Дуттьова фурма доменної печі

Дуттьова фурма доменної печі, що містить корпус з дуттьовим каналом, рильну частин у, випромінювач акустичних коливань з резонуючою камерою, яка відрізняється тим, що випромінювач акустичних коливань розташований на внутрішній поверхні рильної частини фурми і виконаний у вигляді резонуючої камери у формі кільцевої канавки шириною a і глибиною h, при цьому h = 0,04 d ф - 0,072dф a = 0,0113dф - 0,226dф , де dф - діаметр дуттьового каналу фурми. (19) (21) a200504396 (22) 10.05.2005 (24) 15.03.2007 (46) 15.03.2007, Бюл. № 3, 2007 р. (72) Верещак Віктор Іванович, Ковшов Володимир Миколайович, Петренко Віталій Олександрович (73) Верещак Віктор Іванович, Ковшов Володимир Миколайович, Петренко Віталій Олександрович (56) SU 850667 A1, 30.07.1981 SU 1082824 A1, 30.03.1984 SU 1206310 A1, 23.01.1986 JP 11001707 A, 06.01.1999 3 78388 4 простір доменної печі. Оскільки потужність дії акукцією резонатора у формі кільцевої канавки, розстичних хвиль залежить в даному випадку від кінеташованої на внутрішній поверхні рильної частини тичної енергії струмини газу, вона (потужність) фурми. При цьому максимально використовується невелика через розподіл струмини газу між безенергія потоку дуття. ліччю елементів-резонаторів. Отже дія акустичних Конструктивні параметри резонатора a і h заколивань на навколофурмену зону в доменній печі безпечують необхідну частоту коливань в межах незначна. 20-40кГц, яка є оптимальною для найефективнішої Відома дуттьова фурма доменної печі згідно дії на масообмінні процеси. патенту [RU №2164949 С1, МПК 7С 21В 7/16 від Вплив параметрів a і h на частоту f (кГц) і по10.04.2001г.], яка містить корпус з дуттьовим канатужність Р, яка характеризується рівнем звукового лом, рильну частину, газопідвідну трубку, випромітиску (дБ) показані в таблиці 1. нювач акустичних коливань з резонуючою камеПри глибині резонуючої камери h менше ніж рою, газопідвідна трубка утворена двома 0,04dф (при постійній витраті дуття в дуттьовому з'єднаними патрубками, розміщеними під кутом каналі) частота акустичних коливань зменшується один до одного, при цьому один з патрубків розі виходить за нижню межу 20кГц, при цьому потуташований уздовж дуттьового каналу і в ньому жність звукового тиску також різко знижується. встановлений випромінювач акустичних коливань, При збільшенні глибини h вище за верхню мевихідний отвір якого розміщений над вхідним жу, тобто більше, ніж 0,072dф , також різко знижуотвором іншого патрубка, вихідний отвір якого ються частота акустичних коливань і потужність розташований в стінці дуттьового каналу, забезпезвукового тиску. ченого із сторони дуття вогнетривкою футеровкою При ширині резонуючої камери a менше нижі вмонтованим в неї додатковим випромінювачем ньої межі - 0,01dф , знижується частота акустичних акустичних коливань. коливань і потужність звукового тиску. Відоме технічне рішення, як і вищерозглянутий При збільшенні ширини резонуючої камери до аналог дуттьової фурми, не вміщує частин резонарозмірів, що виходять за верхню межу - 0,226dф , торів, які виступають у дуттьовий канал, що є потакож знижується частота акустичних коливань і зитивною якістю відомого рішення. Випромінювач потужність звукового тиску. акустичних коливань використовує всю кінетичну Зменшення частоти і потужності акустичних енергію газового струменя. Тому потужність виколивань веде до зниження масообмінних процепромінювача відомої фурми більше, ніж у вищеросів, а значить і до зниження інтенсивності згоряння зглянутого аналога. Проте цієї потужності, значкоксу в навколофурменій зоні доменної печі. ною мірою залежної від потужності струмини газу в Унаслідок розширеного пошуку по патентній і газопідвідній трубці, очевидно недостатньо для науково-технічній літературі по відповідних рубриефективної інтенсифікації процесів горіння коксу в ках МПК і УДК, сукупність істотних ознак, яка цілнавколофурменому просторі доменної печі. ком або частково співпадала б з технічним рішенЗадачею винаходу є підвищення ступеня інтеням, яке заявляється, і дозволяла вирішува ти нсивності згоряння коксу в навколофурменій зоні поставлену задачу, не виявлена ні в одному технідоменної печі за рахунок збільшення потужності чному рішенні. випромінювача акустичних коливань в дуттьовому Отже, технічне рішення, що заявляється, відканалі фурми доменної печі. повідає критерію „новизна". Поставлена задача розв'язується тим. що в З відомого рівня техніки сукупність істотних дуттьовій фурмі доменної печі, що містить корпус з ознак технічного рішення, що заявляється, з очедуттьовим каналом, рильну частину, випромінювач видністю не витікає. акустичних коливань з резонуючою камерою, згідОтже, технічне рішення, що заявляється, відно винаходу, випромінювач акустичних коливань повідає критерію „рівень винахідництва". розташований на внутрішній поверхні рильної часТехнічне рішення, що заявляється, випробутини фурми і виконаний у вигляді резонуючої кавано в промислових умовах. мери у формі кільцевої канавки вширшки a і глиОтже, технічне рішення, що заявляється, відбиною h, при цьому повідає критерію „промислова застосовність". H = 0,04dф - 0,072dф ; Це підтверджується прикладом конкретної реa = 0,0113dф - 0,226dф ; де алізації. dф - діаметр дуттьового каналу фурми. На Фіг.1 наведена конструкція дутьевой фурми Сутність винаходу полягає в наступному. Джедоменної печі, розріз рело акустичних коливань розташоване в рильній Дуттьова фурма доменної печі містить корпус частині фурми, що дає можливість активно впли1 з дуттьовим каналом 2 з діаметром d ф = 160мм, вати енергією акустичних коливань як на масообрильну частину 3, випромінювач 4 акустичних комінні процеси дуття з паливом в порожнині фурми. ливань з резонуючою камерою у формі кільцевої так і на інтенсивність горіння коксу за межами поканавки, яка має ширину a і глибину h, при цьому рожнини фурми, тобто в навколофурменому просa = 20мм, h = 10мм. торі доменної печі за умови достатньої потужності Дуттьова фурма доменної печі була встановджерела. лена і випробувана в промислових умовах. ВипроНеобхідна достатньо велика потужність вибування показали, що при зміні частоти акустичних промінювача акустичних коливань забезпечена коливань від 2кГц до 40кГц інтенсивність газифіенергією потоку дуття в дуттьовому каналі фурми, кації коксу збільшилася з 0,084кГ/м 3 до 0,126кГ/м 3, яка на порядок більша, ніж енергія струмини газу, тобто в 1,5 рази за інших рівних умов. як це вирішено в прототипі, і відповідною конструТаким чином, винахід, що заявляється, вирі 5 78388 6 шує поставлену задачу - підвищення ступеня інтекисню дуття. Максимальна ефективність енергії нсивності згоряння коксу в навколофурменій зоні акустичних коливань досягається при певних консдоменної печі за рахунок збільшення потужності труктивних параметрах глибини h і ширини a вивипромінювача акустичних коливань в дуттьовому промінювача акустичних коливань, які є визначаканалі фурми доменної печі. льними чинниками, що формують дію необхідної і Енергія акустичних коливань робить вплив на достатньої енергії акустичних коливань на процеси процеси газифікації вуглецю коксу у навколофургазифікації вуглецю у навколофурменій зоні доменій зоні доменної печі, впливаючи на процеси менної печі. дифузії під час реакцій взаємодії вуглецю коксу і Таблиця 1 № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Витрата дуття 0,22 0,044 0,066 0,022 0,044 0,066 0,022 0,044 0,066 0,022 0,044 0,066 0,022 0,044 0,066 Чинники впливу Розміри випромінювача, h х а 0,04 dф X 0,113 d ф 0,04 dф X 0,113 d ф 0,04 dф X 0,113 d ф 0,02 dф X 0,096 d ф 0,02 dф Χ 0,096 d ф 0,02 dф X 0,096 d ф 0,05 dф X 0,189 d ф 0,05 dф X 0,189 d ф 0,05 dф Χ 0,189 d ф 0,086 dф X 0,254 d ф 0,086 dф X 0,254 d ф 0,086 dф X 0,254 d ф 0,072 dф Χ 0,226 d ф 0,072 dф Χ 0,226 d ф 0,072 dф Χ 0,226 d ф Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко Підписне Результат f, кГц 25-60 25-70 15-70 12-16 12-16 11-14 24-68 24-67 25-78 11-23 11-23 11-20 15-65 18-70 14-60 Р, дБ 58 50 60 30 28 16 60 56 66 50 26 18 64 68 80 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601