітними істотними ознаками запропонованої конструкції фурми доменної печі від прототипа є: (о) - зовнішній стакан мідного корпусу з'єднаний зі сталевим фланцем по всій висоті фланця; м 35 - передня торцева поверхня фурми містить лист неіржавіючої сталі завтовшки 2-5мм.Distinctive essential features of the proposed design of the blast furnace tuyeres from the prototype are: (o) - the outer glass of the copper body is connected to the steel flange along the entire height of the flange; m 35 - the front end surface of the lance contains a sheet of stainless steel 2-5 mm thick.
Наявність цих ознак дозволяє класифікувати винахід, як відповідне критерію новизна.The presence of these features allows the invention to be classified as meeting the criterion of novelty.
Конструкція доменних печей передбачає кріплення до кожуха доменної печі водоохолоджуваних мідних фурмених холодильників у які за системою телескопічного сполучення вставляються фурми доменних печей. «The design of blast furnaces provides for the attachment of water-cooled copper nozzle coolers to the casing of the blast furnace, into which blast furnace nozzles are inserted using a telescopic connection system. "
Цим забезпечується частковий тепловідвод від мідного корпусу фурми за рахунок високої теплопровідності міді. зThis ensures partial heat removal from the copper body of the gun due to the high thermal conductivity of copper. with
З цією метою в пропонованому винаході зовнішній стакан мідного корпусу з'єднай зі сталевим фланцем по всій с висоті фланця і контактує по цій висоті з фурменим холодильником. :з» Передача тепла фурменному холодильнику здійснюється за рахунок теплопровідності Через стіну стакана і може бути визначена по формулі. їсу-їсе 45: й еЧхЕ яв хе це. де: О - тепловий потік через стінку (ккал/год.), (Се) 4 - плотность теплового потоку (ккал/м2 х год.), юю Е - площа поверхні (м ), іс, іс? - температури бічних поверхонь стін (2С), іме) Кс - термічний опір стінки. о Для однорідної стінки:For this purpose, in the proposed invention, the outer glass of the copper body is connected to the steel flange along the entire height of the flange and contacts the nozzle cooler along this height. :z» Heat transfer to the nozzle refrigerator is carried out due to thermal conductivity through the wall of the glass and can be determined by the formula. yesu-yse 45: y eChhE yav he tse. where: O - heat flow through the wall (kcal/hour), (Ce) 4 - heat flow density (kcal/m2 x hour), yuyu E - surface area (m ), is, is? - temperature of the side surfaces of the walls (2C), i.e.) Ks - thermal resistance of the wall. o For a uniform wall:
Ко -4Company -4
А де: 5 - товщина стінки 59 Хх - коефіцієнт теплопровідності матеріалу стінки.And where: 5 - wall thickness 59 Xx - coefficient of thermal conductivity of the wall material.
ГФ) ІСправочник машиностроителя, 1963Г. т. 2 стр. 193)GF) ISpravochnyk machine builder, 1963. vol. 2 p. 193)
ГФ У порівнянні з прототипом у якого з фурменим холодильником контактує тільки сталевий фланець, а зовнішній стакан корпуса фурми зварений зі сталевим фланцем, але з фурменим холодильником контакту не має, теплопередача буде інтенсивніше на: 60 меди ЗБ.GF Compared to the prototype in which only the steel flange is in contact with the lance cooler, and the outer cup of the lance body is welded with a steel flange, but has no contact with the lance cooler, the heat transfer will be more intense by: 60 copper ЗB.
Здталя я38 7 раз де: у, міді - козффициент теплопровідності міді при 110020-326бккал/м. год. град.Zdtalya i38 7 times where: y, copper - coefficient of thermal conductivity of copper at 110020-326 bcal/m. hours hail.
Х, сталі - коефіцієнт теплопровідності ст. 20 при 110022-43, 5ккал/м. год. град.X, steel - coefficient of thermal conductivity of Art. 20 at 110022-43, 5 kcal/m. hours hail.
Таким чином, у фурми прототипу тепловіддача йде в основному за рахунок циркулюючої через фурму води, 65 але при різких підвищеннях теплових навантажень це приводить до кипіння води і утворення парових міхурів,Thus, in the tuyere of the prototype, the heat transfer is mainly due to the water circulating through the tuyere, 65 but with sharp increases in heat loads, this leads to boiling of water and the formation of steam bubbles,
погіршуючих тепловіддачу і утворенню прогарів.worsening heat transfer and formation of burns.
З метою поліпшення теплоз'єма в самій напруженій передній частині фурми, де можливі локальні надмірні теплові навантаження, які важко нейтралізувати існуючим водяним охолоджуванням, передня торцева поверхня фурми містить лист неіржавіючої сталі завтовшки 2-5мм. Це проводиться під час штампування рильця фурми.In order to improve the heat sink in the most stressed front part of the lance, where local excessive heat loads are possible, which are difficult to neutralize with the existing water cooling, the front end surface of the lance contains a sheet of stainless steel 2-5 mm thick. This is done during stamping of the lancet stamp.
При цьому на дно матриці штампу поміщається нагрітий до 10009С диск з неіржавіючої сталі аустенітного класу, наприклад, Х25Н20С2 і зверху на нього встановлюється мідна заготівка також нагріта до 100020. При штампуванні між міддю рильця і негзржавіючим диском виникає пресове зварювання, що володіє високої міцністю.At the same time, a disk of austenitic stainless steel, heated to 10009C, is placed on the bottom of the stamp matrix, for example, Х25Н20С2, and a copper blank is placed on top of it, also heated to 100020. During stamping, a press weld occurs between the copper of the stamp and the stainless disk, which has high strength.
Отримана двошарова стінка має термічний опір, який визначається по формулі: 706 Ксте КК» де: К.-64/Х4 - термічний опір першого шару з неіржавіючої сталі наприклад, Х25Н20С2, 64 - товщина неіржавіючого диска,The resulting two-layer wall has thermal resistance, which is determined by the formula: 706 Kste KK" where: K.-64/X4 - thermal resistance of the first layer of stainless steel, for example, X25Н20С2, 64 - the thickness of the stainless disk,
Хі - Коефіцієнт теплопровідності сталі Х25Н2ОС2.Хи - Coefficient of thermal conductivity of steel Х25Н2ОС2.
Ко-б2/х» - термічний опір 2-го шару з міді 5о - товщина мідного шару,Ko-b2/x" - the thermal resistance of the 2nd copper layer 5o - the thickness of the copper layer,
Хо - коефіцієнт теплопровідності міді.Kho - coefficient of thermal conductivity of copper.
Температура багатошарової стінки на межі між першим і другим шаром (с. » визначається: 5, БА град.СThe temperature of the multi-layered wall at the boundary between the first and second layer (p. » is determined by: 5, BA deg.S
Тв ві зіTV with
І 2And 2
ІСправочник машиностроителя, 1963Г., т. 2, стр. 193).The Machine Builder's Handbook, 1963, vol. 2, p. 193).
З формули видно, що із збільшенням товщини неіржавіючого диска 5, і зменшенням його теплопровідності ху, температура на межі неіржавіючого диска з міддю знижується, тим самим, підвищуючи інтенсивність тепловідвода. Неіржавіюча сталь Х25Н20С2 володіє підвищеною жаростійкістю в порівнянні з с іншими неіржавіючими сталями аустенітного класу, коефіцієнтом теплопровідності 5-11 ккал/м.год. град, що в оIt can be seen from the formula that with an increase in the thickness of the stainless disk 5, and a decrease in its thermal conductivity xu, the temperature at the interface of the stainless disk with copper decreases, thereby increasing the intensity of heat dissipation. Stainless steel Х25Н20С2 has increased heat resistance in comparison with other stainless steels of the austenitic class, the coefficient of thermal conductivity is 5-11 kcal/m.h. hail, which is in O
ЗО разів менше теплопровідності міді, температура плавлення.30 times less than the thermal conductivity of copper, the melting point.
В таблиці приведені результати випробування зразків. З таблиці видно, що інтенсивність тепловідвода при товщині неіржавіючого диска 1 мм дещо вищий, ніж при його відсутності і складає 70/50-1,4 раза; при товщині диска З мм інтенсивність тепловідвода вище в 70/30-2,3 рази; при товщині 5мм вище в 70/25-2,8 рази. оThe table shows the test results of the samples. It can be seen from the table that the intensity of heat dissipation with a stainless disk thickness of 1 mm is slightly higher than without it and is 70/50-1.4 times; with a disc thickness of C mm, the intensity of heat dissipation is 70/30-2.3 times higher; at a thickness of 5 mm, it is 70/25-2.8 times higher. at
Таким чином установка диска завтовшки менше 1мм і більше Б5мм не доцільні. З таблиці також видно, що у с разі контакту з фурменим холодильником мідного стакана корпусу фурми інтенсивність теплоотвода в 70/35-2 рази вище, ніж у разі контакту з фурменим холодильником сталевого фланця. сThus, the installation of a disc with a thickness of less than 1 mm and more than B5 mm is not advisable. It can also be seen from the table that in the case of contact with the nozzle cooler of the copper cup of the nozzle body, the heat sink intensity is 70/35-2 times higher than in the case of contact with the nozzle cooler of the steel flange. with
Таким чином, характер прояву запропонованих істотних ознак забезпечує досягнення необхідного Ф результату, що полягає в розробці конструкції фурми, володіючою більш високою інтенсивністю тепловідвода,Thus, the nature of the manifestation of the proposed essential features ensures the achievement of the necessary Ф result, which consists in the development of a lance design with a higher intensity of heat dissipation,
Зо що забезпечує зменшення прогарів фурм і підвищення їх терміну служби. в.This ensures a reduction in the burnout of the lances and an increase in their service life. in.
Запропонована конструкція фурми доменної печі пояснюється кресленням, де представлений вертикальний розріз фурми.The proposed design of the blast furnace lance is explained by a drawing showing a vertical section of the lance.
Фурма складається з рильця 1, зовнішнього мідного стакана 2, внутрішнього стакана 3, фланця 4, трубки, що « подає охолоджувач 5, неіржавіючого листа б, звареного пресовою зваркою з торцем рильця 1. Підвищення інтенсивності тепловідводу відбувається за рахунок того, що зовнішній мідний стакан повністю закриває о) с сталевий фланець і входить в безпосередній контакт з фурменим холодильником. Кріплення зовнішнього "» стакана до фланця провели за допомогою автоматичної зварки мідного дроту діаметром 4мм під флюсом АН-8. " Неїіржавіючий лист 6 із сталі Х25Н2ОС2 у вигляді диска завтовшки Змм з отвором діаметр 160 мм під час штампування рильця нагрівали в печі до 1000 С і задали в матрицю штампу для рильця. На нього зверху встановили, нагріту до 10002С мідну заготівку рильця і провели осадку. Під час осадки відбувалася пресова це. зварка двох пластичних тіл. Міцність з'єднання була задовільною. (се) Випробування пропонованої конструкції в умовах діючих печей показали, що вона володіє підвищеною стійкістю. іме) юю 2The funnel consists of a stigma 1, an external copper cup 2, an internal cup 3, a flange 4, a tube that supplies the coolant 5, a stainless sheet b, welded by press welding to the end of the stigma 1. The increase in the intensity of heat dissipation occurs due to the fact that the external copper cup completely closes o) c steel flange and enters into direct contact with the nozzle cooler. The attachment of the outer "" cup to the flange was carried out by means of automatic welding of a copper wire with a diameter of 4 mm under AN-8 flux. " A stainless sheet 6 made of Х25Н2ОС2 steel in the form of a disc with a thickness of Zmm with a hole of 160 mm in diameter was heated in a furnace to 1000 C during stamp stamping and set the stamp for the stamp in the matrix. A copper billet heated to 10002С was placed on top of it and a sediment was formed. During the precipitation there was a press. welding of two plastic bodies. The strength of the connection was satisfactory. (se) Tests of the proposed design in the conditions of operating furnaces showed that it has increased stability. name) yuyu 2
Мо п/п Конструкція зразка і види випробувань Варіанти оMo n/p Design of the sample and types of tests Variants o
Вин: НИМИ шити 01 Ел пластини неіржавіюча сталь в основі приварена сталева пластина 1.1 |Нагрів зразка. 45 45Vin: NYM sew 01 El plate stainless steel in the base welded steel plate 1.1 |Heating the sample. 45 45
НИ Дт МНН По А А ПО в з емпемтура етеу рана сс 00000096 тв температура нате тдиос 00000095 до 000014 інтенсивність епловідоду порівняно з проттитюм од) 11111211NI Dt MNN Po A A PO v z empemtur eteu rana ss 00000096 tv temperature nate tdios 00000095 to 000014 intensity of eplovidod compared to prottityum od) 11111211
Б війни МН інн нержавіюча сталь ї мідь в основі МІДЬ, (тя Товщена нержавюч плястни й 11111111 11315111 вв 2.4 |Температура нагріву води (С) 50 | 30 | 25 70B war MN inn stainless steel and copper in the base COPPER, (ie Thickened stainless steel plate and 11111111 11315111 vv 2.4 | Water heating temperature (С) 50 | 30 | 25 70
2.5 |інтенсивність тепловідвода порівняно з прототипом (од)2.5 intensity of the heat sink compared to the prototype (unit)
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200606621A UA79220C2 (en) | 2006-06-13 | 2006-06-13 | Tuyere for blast-furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200606621A UA79220C2 (en) | 2006-06-13 | 2006-06-13 | Tuyere for blast-furnace |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA79220C2 true UA79220C2 (en) | 2007-05-25 |
Family
ID=38230477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA200606621A UA79220C2 (en) | 2006-06-13 | 2006-06-13 | Tuyere for blast-furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA79220C2 (en) |
-
2006
- 2006-06-13 UA UAA200606621A patent/UA79220C2/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101349229B1 (en) | Direct smelting vessel and cooler therefor | |
| RU2203961C2 (en) | Tuyere for feeding raw material and method for introducing solid raw materials into metallurgical vessel | |
| ZA200501130B (en) | Cooling plate for metallurgic furnaces | |
| CN1234878C (en) | Apparatus for injecting solid particulate material into vessel | |
| AU2006319123B2 (en) | Cooling element and method for manufacturing the same | |
| CN102109278A (en) | Method for manufacturing cooling water jacket and cooling water jacket for high temperature furnace | |
| UA79220C2 (en) | Tuyere for blast-furnace | |
| JP2016199788A (en) | Bottom-blown tuyere for converter | |
| CN105779672A (en) | Stopper rod for controlling liquid-state molten slag flow | |
| CN216107060U (en) | Single-tube double-hole dip pipe with double circular flow argon pipes | |
| CN102656415A (en) | Electrode for direct current continuous arc furnace | |
| CN101839640B (en) | Self-heating smelting furnace | |
| RU2151195C1 (en) | Plate-type cooler for metallurgical furnaces and cooling coil of such cooler | |
| RU2715924C1 (en) | Method and device for melting | |
| CN108115120B (en) | Protective tube for molten steel tapping process | |
| CN106352707A (en) | Oil-water cooling spraying gun system and cooling method of top-blowing type melting pool smelting furnace | |
| KR101261424B1 (en) | A Lance Nozzle for Blow-Refinement | |
| CN108130399B (en) | Electric furnace capable of protecting tapping and method for protecting tapping by electric furnace | |
| SU1404529A1 (en) | Fuel-oxygen lance | |
| CN111850242B (en) | Use method of dip pipe | |
| US9732393B2 (en) | Blowing spear for fabrication of metals and maintenance of loading and blowing operational conditions | |
| JP2009068099A (en) | Structure for gas-blowing tuyere in refining vessel | |
| CN201770678U (en) | Coal gasifier water cooling wall | |
| CN201390761Y (en) | Arch cavity plate-type water tank at converter mouth | |
| JP2006283052A (en) | Gas-blowing tuyere |