ВОЗДУШНАЯ ФУРМА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Полезная модель относится к области металлургии и может быть использована при подготовке к работе воздушных фурм доменных печей.
Наиболее близким к предлагаемой по технической сущности является воздушная фурма доменной печи, содержащая водоохлаждаемый корпус с дутьевым каналом, в котором расположена теплоизоляционная вставка с SiC покрытием (JP 2779514 В2 2240207 А, С21В 7/16, 13.03.89).
Однако при установке фурмы в печь хрупкая керамическая трубка, расположенная в дутьевом канале, часто не выдерживает ударной нагрузки на фурму и разрушается.
Техническим результатом является повышение стойкости фурмы к ударным нагрузкам при установке в печь, защита от окисления в процессе эксплуатации и дополнительное снижение тепловых потерь через поверхность фурмы со стороны дутьевого канала.
Технический результат достигается тем, что в воздушной фурме доменной печи, содержащей водоохлаждаемый корпус с дутьевым каналом, в котором расположена теплоизоляционная вставка с SiC покрытием, вставка выполнена из композита, состоящего из слоев углеграфитового войлока в середине и слоев углеродной ткани по краям, прошитого пироуглеродом, с SiC покрытием со всех сторон.
Теплоизоляционная вставка из композита, содержащего углеродную ткань с высокими прочностными свойствами (прочность нити 1,2-1,5 ГПа и модуль упругости волокна до 60 ГПа) и углеграфитовый войлок с низкой теплопроводностью (не более 0,5 Вт/(м·К)), прошитого пироуглеродом, выдерживает ударную нагрузку при установке фурмы в печь и обеспечивает дополнительное снижение тепловых потерь через поверхность фурмы со стороны дутьевого канала. Покрытие из SiC со всех сторон защищает углеродный композит от окисления в процессе эксплуатации фурмы. Следовательно, отличительные признаки в совокупности обеспечивают достижение технического результата.
На рисунке представлено сечение воздушной фурмы доменной печи, в котором наружный (1) и внутренний (2) стаканы, сваренные с рыльной частью (3) и фланцем (4), образуют водоохлаждаемый корпус с дутьевым каналом (5), в котором расположена теплоизоляционная вставка (6), выполненная из композита, состоящего из слоев углеграфитового войлока (7) в середине и слоев углеродной ткани (8) по краям, прошитого пироуглеродом, с SiC покрытием (9) со всех сторон.
Количество слоев углеграфитового войлока и углеродной ткани определяется толщиной вставки.
Пример.
Для теплоизоляции дутьевого канала была изготовлена цилиндрическая вставка с толщиной стенки 8 мм. При толщине слоя углеграфитового войлока 3,0 мм и углеродной ткани 0,5 мм потребовалось 2 слоя углеграфитового войлока и по 2 слоя углеродной ткани с каждого края. Теплоизоляционная вставка, выполненная из композита, состоящего из слоев углеграфитового войлока в середине и слоев углеродной ткани по краям, прошитого пироуглеродом, с SiC покрытием со всех сторон, была установлена в дутьевой канал воздушной фурмы. Фурму с применением ударной нагрузки установили на доменную печь. В процессе установки фурмы опытная вставка не разрушилась, что позволило эксплуатировать фурму. Тепловые потери через поверхность фурмы со стороны дутьевого канала снизились на 5% по сравнению с керамической вставкой, сохранившейся при установке фурмы в печь. После замены фурмы по причине прогара рыльной части не было обнаружено следов окисления вставки.
Следовательно, воздушная фурма доменной печи, содержащая водоохлаждаемый корпус с дутьевым каналом, в котором расположена теплоизоляционная вставка, выполненная из композита, состоящего из слоев углеграфитового войлока в середине и слоев углеродной ткани по краям, прошитого пироуглеродом, с SiC покрытием со всех сторон, обладает повышенной стойкостью к ударным нагрузкам при установке в печь, защищена от окисления в процессе эксплуатации и имеет дополнительное снижение тепловых потерь через поверхность со стороны дутьевого канала.