RU2523368C1 - Воздушная фурма доменной печи - Google Patents
Воздушная фурма доменной печи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2523368C1 RU2523368C1 RU2013103327/02A RU2013103327A RU2523368C1 RU 2523368 C1 RU2523368 C1 RU 2523368C1 RU 2013103327/02 A RU2013103327/02 A RU 2013103327/02A RU 2013103327 A RU2013103327 A RU 2013103327A RU 2523368 C1 RU2523368 C1 RU 2523368C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tuyere
- nozzle
- axis
- air
- nozzles
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
Abstract
Изобретение относится к черной металлургии, в частности, к воздушной фурме доменной печи. Воздушная фурма содержит полый водоохлаждаемый корпус и расположенные в верхней части внутреннего стакана выступающие в рабочий дутьевой канал сопла для подачи газообразного топлива. Сопла выполнены различного диаметра круглого сечения и установлены под углом 25°-45° к горизонтальной оси воздушной фурмы с ориентацией оси сопла меньшего диаметра на ось воздушной фурмы, а оси сопла большего диаметра - на участок, составляющий (1/2-1/3) длины нижнего вертикального радиуса внутреннего стакана фурмы в месте расположения сопла. Площади сечения сопел выполнены с соотношением (0,8-1,2):(1,3-1,7). Сопла подачи газообразного топлива направлены навстречу воздушному дутьевому потоку под углом 115°-135°.Использование изобретения обеспечивает снижение расхода кокса за счет улучшения перемешивания газа с воздушным дутьем. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к оборудованию доменных и шахтных печей, и предназначено для подачи в рабочее пространство печи дополнительного газообразного топлива совместно с воздушным или обогащенным кислородом дутьем.
Известна дутьевая фурма доменной печи, состоящая из водоохлаждаемого корпуса со стальным фланцем и пропущенной через полость водоохлаждаемого корпуса газоподводящей трубкой, выходной конец которой выведен в рабочий канал фурмы под углом навстречу потоку дутья, причем поперечное сечение выходного канала - сопла выполнено в виде щели (SU 368319, 26.01.1973).
Недостатком этой фурмы является неудовлетворительное перемешивание вдуваемого газообразного топлива с воздушным дутьем из-за низкой кинетической энергии потока этого топлива, что не обеспечивает полного его сжигания кислородом в околофурменном пространстве. Не прореагировавшая с кислородом часть газообразного топлива при контакте с раскаленным до 1500°С коксом распадается на сажу и водород по реакции:
СН4→С+2Н2-Q
со значительными затратами тепла на пиролиз метана (Q -3340 кДж/м3). Это в конечном итоге приводит к снижению эффективности использования восстановительной и тепловой энергии газообразного топлива.
Процесс смесеобразования в этой конструкции фурмы затруднен тем, что газ выходит из насадки сопла в дутьевой канал воздушной фурмы плотным широким потоком с низкой скоростью истечения. При этом поток дутья прижимает газ к холодной поверхности внутреннего стакана фурмы, что дополнительно сдерживает достижение порога воспламенения.
Наиболее близким к изобретению техническим решением является известная конструкция воздушной фурмы доменной печи, содержащая полый водоохлаждаемый корпус с фланцем и расположенными в верхней части внутреннего стакана выступающими в рабочий канал соплами для подачи природного газа, причем сопла выполнены прямоугольного сечения и с соотношением сторон 1:2, меньшая сторона которых ориентирована на ось фурмы, а суммарная площадь их сечения определена соотношением:
Fs=(0.06÷0.02)Ff,
где: Ff - средняя площадь поперечного сечения фурмы на участке от ввода природного газа до среза носка фурмы, м2 (SU 1770366, 23.10.1992).
Недостатком вышеуказанной конструкции является недостаточная эффективность перемешивания газообразного топлива и дутьевого потока.
Техническим результатом настоящего изобретения является улучшение условий смешивания газообразного топлива и воздушного дутья, лучшего протекания реакции горения топлива за счет обеспечения снижения порога активации воспламенения смеси, достижения высокой степени горения смеси в полости дутьевого канала фурмы, что приведет к улучшению степени использования углеводородного топлива и снижению расхода кокса.
Указанный технический результат достигается тем, что воздушная фурма доменной печи включает полый водоохлаждаемый корпус и расположенные в верхней части внутреннего стакана выступающие в рабочий дутьевой канал фурмы сопла различного диаметра для подачи газообразного топлива, при этом сопла выполнены круглого сечения. Сопла установлены под углом 25°-45° к горизонтальной оси воздушной фурмы с возможностью направления (ориентации) оси сопла меньшего диаметра непосредственно на горизонтальную ось воздушной фурмы, а оси сопла большего диаметра - на участок, составляющий (1/2-1/3) длины нижнего вертикального радиуса внутреннего стакана фурмы в месте расположения сопла. При этом отношение площадей сечения сопел меньшего диаметра и большего диаметра для подачи природного газа составляет (0,8-1,2):(1,3-1,7). Сопла для подачи природного газа направлены навстречу дутьевому потоку под углом 115°-135°.
Предложенная конструкция фурмы, геометрические размеры, расположение выходных сопел, ориентация направленности осей сопел для подачи газообразного топлива, соотношение расходов газообразного топлива по соплам установлены и рассчитаны опытным путем на холодной модели и обеспечивают рациональное протекание процессов смесеобразования и горения газа и дутья.
Расположением сопел под углом 25°-45° к горизонтальной оси воздушной фурмы с направлением оси сопла меньшего диаметра непосредственно на горизонтальную ось воздушной фурмы, а оси сопла большего диаметра - на участок, составляющий (1/2-1/3) длины нижнего вертикального радиуса внутреннего стакана фурмы в месте расположения сопла, создаются условия образования тангенциальных сил вращения струй газообразной топливной добавки и обеспечивается наиболее полное ее перемешивание с дутьевым потоком и последующее горение смеси.
Выполнение площадей сечения газоподающих сопел в соотношении (0,8-1,2):(1,3-1,7) обеспечивает подачу газа через них в соотношении (35-45):(55-65) %, что также приводит к лучшему перемешиванию газообразного топлива (природного газа) с воздушным дутьем.
Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показана воздушная фурма с двумя соплами ввода газообразного топлива, вид со стороны фланца, на фиг.2 - продольный разрез по А-А на фиг.1.
Воздушная фурма доменной печи содержит водоохлаждаемый корпус 1, внутренний медный или стальной стакан 2, стальной фланец 3, образующие дутьевой канал фурмы. Через полость водоохлаждаемого корпуса 1 пропущены трубы подачи и отвода воды 4 и трубы подвода газообразного топлива 5, на концах которых установлены сопла 6 и 7.
Фурма работает следующим образом. Газообразное топливо через разветвляющиеся два подвода (фиг.1) подается в два сопла 6 и 7, выступающие в дутьевой канал фурмы. Сопла установлены в верхней части внутреннего стакана 2 под углом 25°-45° к горизонтальной оси воздушной фурмы. Ось сопла меньшего диаметра 6 направлена (ориентирована) на ось воздушной фурмы, создает условия для сосредоточения подаваемого газа в верхней части дутьевого канала. Ось сопла большего диаметра 7 направлена (ориентирована) на участок, составляющий (1/2-1/3) длины нижнего вертикального радиуса (R) внутреннего стакана 2 фурмы в месте расположения сопла.
Площади сечения сопел меньшего и большего диаметров имеют соотношение (0,8-1,2):(1,3-1,7), что обеспечивает подачу газообразного топлива через них в соотношении (35-45):(55-65) %.
Расположение сопел в дутьевом канале фурмы и выполнение соотношения их площадей сечения в соответствии с предлагаемым изобретением создают вращательный импульс воздушному дутьевому потоку и образованной газовоздушной смеси, активизируя процесс их перемешивания.
Более активное перемешивание газообразного топлива и дутья создается также за счет направленности потока газообразного топлива навстречу дутьевому потоку под углом 115°-135° (фиг.2).
Использование изобретения позволяет снизить расход кокса в процессе производства чугуна в доменной печи за счет улучшения перемешивания газообразного топлива с воздушным дутьем и более полного использования тепловой и восстановительной энергии дополнительного топлива.
Claims (3)
1. Воздушная фурма доменной печи, содержащая полый водоохлаждаемый корпус и расположенные в верхней части внутреннего стакана выступающие в рабочий дутьевой канал фурмы сопла для подачи газообразного топлива, отличающаяся тем, что сопла выполнены различного диаметра круглого сечения и установлены под углом 25°-45° к горизонтальной оси воздушной фурмы с ориентацией оси сопла меньшего диаметра на ось воздушной фурмы, а оси сопла большего диаметра - на участок, составляющий (1/2-1/3) длины нижнего вертикального радиуса внутреннего стакана фурмы в месте расположения сопла.
2. Воздушная фурма по п.1, отличающаяся тем, что отношение площадей сечения сопел для подачи газообразного топлива составляет (0,8-1,2):(1,3-1,7).
3. Воздушная фурма по п.1, отличающаяся тем, что сопла для подачи газообразного топлива газа направлены навстречу воздушному дутьевому потоку под углом 115°-135°.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013103327/02A RU2523368C1 (ru) | 2013-01-24 | 2013-01-24 | Воздушная фурма доменной печи |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013103327/02A RU2523368C1 (ru) | 2013-01-24 | 2013-01-24 | Воздушная фурма доменной печи |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2523368C1 true RU2523368C1 (ru) | 2014-07-20 |
Family
ID=51217690
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013103327/02A RU2523368C1 (ru) | 2013-01-24 | 2013-01-24 | Воздушная фурма доменной печи |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2523368C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107034329A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-08-11 | 汕头华兴冶金设备股份有限公司 | 一种可喷吹多种燃料高炉铜板风口套 |
CN110257576A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-09-20 | 辽宁科技大学 | 一种异径同步耦合高炉风口喷吹装置及喷吹方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1693069A1 (ru) * | 1989-03-30 | 1991-11-23 | Институт черной металлургии | Способ ввода газообразного топлива в фурменный прибор шахтной печи |
SU1766961A1 (ru) * | 1989-10-11 | 1992-10-07 | Институт черной металлургии | Дутьева фурма доменной печи |
RU2058399C1 (ru) * | 1993-05-27 | 1996-04-20 | Частное предприятие "Домна-92" | Фурма для подачи горячего дутья в доменную печь |
RU2150511C1 (ru) * | 1999-10-04 | 2000-06-10 | ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат" | Воздушная фурма доменной печи |
DE102005032444A1 (de) * | 2005-07-12 | 2007-01-25 | Joachim Mallon | Gestaffelte Sauerstoffinjektion |
-
2013
- 2013-01-24 RU RU2013103327/02A patent/RU2523368C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1693069A1 (ru) * | 1989-03-30 | 1991-11-23 | Институт черной металлургии | Способ ввода газообразного топлива в фурменный прибор шахтной печи |
SU1766961A1 (ru) * | 1989-10-11 | 1992-10-07 | Институт черной металлургии | Дутьева фурма доменной печи |
RU2058399C1 (ru) * | 1993-05-27 | 1996-04-20 | Частное предприятие "Домна-92" | Фурма для подачи горячего дутья в доменную печь |
RU2150511C1 (ru) * | 1999-10-04 | 2000-06-10 | ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат" | Воздушная фурма доменной печи |
DE102005032444A1 (de) * | 2005-07-12 | 2007-01-25 | Joachim Mallon | Gestaffelte Sauerstoffinjektion |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107034329A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-08-11 | 汕头华兴冶金设备股份有限公司 | 一种可喷吹多种燃料高炉铜板风口套 |
CN110257576A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-09-20 | 辽宁科技大学 | 一种异径同步耦合高炉风口喷吹装置及喷吹方法 |
CN110257576B (zh) * | 2019-07-18 | 2024-02-20 | 辽宁科技大学 | 一种异径同步耦合高炉风口喷吹装置及喷吹方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2229586T3 (es) | Chorro de gas coherente supersonico para proporcionar gas a un liquido. | |
JP4068295B2 (ja) | ガス及び粉末送達システム | |
US20070205543A1 (en) | Oxidant-swirled fossil fuel injector for a shaft furnace | |
RU2523368C1 (ru) | Воздушная фурма доменной печи | |
CN105950824A (zh) | 一种氧、燃、粉剂共体喷吹的电弧炉炼钢工艺 | |
KR101314443B1 (ko) | 고로 조업 방법 및 그를 위한 저발열량 가스의 연소 방법과 고로 설비 | |
KR20090099538A (ko) | 용광로에서 선철을 제조하기 위한 방법 | |
CN207527582U (zh) | 燃气空气精确分级内置烟气再循环的低氮旋流燃气燃烧器 | |
CN206337288U (zh) | 用于转炉高效吹氧的三层聚合射流氧枪 | |
CN205151782U (zh) | 电石炉 | |
CN103527162A (zh) | 用于石油稠油开采的蒸汽发生器 | |
CN101775450B (zh) | 一种氧煤炼铁喷吹装置 | |
CN203668324U (zh) | 生物质两段式气流床气化装置 | |
JP3733601B2 (ja) | 高炉用微粉炭吹き込み用装置及び高炉における微粉炭吹き込み操業方法 | |
CN201621692U (zh) | 铬渣干法解毒专用煤粉燃烧器及与该燃烧器配套的回转窑 | |
RU2245373C1 (ru) | Дутьевая фурма доменной печи | |
RU2013112949A (ru) | Способ повышения глубины проникновения кислородной струи | |
CN108048610A (zh) | 一种直接气化还原铁的烧嘴组合装置及方法 | |
CN220300644U (zh) | 一种炭黑反应炉燃烧室 | |
CN204388043U (zh) | 一种焦粉燃烧装置 | |
CN202792096U (zh) | 一种环形套筒窑低热值燃气电子脉冲点火枪 | |
CN203258655U (zh) | 焙烧炉用燃烧器喷气头 | |
CN208222509U (zh) | 一种天然气和石油焦粉混合燃烧新型烧嘴组件 | |
SU1527271A1 (ru) | Дутьева фурма доменной печи | |
CN201715505U (zh) | 预混合天然气燃烧枪 |