Газовые вагранки и энергосберегающие процессы плавки в них чугуна. Черный А.А. - 19 стр.

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