Способ регулирования расхода дутья на фурмах доменной печи

o n a&i ih u E. ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советск

Сецмалмстмческмх

Уеспублмк (11) 452965

Иностранцы

Даниель Борня, Анри Делла Саза и Ноель Жюссо (Франция), (") Автори изобретения

Иностранная фирма "Энстятю деРешерш де as Сидерюржи Франсэз, ИРС)4Д» (Франдия) l

{а4) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ PACXOQA ДУТЬЯ HA

ФУРМАХ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

1 изобретение относится к области чер- l ной металлургии, в частности к способам регулирования расхода дутья на фурмах доменной печи.

Возможности впрыскивания жидкого горючего, например,: в доменную печь тесно связаны с улучшением перемешивания горючего с веществом, вызывающим горение.

Для повышения степени перемешивания применяют сверхзвуковые фурмы доменных печей с соплом Лаваля, в которых разбрызгивание горючего происходит благодаря ударной волне, образующейся в расширяющейся части сопла. Опыты показывают значительное увеличение степени впрыскивания горючего. При этом не происходит образования сажи; которая является главной помехой в известных устройствах. Од1 неко эти фурмы дают удовлетворительные

1результаты, когда ударная волна образует ся в расширяющейся части сопла фурмы.

Корпус сопла Лаваля рассчитывают таким образом, чтобы ввести поток воздуха в сверхзвуковой режим в расширяющейся

l части, причем этот расчет осуществляется исходя из номинального расхода, предусмотренного в фурме. В этих условиях ударная волна образуется в диффуэоре лишь в достаточно узких пределах расхода воз5 духа, что ограничивает возможности управления расходом вещества, поддерживающего горение, например расходом возду- ха в доменной печи. Потребителю нужны фурмы, обеспечивающие как можно более

10 широкий диапазон изменения расхода окислителя, вводимого в фурму.

Uemь изобретения — повышение степени смешивания топливных добавок и дутья.

Для этого значение перепада давления га16 за в канале фурмы сравнивают с эталон.ной величиной и изменяют проходное сечение фурмы путем перестановки клапана.

Кроме того, перепад давления сравнивают с эталонным значением, гарантирующим образование ударной волны врасширяющейся части, и переставляют, клапан в фурме для, поддержания значения перепада давления почти равным указанной величине при из менении расхода воэпуха.q Эталонной величи чиной может быть либо абсолютное регу452965

* нируемое значение, либо измеряемое давO ление в конце фурмы, к которому добавляют дифференциальный перепад явления, га,рантирующее образование ударной волны

5 ,в расширяющейся части фурмы, при изменениях давления в конце фурмы при экспI т луатации.

Массовый расход дутья рассчитывается

:, по формуле

- О- где,fft, — массовый расход дутья;

P — рабочее давление; — постоянный множитель;

I у- — рабочая температура газа, вве3L ,денного в фурму ! — сечение горловины. озможны два случая: либо изменять

1 либо изменять 4 . Так как величина 20 (ю

Pj. является суммой атмосферного давлении и относительного, то она быстро достигает рабочих давлений, несовместимых с большинством промышленных установок п и нешироком диапазоне расхода окислителя. 25

Изменение проходного сечения фурмы изменяет расход в четыре раза, что дает потребителям возможность работать в широком диапазоне расходов. Изменяют проходное сечение путем перемещения кла- ЗО пана во входном конусе сопла. Регулирование величины проходного сечения для получения практически постоянной интенсивности ударной волны при изменении расхода может быть представлено двумя случаями в зависимости от условий, которые ставит давление, действующее в конце фурмы. В первом случае давление в конце фурмы остается почти постоянным и тогда можно поддерживать давление равным заданному, изменяя положение клапана фурмы. Во втором случае нужно принять во внимание, что там, где давление зависит от расхода, можно сохранить дифференциальное давление (вход — вы- 4> ход фурмы) постоянным путем перемеще1 ния клапана фурмы. Влагодаря этому растет интенсивность ударной волны, что обеспечивает лучшую пульверизацию. В обоих случаях геометрические характеристики фурмы, которые могут быть рассчитаны, определяют, acxogs из рабочих дав« лений, соответствующих хорошей пульверизации при максимальном расходе. Ко:нечно, s обоих случаях форма клапана

55 .:определяется так, чтобы выполнить вышеуказанное условие, чтобы поддерживать положение звуковой горловины на той же абсциссе по отношению к фурме.

На фиг. 1 представлена сверхзвуковая фурма, разрез, предназначенная для впрыскивания дополнительного горючего в доменную печь; на фиг. 2 — фурма доменной печи, другой вариант.

Фурма имеет рукав 1, по которому проходит воздух, а также сверхзвуковое сопло Лаваля 2 с впускным конусом 3, горловиной 4 с расширяющейся частью 5, клапаном 6. Клапан 6 насажен на конец стержня 7, который может перемещаться вдоль оси фурмы. Стержень 7, направляемый и центрируемый соответствующим устройством, расположен в трубе 9.

Устройство для регулирования и контроля положения клапана 6 состоит из камеры 10 с двумя отсеками, разделенными

1 мембраной 11. К одной стороне мембраны 11 приложено,статическое давление, действующее со стороны рукава 1, к; другой стороне — абсолютное давление, регулируемое редукционным клапаном и передающееся по трубке 12, Мембрана действует на стержень 7, который перемешает клапан 6.

Горючее вводят либо на уровне горло-

1 1 вины 4, либо через клапан 6, либо и тем и другим способоми вместе. Деформации мембраны передаются по оси клапану 6.

Амплитуда деформации мембраны 11 определяется таким образом, чтобы для каждо го изменения расхода установилоеь:поло- жение клапана, соответствующее заданной работе фурмы.

На фиг. 2 показан другой вариант фур- мы, когда давление в конце фурмы зависит от расхода воздуха. Фурма содержит датчик давления 13, расположенный в расширяющейся части фурмы и связанный с трубкой 14. Последняя передает давление регулирующему устройству с мембраной, действующее на одну сторону этой мембраны, противоположную той, на которую действует рабочее давление. Мембрана 11 снабжена пружиной 15, позволяет прикладывать на заднюю сторону мембраны дополнительное давление, которое мо- :: жет быть с точностью подобрано, благодаря сжатию пружины 15 регулировочным винтом 16. Какими бы ни были изменения давления в конце фурмы, на входе

t в фурму всегда действует добавочное давление, значение которого гарантирует об- разование ударной вцлны в фурме.

452965

Предмет изобретения

1. Способ регулирования qacxoua дутья на фурмах доменной нечн с соплом

Лавала путем изменения проходного сече-, ния канала фурмы, о т л и ч а ю m и йс а тем, что, с пелью повышения степени смешивания топливных добавок н дутья, меняют величину проходного сечения соп-. ла Лаваля в зависимости от перепада дав-.

\ ления дутья в канале фурмы.. 2; Споооб по п. 1, о т л и ч. а ю— - — —: — гз-m и и с я тем, что меняют величину проходного сечения сопла Лаваля в зависи5 мости от перепада давления дутья и эталонного давления. а. Способ по и. 3., о т л и ч а юm и и с а тем, что меняют величину про-!

% .ходного сечения сопла Лаваля в зависимос. ти от перепада давления дутья и суммы

10 давлении дутья на выходе сопла Лаваля и эталонного давления.