Единое окно доступа к образовательным ресурсам

Газовые вагранки и энергосберегающие процессы плавки в них чугуна: Учебное пособие

Голосов: 1

Изложены основы плавки чугуна на газообразном топливе - природном газе. Приводятся рациональные конструкции газовых вагранок для плавки чугуна, эффективные горелочные системы применительно к газовым вагранкам, рациональные конструкции рекуператоров для газовых вагранок, тепловые и металлургические процессы в газовых вагранках, эффективные технологии плавки чугуна применительно к использованию газовых вагранок в промышленности. Разработки выполнены с применением математического моделирования по результатам экспериментов. Учебное пособие подготовлено на кафедре "Машины и технология литейного производства" Пензенского государственного университета. Оно может быть использовано студентами при изучении курсов "Принципы инженерного творчества", "Печи литейных цехов", "Литейные сплавы и плавка", "Математическое моделирование в литейном производстве", а также при выполнении курсовых и дипломных работ.

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.
                                      w1
оптимальных пределов отношения       углеводороды успевают разложиться
                                  w2
                                                                    w
на коротком пути с образованием сажистого углерода и водорода. Если 1 <
                                                                    w2
1,01, то углеводороды не проникают в горячие газы, светимость горячих
газов не увеличивается, процесс теплопередачи не интенсифицируется. В
         w1
случае      >12 струи углеводородов, имея большую скорость, проскакивают
         w2
высокотемпературные зоны горячих газов, углеводороды не успевают
разложиться, совместимость горячих газов резко уменьшается.
      При факельном сжигании газообразного топлива, когда подают
газовоздушную смесь в горелочный туннель, за выходным сечением сопла
горелки образуется «холодное» ядро факела, по периферии которого
возникает зона воспламенения горючей смеси. Чтобы не нарушать процесс
воспламенения горючей смеси, углеводороды рационально подавать за
пределами зоны воспламенения факела. Если же струи углеводородов будут
проникать в зону воспламенения факела, то газодинамика в этой зоне
нарушится, что приведет к прекращению процесса воспламенения горючей
смеси.
      При использовании холодного и горячего воздуха-окислителя в
горячие газы рационально подавать углеводороды в количестве g1 0,01 – 0,15
                                                                   g1
весового расхода топлива g2, подаваемого на сжигание. При             < 0,01 эффект
                                                                   g2
влияния подсвечивания горячих газов на улучшение процесса теплопередачи
                    g1
незначителен. При      > 0,15 резко возрастают затраты тепла горячих газов на
                    g2
нагрев и разложение углеводородов, что приводит к снижению температуры
горячих газов и ухудшению процесса теплопередачи в тепловом агрегате.
                                                     g1
Следовательно, оптимум находится в пределах 0,01 <      < 0,15 .
                                                     g2
      Горячую газовую смесь рационально сжигать в потоке при скорости ее
движения до входа в зону воспламенения факела w3 40-120 м/с. В этом
случае обеспечивается автомодельность газодинамики в факеле, длина
факела значительно не увеличивается в пределах указанных скоростей,
тепловое напряжение объема факела и температура в нем достигаются
высокие. При w3 < 40 автомодельность газодинамики в факеле не
достигается, возможны колебания длины факела и температуры в нем. При
w3 > 120 м/с резко увеличиваются сопротивление движению газового потока
в сопле горелки и затраты энергии на повышение давления подаваемого
воздуха и горючего газа для преодоления сопротивления движению потоков,
возможны отрыв факела и нестабильное горение горючей смеси.
      Экспериментально установлено, что сопла для подачи углеводородов
рационально размещать за пределами входного сечения сопла горелки,
причем оптимум геометрических параметров находится в пределах

                                     11


       а = (1,5 – 7)b. При а < 1,5b нарушается процесс воспламенения и
горения смеси в факеле. При а > 7b углеводороды проходят за пределами
высокотемпературных зон факела. Стабильное факельное горение и
интенсивное свечение внешних газовых слоев факела происходит при
      а = (1,5 – 7)b.
      При подаче в горелку горячего воздуха, когда размеры горящего
факела значительно уменьшаются, при коротких и широких горелочных
туннелях рационально сопла для подачи углеводородов размещать в
пределах горелочного туннеля. При сжигании холодной горючей смеси,
применении длинных горелочных туннелей рационально сопла для подачи
углеводородов размещать за пределами горелочного туннеля.
      Предложенный способ и устройство позволяют повышать
производительность печей, снижать потери нагреваемого металла. Они
просты и универсальны в применении.
      С целью повышения эффективности сжигания, уменьшения длины и
повышения светимости факела разработана новая горелка.
      Горелка содержит сопло для подачи воздуха и помещенную в нем
газораспределительную трубу с радиальными каналами в боковой стенке и
аксиальным каналом в торцевой стенке. Радиальные газовыпускные каналы
выполнены так, что расстояние между рядами этих каналов (hi) в
последовательности от первого ряда каналов (i = 1) у выходного сечения
сопла до последнего ряда каналов ( i ) у торцевой стенки
газораспределительной трубы увеличивается.
      Благодаря этому в горелочном туннеле развивается благоприятный для
уменьшения длины факела и повышения светимости продуктов горения
процесс.
      Горелка работает следующим образом. Через сопло подается холодный
или горячий воздух. Затем в газораспределительную трубу вводится горючий
(природный) газ, который в виде высокоскоростных струй выходит из
радиальных каналов и аксиального канала. Каналы выполнены так, что струи
создают вихри, способствующие быстрому перемешиванию газа с воздухом
и воспламенению газа на коротком пути от выходных сечений каналов.
Происходит струйное распределение и горение газа, причем такое, которое
обеспечивает постепенный, все возрастающий прогрев стенок по
направлению к торцевой стенке.
      В связи с этим возрастает и температура горючего газа по мере
увеличения i, а это приводит к уменьшению длины факела, определяемой от
наружной поверхности торцевой стенки по направлению движения потока, и
повышению светимости продуктов горения. При этом сохраняется
долговечность объятой пламенем газораспределительной трубы, так как
горение происходит на расстоянии от выходных сечений каналов не менее 10
наружных диаметров газораспределительной трубы, а нагреваемые за счет
излучения пламени стенки отдают получаемое тепло движущемуся по трубе
горючему газу.


                                   12


      Новая конструкция горелочного устройства позволяет быстро
реконструировать существующие горелки. Наиболее высокая эффективность
может быть получена при высокотемпературном нагреве металла, та как
светящееся пламя позволит уменьшить потери металла в связи с окислением
его продуктами сгорания. Повышается долговечность футеровки печей, что
также является следствием светящегося пламени. При короткофакельном
горении и образовании при этом светящихся продуктов в пламени
интенсивнее и равномернее нагревается в печах металл. Повышается
производительность печей и улучшается качество металла.
      Для газовых вагранок с гетерогенной холостой огнеупорной колошей
разработаны и прошли испытания два конструктивных варианта газовых
горелок. Эти газовые горелки стабильно работают на холодном и горячем
воздушном дутье при различных, допустимых для ваграночных процессов,
расходах природного газа и воздуха. Промышленное испытание эти газовые
горелки прошли на газовых вагранках производительностью 7 т/ч.

                РЕКУПЕРАТОРЫ ДЛЯ ГАЗОВЫХ ВАГРАНОК

      На основе исследований разработан эффективный рекуператор для
шахтных печей, к которым относятся вагранки. Рекуператор предназначен
для нагрева подаваемого в вагранки воздуха.
      Рекуператор содержит соосно           установленные наружную и
внутреннюю обечайки, которые образуют центральный канал для подачи
горячих дымовых газов и кольцевую камеру для нагрева воздуха. В
центральном канале расположены обращенные вершинами навстречу потоку
отражатели. Последние жестко крепятся к аксиально размещенным
патрубкам, которые свободно вставлены в трубу, имеющие поперечные
отверстия, и зафиксированы клиньями, проходящими через поперечные
отверстия в патрубках и поперечные отверстия в трубе. Последняя
размещена в центральном канале аксиально, зафиксирована клином на
патрубке, который жестко крепится к ребрам, опирающимся на верхнюю
часть кольцевой камеры.
      Поскольку отражатели подвешены на трубе и весь этот комплекс
посредством ребер опирается на верхнюю часть камеры, то, во-первых, легко
извлекать этот комплекс из центрального канала путем подъема лебедкой
вверх или после извлечения клина путем опускания вниз (в шахту вагранки),
а, во-вторых, в связи с пониженными температурами дымовых газов, в
верхней части центрального канала ребра не теряют прочность, не
деформируются и вся подвеска надежно удерживается в требуемом
положении.
      Рекуператор работает следующим образом.
      В центральный канал из шахты вагранки поступают горячие дымовые
газы, которые отражателями отклоняются к поверхности внутренней
обечайки. Так как отражатели подвешены, то горячие газы равномерно
распределяются у поверхности внутренней обечайки. Через стенку
                                   13


внутренней обечайки тепло передается в кольцевую камеру, в которой
нагревается поступающий непрерывно воздух. Нагретый воздух также
непрерывно отводится из кольцевой камеры.
      При использовании рекуператора для оборудования вагранок его
рационально монтировать над шахтой вагранки выше загрузочного окна
вместо трубы вагранки. Обычно дымовые газы вагранок содержат пыль и
мелкие частицы жидкого шлака, причем эти частицы могут налипать на
поверхности внутренней обечайки и отражателей, что вынуждает
периодически производить чистку этих поверхностей. В разработанном
рекуператоре такую чистку можно выполнять сравнительно просто.
      Выполняется это следующим образом.
      С помощью лебедки приподнимают трубу, скользящую в патрубке,
затем извлекают клин и трубу опускают до тех пор, пока отражатель не
появится в зоне загрузочного окна вагранки, где в удобном положении
производят чистку поверхностей отражателя. Каждый раз по мере появления
очередного отражателя в зоне загрузочного окна выполняют чистку его
поверхностей. После очистки последнего верхнего отражателя трубу вместе с
подвешенным на ней очищенными отражателями опускают в шахту
вагранки, после чего нетрудно производить чистку поверхности внутренней
обечайки и ремонт стенок рекуператора со стороны центрального канала.
Выполнив все операции чистки и ремонта, трубу вместе с зафиксированными
на ней отражателями поднимают вверх и устанавливают в рабочее
положение.
      Применяя указанный способ, можно футеровать стенки отражателей,
что повышает их долговечность в высокотемпературных условиях работы.
      Демонтаж отражателей можно выполнять, опустив трубу так, чтобы
нижний отражатель оказался на полу цеха под шахтой вагранки. Выбив клин,
приподнимают трубу до появления второго при рассмотрении снизу
отражателя в зоне загрузочного окна вагранки. Здесь отражатель
фиксируется на шахте вагранки, удаляется клин, труба поднимается до
совпадения нижнего отверстия с отверстием в патрубке второго отражателя,
вставляется клин, после чего труба сначала поднимается вверх для
расфиксации отражателя по отношению к шахте, а затем опускается вниз для
демонтажа второго отражателя. Так последовательно производится демонтаж
всех отражателей. Монтаж отражателей выполняется в противоположной
демонтажу последовательности, то есть внизу последний отражатель
занимает место первого отражателя, а в зоне загрузочного окна он
устанавливается на свое место, и так последовательно перемещаются на свои
места все отражатели, занимая первоначальное место первого (нижнего)
отражателя.
      Радиационные рекуператоры типа «труба в трубе» с отражателями
эффективны, решается проблема упрощения ремонта и чистки внутренней
обечайки, снижения трудоемкости ремонта, очистки, замены и монтажа
отражателей.


                                   14


      Разработана     и    другая    конструкция   более   совершенного
теплообменника для нагревания воздуха.
      Этот теплообменник содержит соосно установленные наружную и
внутреннюю обечайки, которые образуют центральный канал для подачи
горячих газов и кольцевой канал для подачи воздуха. Между наружной и
внутренней обечайкой установлена перфорированная обечайка, которая
крепится к торцевым стенкам и расположена так, что она разделяет
кольцевой канал на подключенную к подводящему холодный воздух
коллектору наружную камеру и подключенную к отводящему горячий
воздух коллектору внутреннюю кольцевую камеру. Перфорированная
обечайка отстоит на оптимальном расстоянии от внутренней обечайки.
Отверстия в перфорированной обечайке могут быть как одинакового, так и
разного диаметра, а также могут иметь некруглое поперечное сечение при
выполнении отверстий штамповкой.
      Наружная и внутренняя обечайки могут быть выполнены
гофрированными. В этом случае перфорированную обечайку рационально
также выполнять гофрированной. Для улучшения газодинамики по оси
центрального канала расположены обращенные вершинами навстречу потоку
отражательные полые конусы.
      Теплообменник работает следующим образом. В центральный канал
поступают горячие газы, которые отражательными полыми конусами
отклоняются к поверхности внутренней обечайки. Через стенку внутренней
обечайки тепло передается во внутреннюю кольцевую камеру.
      Из коллектора в наружную кольцевую камеру поступает холодный
воздух. Поскольку в кольцевой камере, образуемой наружной обечайкой,
перфорированной обечайкой и торцевыми стенками, находится холодный
воздух, то металлоконструкция существенно не расширяется и не сужается,
что создает условия для сохранения ее повышенной прочности и
долговечности. Не требуется теплоизоляция наружной обечайки, поскольку
эта обечайка охлаждается находящимися снаружи и внутри в наружной
кольцевой камере холодным воздухом.
      Из наружной кольцевой камеры через отверстия в перфорированной
обечайке воздух в виде многочисленных струй попадает на поверхность
внутренней обечайки, отбирает тепло и в виде турбулентных потоков уходит
в коллектор, из которого горячий воздух отводится.
      Применение такого теплообменника позволяет уменьшить расход
теплоизоляционных материалов, так как не требуется теплоизолировать
наружную обечайку, повысить строительную прочность и долговечность
конструкции, так как наружная кольцевая камера не подвергается нагреву,
увеличить экономичность, так как происходит интенсивный отбор тепла от
всей поверхности внутренней обечайки в пределах внутренней кольцевой
камеры.




                                   15


        СПОСОБЫ ПЛАВКИ ЧУГУНА НА ГАЗООБРАЗНОМ ТОПЛИВЕ

      Для газовых вагранок с холостой огнеупорной колошей разработан
новый способ плавки чугуна.
      Технический результат разработки заключается в экономии топлива на
процесс плавки и подогрев дутья при стабильности плавки на всем ее
протяжении.
      Указанный технический результат достигается тем, что плавка
включает загрузку шихты, флюса и подачу подогретого дутья, при этом
воздушное дутье с температурой 450-5500 С подают в течение 75-85%
общего времени плавки, затем подачу газа на разогрев воздуха в
воздухоподогревателе прекращают и плавку заканчивают при температуре
дутья в пределах 150-2000 С, осуществляя подогрев за счет тепла,
аккумулированного огнеупорной футеровкой воздухоподогревателя.
      Подогрев дутья в начале плавки до 450-5500 С гарантирует
стабильность процесса, получение высокой температуры расплавленного
чугуна, снижает расход топлива непосредственно на плавку. Повышение
температуры дутья выше верхнего предела практически нецелесообразно и
экономически не выгодно, более того, при этом создаются неблагоприятные
условия для работы воздухоподогревателя. Нижний предел по температуре
дутья обеспечивает достижение поставленной цели, его снижение ниже
нижних пределов ухудшает технологические и экономические показатели
плавки.
      Окончание процесса плавки на протяжении 15-25% общего времени
плавки, как показала практика, приводит к постоянному снижению
температуры дутья до 150-2000 С, при этом понижается температура
выпускаемого расплава до 1340-13600 С, однако эта температура не влияет на
технологические свойства чугуна и вполне достаточна для заливки
толстостенных отливок, заливку которых можно спланировать на конец
плавки.
      Выключение подачи топлива в конце плавки в воздухоподогреватель
уменьшает расход топлива и дает соответствующую экономию.
      Работа вагранки с температурой дутья 450-5500 С в течение 75-85%
общего времени плавки обусловлена наличием количества тонкостенных и
толстостенных отливок. При большом количестве толстостенных отливок
подачу топлива в воздухоподогреватель прекращают раньше, при меньшем
количестве их – позже.
      Осуществление способа производится следующим образом.
      После розжига вагранки или одновременно разжигают газовые горелки
воздухоподогревателя.
      При достижении необходимой температуры разогрева футеровки
вагранки 1550-16000 С и достижения температуры воздушного дутья 450-
5500 С производят загрузку шихтовых материалов, флюса, ферросплавов до
уровня завалочного окна. Расплавленный металл перед выпуском
скапливается либо на подине вагранки ( если вагранка без копильника ), либо
                                    16


в копильнике, откуда осуществляется его непрерывный или периодический
отбор для заливки литейных форм.
      Способ плавки по контролируемым параметрам выгодно отличается от
известных и позволит сократить 6-10% расхода топлива на 1 т
расплавляемого чугуна.
      На основе исследований разработаны следующие эффективные
способы плавки металла на газообразном топливе:
      - способ плавки чугуна в газовой вагранке, включающий введение
        порошкообразных или пылевидных добавок, отличающийся тем, что
        пылевидные добавки, содержащие флюсы или другие вещества,
        вводят в туннель или в смесительную камеру;
      - способ плавки чугуна в газовой вагранке, отличающийся тем, что
        плавку     производят    одновременно     с   продувкой   чугуна
        углеводородами, предварительно подвергнутыми термокрекингу;
      - способ плавки чугуна в газовой вагранке, отличающийся тем, что в
        качестве источника тепла используют одновременно природный газ
        и электроэнергию;
      - способ получения чугуна в газовой вагранке, отличающийся тем,
        что, с целью получения чугуна заданного состава, продувку его
        газообразными, жидкими и твердыми веществами                ведут
        одновременно с перегревом;
      - способ получения высокопрочного чугуна путем обработки его
        парами магния или другими модификаторами, отличающийся тем,
        что модифицирование жидкого чугуна ведут одновременно с
        перегревом его в газовой вагранке, содержащей бассейн с
        проходящим потоком металла;
      - способ плавки металла в газовой вагранке, отличающийся тем, что, с
        целью восстановления окислов, в высокотемпературные области
        печи вводят углеводороды;
      - способ получения высококачественного, модифицированного
        чугуна в газовой вагранке, отличающийся тем, что насыщение
        жидкого металла окислами железа производят в период плавления в
        газовой вагранке с окислительной атмосферой, а затем металл
        раскисляют кремнием;
      - способ плавки чугуна в вагранке с холостой огнеупорной колошей,
        включающий разогрев колоши продуктами сгорания топлива,
        плавление шихты и перегрев жидкого металла между кусками
        колоши, отличающийся тем, что плавку ведут при температуре
        продуктов сгорания топлива, равной 1-1,05 температуры
        огнеупорности материала холостой колоши;
      - способ плавки чугуна в газовой вагранке с углеродсодержащей
        холостой     огнеупорной    колошей,     включающей     сжигание
        газовоздушной смеси в горелках вагранки, разогрев продуктами
        сгорания холостой колоши, плавление шихты и выпуск жидкого
        металла, отличающийся тем, что, с целью экономии огнеупорных
                                    17


        материалов и повышения температуры получаемого металла, плавку
        ведут при коэффициенте расхода воздуха в пределах 0,4-0,6 и
        температуру воздуха поддерживают минимально в соответствии с
        зависимостью t = 1460 – 1100α и максимально в соответствии с
        зависимостью t = 1540 - 900α, где α – коэффициент расхода воздуха;
        t – температура воздуха, 0С.
     Изложенные способы плавки чугуна на газообразном топливе
разработаны на уровне изобретений. Они позволяют получать из газовых
вагранок чугун требуемого состава и качества.

             ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ В ГАЗОВЫХ ВАГРАНКАХ

      Решающее значение для определенной производительности вагранки и
температуры чугуна имеют процессы теплообмена между газами, твердой
шихтой и жидким металлом. По условиям и характеру теплообмена газовая
вагранка может быть разделена на шахту и камеру перегрева. По физико-
химической характеристике процессов, происходящих в каждой зоне, может
быть произведено их дальнейшее подразделение. Например, шахта может
быть подразделена на зону подогрева и зону плавления, как обычно делается
для коксовых вагранок.
      Процессы теплообмена определяют всю тепловую работу газовых
вагранок.
      Были проведены исследования тепловых условий в газовой вагранке
производительностью 3 т/ч с диаметром камеры перегрева 700 мм.
      Сначала были проведены исследования тепловых условий и тепловой
работы при сжигании газа в одной горелке. Затем одна горелка заменена
многосопловой горелочной системой и были проведены те же исследования.
      Температура измерялась по высоте шахты на 10 уровнях. На каждом
уровне было установлено по четыре термопары: для 5 нижних уровней
использовались вольфрам-молибденовые, для 6- и 7-го уровней -
платинородий-платиновые термопары и для 3 верхних уровней - хромель-
алюминиевые. Замеры производились для случая сжигания газа в одной
горелке и для случая сжигания газа в многосопловой горелочной системе при
прочих равных условиях. Расход газа был 330 м3/ч, коэффициент расхода
воздуха    α=0,98.    Эти    величины     поддерживались     постоянными
автоматическими устройствами.
      Было выявлено следующее распределение температур газов по высоте
шахты при сжигании газа в одной горелке температура в граничной зоне
факела на выходе из туннеля равна 1730оС, затем температура понижается до
1480 - 1500оС на выходе в зону плавления и до 650оС на выходе из шахты
вагранки. При сжигании газа в многосопловой горелочной системе
максимальная температура, замеряемая термопарой, расположенной между
двумя горелочными туннелями равна 1680оС. Падение температуры на
последующих трех уровнях незначительно, что свидетельствует о высокой и

                                    18


более равномерной температуре газов над поверхностью металла. Это
способствует интенсификации теплообмена.
      Были выявлены: характер распределения газовых потоков, строение
факела и распределение температур в зоне сжигания газа для одной горелки.
Установлено, что максимальная температура газов, равная 1730оС, имеет
место в узких зонах у стенки туннеля, способствуя его интенсивному
оплавлению. Над поверхностью металла в бассейне находятся газы с
пониженной температурой, которая в некоторых местах доходит до 1300о С.
В среднем температура газов равна 1500оС.
      Выявлено распределение газовых потоков и температур над
поверхностью металла в бассейне при сжигании газа в многосопловой
горелочной системе. Установлено, что “холодное ядро” каждого факела не
выходит за пределы туннеля. Замеряемая между туннелями температура
газов была 1680оС. Ввиду того, что диаметр каждого факела незначителен,
граничные слои с высокой температурой как бы нейтрализуют охлаждающее
действие центральных, более холодных зон факела, имеющих
незначительные размеры. Следствием этого является достижение средней
температуры газов в слое 1680оС. Эта температура может быть повышена,
так как исследования проводись при скорости выхода смеси 49,2 м/с, тогда
как при более высоких скоростях (75 м/с и выше) достигается температура
1720оС.
      Увеличение температуры при сжигании газа в многосопловой системе
по сравнению с сжиганием газа в одной горелке объясняется увеличением
теплового напряжения в этой зоне газовой вагранки.
      При переходе на многосопловую горелочную систему диаметр струи
уменьшается, в связи с чем изменяется и тепловое напряжение.
      Пирометрический коэффициент при сжигании в многосопловой
горелочной системе равен 0,85.
      Такой высокий пирометрический коэффициент объясняется полнотой
выгорания смеси, большими тепловыми напряжениями и относительно
малой величиной потерь.
      Кроме сравнения тепловых условий над бассейном в газовых вагранках
с уступами, было проведено исследование тепловых условий над бассейном в
шахтно-отражательной печи. Было установлено, что важнейшим условием
получения высокой температуры является правильное конструктивное
решение камеры перегрева и системы сжигания газа, обеспечивающее
достаточно высокий пирометрический коэффициент.
      В шахте вагранки металл нагревается от температуры 10-20оС до
температуры плавления, плавится и незначительно перегревается.
Показателем, характеризующим тепловую работу шахты, является
производительность вагранки. Она зависит от размеров шахты и от
коэффициента теплопередачи. Размеры шахты в свою очередь зависят от
газодинамических требований и условий теплопередачи. Высота слоя
шихтовых      материалов     определяется    из    условия   обеспечения
производительности вагранки при достаточно высоком к.п.д. шахты.
                                   19


     Факторами, определяющими интенсивность теплообмена, являются,
главным образом, температура газов и их скорость, а также размер кусков
металла. Была выявлена интенсивность теплообмена, связанная с размерами
и производительностью шахты, установлена зависимость коэффициента
теплопередачи от этих факторов.
     Опытные и расчетные данные приведены в табл. 1.


                                                                                      Таблица 1
Диаме Высота     Объем Производ     Расход Количеств Скорость    Количество      Коэффициент
  тр   загрузк    слоев ительнос     газа,      о     газов при     тепла,      теплопередачи,
шахты     и      шихты,     ть       м3/ч  продуктов нормальн затраченное на      ккал/(м3 ⋅ч ⋅
  на шихты,         м3  вагранки,           сгорания,     ых       нагрев и          град)
входе,    м                т/ч             проходящи условиях, расплавление
 мм                                         х шахту,      м/с   металла, ккал/ч
                                               м3/ч
700     2,7      1,038     2,9        300      2765      1,995       773             1950
700     2,7      1,038     3,2        330      3085     2,2225       851             2146
700     2,7      1,038     3,5        360      3405      2,46        931             2348
1100    2,55     2,42      4,2        400      3779      1,104       1116            1207
1100    2,9      2,76      6,9        600      5909      1,73        1833            1739
1100    3,1      2,94      8,5        700      6969      2,04        2260            2012
1300    2,9      3,85      7,8        650      6439      1,346       2064            1403
1300    3,0      3,98      8,5        695      6619      1,446       2260            1486
1300    3,1      4,12      9,4        750      7509      1,57        2500            1588



      Производительность газовой вагранки зависит от расхода газа,
температуры продуктов сгорания на входе и выходе, площади сечения шахты
и высоты столба шихтовых материалов. Влияние диаметра на высоту
загрузки шихты сказывается через скорость продуктов сгорания, профиль
шахты и связанное с ним распределение газовых потоков в шахте.
      Определена высота шахты для нормального ряда газовых вагранок.
Диаметр шахты вагранок при этом принимался таким же, как и для коксовых
вагранок. Расчетные данные приведены в таблице 2.

                                                                                      Таблица 2
Диамет Произ Удельны      Количество Скорость газов Коэффиц Количес        Объем       Высота
   р   водит й расход     продуктов на свободное      иент    тво           слоя      загрузки
шахты, ельно газа, м3/ч    сгорания сечение шихты теплопер тепла,         шихты, м3   шихты, м
  мм    сть,               при 10%        при        едачи   ккал/ч
        т/ч                 потерь    нормальных
                             через    условиях м/с
                          копильник,
                              м3/ч
700      3        103       3100           2,29        2220      803       0,948        2,46
800      4        96,5      3860           2,14        2100      1071      1,336       22,66
900      5        91,7      4580           2,00        1980      1340      1,773        2,78
1100     7         85       5950           1,74        1760      1875       2,79        2,94
1300     10       78,5      7850           1,64        1675      2680       4,18        3,14

                                                  20



    
Яндекс цитирования Яндекс.Метрика