[go: up one dir, main page]

SU1268919A1 - Shaft furnace gas distribution arrangement - Google Patents

Shaft furnace gas distribution arrangement Download PDF

Info

Publication number
SU1268919A1
SU1268919A1 SU843732095A SU3732095A SU1268919A1 SU 1268919 A1 SU1268919 A1 SU 1268919A1 SU 843732095 A SU843732095 A SU 843732095A SU 3732095 A SU3732095 A SU 3732095A SU 1268919 A1 SU1268919 A1 SU 1268919A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
tuyeres
furnace
gas distribution
gas
shaft furnace
Prior art date
Application number
SU843732095A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Александрович Боковиков
Вениамин Васильевич Червоткин
Владимир Юрьевич Поволоцкий
Яков Маркович Гордон
Юрий Гаврилович Ярошенко
Александр Исаакович Гиммельфарб
Михаил Яковлевич Левин
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники
Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники, Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники
Priority to SU843732095A priority Critical patent/SU1268919A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1268919A1 publication Critical patent/SU1268919A1/en

Links

Landscapes

  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)

Abstract

Изобретение касаетс  пр мого получени  железа в шахтных печах и может использоватьс  дл  равномерного распределени  газа в плотном движущемс  потоке. Целью изобретени   вл етс  улучшение равномерности газораспределени  в печи. Сущность изобретени  состоит в установке фурм верхних р дов, расположенных с высовом внутрь шахты на 0,1-0,3 радиуса печи под углом 31-45°, что позвол ет в услови х существовани  спутного потока от нижерасположенных фурм и рассто нии между фурмами до 0,6 М получить равномерное по сечению шахты газораспределение. 3 ил.The invention relates to the direct production of iron in shaft furnaces and can be used to evenly distribute the gas in a dense moving stream. The aim of the invention is to improve the uniformity of gas distribution in the furnace. The essence of the invention is to install upper rows of tuyeres, located 0.1-0.3 in radius of the furnace at an angle of 31-45 °, which allows for co-flow from downstream tuyeres and the distance between with tuyeres up to 0.6 M get a uniform gas distribution over the shaft section. 3 il.

Description

1чЭ1HE

05 ОО СО05 GS CO

Изобретение относитс  к пр мому получению железа в шахтных печах, но может быть использовано и в других област х техники , например, при подготовке сырьевых материалов к металлургическому переделу в слоевых печах, шихтоподогревател х и теплообменниках , где требуетс  создать равномерное распределение газа в плотном движущемс  слое кускового материала.The invention relates to the direct production of iron in shaft furnaces, but can be used in other areas of technology, for example, in preparing raw materials for metallurgical processing in layer furnaces, charge heaters and heat exchangers, where it is necessary to create a uniform distribution of gas in a dense moving layer. bulk material.

Целью изобретени   вл етс  улучшение равномерности газораспределени  в печи.The aim of the invention is to improve the uniformity of gas distribution in the furnace.

На фиг. 1 изображена шахтна  печь дл  металлизации диаметром до 8 м с фурменным газораспределительным устройством, коллектор которого расположен вне печи, обш,ий вид; на фиг. 2 - вариант выполнени  фурменного газораспределительпого.устройства с одним  русом чередующихс  длинных и коротких фурм и с коллектором, встроенным в кладку печи; на фиг. 3 - вариант выполнени  газораспределительного устройства с двум   русами фурм, соединенных общим коллектором.FIG. 1 shows a shaft furnace for metallization with a diameter of up to 8 m with a tuyere gas distribution device, the collector of which is located outside the furnace, its general view; in fig. 2 shows an embodiment of a tuyere gas distributor of a device with one light-emitting alternating long and short tuyeres and with a collector embedded in the laying of the furnace; in fig. 3 shows an embodiment of a gas distribution device with two tuyere engages connected by a common collector.

Шахтна  печь 1 состоит из одной или нескольких зон, включа  зоны восстановлелени  2 и зону охлаждени  3. При этом возможен поток газа из зоны 3 в зону 2. Фурменное устройство расположено в нижней части зоны 2 восстановлени . Оно содержит газоподвод щий патрубок 4, кольцевой коллектор 5 и вдвинутые в слой материала длинные 6 и короткие 7 фурмы. Причем количество фурм одного уровн  достигает величины , где R - радиус шахты в метрах.The shaft furnace 1 consists of one or several zones, including the recovery zones 2 and the cooling zone 3. At the same time, a gas flow from zone 3 to zone 2 is possible. The tuyere device is located in the lower part of the recovery zone 2. It contains a gas supplying nozzle 4, an annular manifold 5 and long 6 and short 7 tuyeres pushed into the material layer. Moreover, the number of tuyeres of one level reaches the value, where R is the radius of the mine in meters.

Гор чий восстановительный газ поступает через патрубок 4 (или через несколько таких патрубков) в коллектор 5 и распредел етс  через фурмы 6 и 7 в объеме сло  обрабатываемого материала и. поднима сь вверх, взаимодействует с материалом , после чего удал етс  из печи.The hot reducing gas flows through the nozzle 4 (or through several such nozzles) into the collector 5 and is distributed through the tuyeres 6 and 7 in the volume of the layer of material being processed and. lifting up, interacting with the material, after which it is removed from the furnace.

Выбор параметров фурменного 1азораспределительного устройства должен осуществл тьс  в зависимости от количества фурменного газа, крупности обрабатываемого кускового материала и порозности сло . Оптимальное количество фурм одного р да 6R-10 в плотном движуп емс  слое шахтной печи при подаче газа через фурмы с одинаковым высовом наблюдаетс  существенна  неравномерность газораспределени , имеюща  минимальный уровень при высове фурм, равном 0,3 радиуса шахты.The choice of the parameters of the tuyere 1 distribution device should be made depending on the amount of tuyere gas, the size of the lump material being processed and the porosity of the layer. The optimum number of lances of one row of 6R-10s in a dense bed of a shaft furnace when gas is fed through lances with the same height. There is a significant uneven distribution of gas, having a minimum level at a height of lance equal to 0.3 of the shaft radius.

Указанна  неравномерность может быть уменьшена на 15-30% (как в радиальном , так и в угловом направлени х), если подавать газ через фурмы различной длины, при этом рассто ние между фурмами равно 0,6-1,0 м, что соответствует количеству , указанному выше. Установлою, что угол наклона фурм во многом определ етс  наличием спутного потока газа, например газа-восстановител , подаваемого из зоны охлаждени  в зону восстановлени This non-uniformity can be reduced by 15-30% (both in the radial and in the angular directions) if the gas is supplied through tuyeres of various lengths, while the distance between the tuyeres is 0.6-1.0 m, which corresponds to the number above. I determine that the angle of inclination of the tuyeres is largely determined by the presence of a co-current gas flow, for example, a reducing gas supplied from the cooling zone to the recovery zone

печи. При этом оптимальный угол наклона фурм к горизонтали в отсутствии спутного потока близок к 45° (43°).ovens. In this case, the optimum angle of inclination of the tuyeres to the horizontal in the absence of a co-current flow is close to 45 ° (43 °).

Истекающа  из фурм стру  газа создает за зоной разрыхлени  фронт уплотнени  материала, который преп тствует распространению газового потока к центру печи. Смещение этого фронта вниз, что достигаетс  наклоном фурм, создает более благопри тные услови  дл  газораспределени . Вместе с тем оптимум угла наклона фурмы должен находитьс  между О и 90°, что соответствует как физике картины течени , так и среднеинтегральной линии тока (ее анализу). Эксперименты, проведенные на холодной модели шахтной печи показали, что при подаче дуть  в установку только через фурмы зоны восстановлени  (спутный поток из зо .ны охлаждени  равен нулю) оптимальное значение угла наклона фурм равно 43° (фиг. 1). При подаче спутного потока в центр установки распространение фурменного дуть  в осевую часть не требуетс , в св зи с чем площадь поперечного сечени  печи и толщина кольца ( -ги, где ги - радиус круга, в котором распростран етс  спутный поток), в котором нужно создать равномерное газораспределение фурменного дуть , уменьшаютс  и угол наклона фурм, естественно , тоже уменьшаетс . Эксперименты показывают (фиг. 1), что при центральном спутном потоке, составл ющем 1/2-1/4 от количества газа-восстановител , оптимальное значение угла наклона фур.м приблизительно равно 19°.The gas stream flowing from the tuyeres creates a material sealing front behind the loosening zone, which prevents the gas flow to the center of the furnace. The displacement of this front downward, which is achieved by the inclination of the tuyeres, creates more favorable conditions for gas distribution. At the same time, the optimum angle of inclination of the tuyere should be between 0 ° and 90 °, which corresponds to both the physics of the flow pattern and the average integral current line (its analysis). Experiments conducted on a cold model of a shaft furnace showed that when feeding, the installation was blown only through the tuyeres of the recovery zone (wake flow from the cooling zone is zero), the optimum slope of the tuyeres is 43 ° (Fig. 1). When co-current is supplied to the installation center, the distribution of the tuyere blowing in the axial part is not required, therefore the cross-sectional area of the furnace and the ring thickness (-th, where g is the radius of the circle in which the co-current propagates) in which the uniform gas distribution of the tuyere blowing also decreases, and the angle of inclination of the tuyeres, of course, also decreases. Experiments show (Fig. 1) that with a central confluent flow of 1 / 2-1 / 4 of the amount of reducing gas, the optimum value of the slope of the furm is approximately equal to 19 °.

Подача такого же количества газа в зону охлаждени , но через периферийные устройства ввода, приводит к тому, что развивающийс  вдоль стен агрегата спутный поток оттесн ет восстановительный газ к центру печи и, кроме того, са.м занимает часть поперечного сечени . В св зи с этим угол наклона фурм и в этом случае должен быть меньше угла наклона при отсутствии спутного потока. Однако этот угол должен быть больше, чем угол наклона в случае центрального спутного потока, поскольку при равенстве средних скоростей движени  в различных част х поперечного сечени  толплина кольца, в котором развиваетс  спутный поток, меньше, чем в предыдущем случае (R печи - г„, где г„ - радиус круга, в котором обеспечиваетс  фурменное газораспределение), а поэтому подвод дуть  посредством наклонных фурм должен обеспечить равномерность газораспределени на радиусе печи - ги.The supply of the same amount of gas to the cooling zone, but through the peripheral input devices, results in a cocurrent that develops along the walls of the unit and pushes the reducing gas to the center of the furnace and, in addition, occupies part of the cross section. In this connection, the angle of inclination of the tuyeres, in this case, should be less than the angle of inclination in the absence of a co-current. However, this angle must be greater than the angle of inclination in the case of a central cocurrent, since with equal average speeds of movement in different parts of the cross section, the crowd of the ring in which the cocurre flow develops is less than in the previous case (R kiln where rn is the radius of the circle in which tuyere gas distribution is provided), and therefore the inlet to blow by means of inclined tuyeres should ensure uniform gas distribution over the radius of the furnace — gi.

Изобретение отличаетс  от известных газораспределительных устройств в шахтных печах возможностью создани  более равномерного распределени  потока газа и лучшего использовани  его энергетического потенциала в печах большой единичной мощности , позвол ет задачу создани  крупномасштабного производства металлизованного продукта, имеющую большое народнохоз йственное значение.The invention differs from the known gas distribution devices in shaft furnaces by the possibility of creating a more even distribution of the gas flow and better utilization of its energy potential in high-capacity furnaces, which allows the creation of large-scale production of metallized products of great national importance.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Газораспределительное устройство шахтной печи, содержаш,ее фурмы в количествеGas distribution device of the shaft furnace, containing, its tuyeres in the amount of 6R-10/, где R - радиус печи, установленные с высовом 0,1-0,3 радиуса печи, отличающеес  тем, что, с целью улучшени  равномерности газораспределени  в печи, фурмы установлены наклонно под углом 31 - 45° к горизонтальной плоскости в сторону разгрузки.6R-10 /, where R is the radius of the furnace, installed with a high 0.1-0.3 radius of the furnace, characterized in that, in order to improve the gas distribution in the furnace, the tuyeres are installed obliquely at an angle of 31-45 ° to the horizontal plane unloading side. U8.fU8.f 4 §four § ;i:; i: S:S:
SU843732095A 1984-04-28 1984-04-28 Shaft furnace gas distribution arrangement SU1268919A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843732095A SU1268919A1 (en) 1984-04-28 1984-04-28 Shaft furnace gas distribution arrangement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843732095A SU1268919A1 (en) 1984-04-28 1984-04-28 Shaft furnace gas distribution arrangement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1268919A1 true SU1268919A1 (en) 1986-11-07

Family

ID=21115686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843732095A SU1268919A1 (en) 1984-04-28 1984-04-28 Shaft furnace gas distribution arrangement

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1268919A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2843785C1 (en) * 2024-09-10 2025-07-18 Акционерное общество "Лебединский горно-обогатительный комбинат" (АО "Лебединский ГОК") Method of direct production of iron and shaft furnace for its implementation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 382896, кл. F 27 В 1/16, 1973. Теплотехнические расчеты металлургических печей. Под ред. А. С. Телегина. - М.: Металлурги , 1982, с. 299. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2843785C1 (en) * 2024-09-10 2025-07-18 Акционерное общество "Лебединский горно-обогатительный комбинат" (АО "Лебединский ГОК") Method of direct production of iron and shaft furnace for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106566907B (en) The production method and melting reduction device of the direct smelt iron of iron ore
EP2748547B1 (en) Apparatus and method for the thermal treatment of lump or agglomerated material
CN101832706B (en) External combustion tube type direct reduction shaft furnace
CN107904347B (en) Coal-based direct reduction shaft furnace and reduction method thereof
SU1268919A1 (en) Shaft furnace gas distribution arrangement
US3450396A (en) Furnace for direct reduction of iron ores
US4273314A (en) Direct reduction rotary kiln with improved air injection
KR101424161B1 (en) Apparatus and process for manufacturing sponge iron
CN207091450U (en) A kind of energy comprehensive utilization system of smelting in rotary kiln sponge iron
CN1080961A (en) The method and apparatus of reducing spongy iron in coal-base shaft furnace
KR20190111842A (en) Oxy-fuel combustion system and method for melting a pelleted charge material
CN102021347A (en) Slag pulverized coal direct reduction lead smelting process and pulverized coal reduction lead smelting horizontal smelting device
CN207792713U (en) A kind of system producing calcium carbide
CN206607247U (en) Gas-based reduction shaft furnace
KR100627463B1 (en) Firing degree and temperature control device of vertical kiln
RU2118989C1 (en) Cast iron smelting process
US3722871A (en) Blast furnace with staggered tuyere system
AU2001289838B2 (en) Method and device for distributing a lumpy bulk material
CN201688680U (en) External combustion tube direct reduction shaft furnace
CN108267019A (en) A kind of vertical sinter cooler and sinter cooling means
US1298761A (en) Blast-furnace.
CN222481073U (en) Double-chamber shaft kiln with auxiliary nozzle
CN218665796U (en) Large-treatment-capacity double-hearth lime kiln
CN201688682U (en) Anti-adhesion cloth device
JP2001348605A (en) Lance for Injecting Synthetic Resin into Vertical Metallurgical Furnace and Method for Manufacturing Hot Metal by Vertical Metallurgical Furnace with Injection of Synthetic Resin