Газовые вагранки и энергосберегающие процессы плавки в них чугуна. Черный А.А. - 24 стр.

ввода природного газа заметно уже при Гд = 2,5% и существенно при 5 ≤ Гд ≤
10%.
      Следовательно, для улучшения печных процессов необходимо
создавать условия, обеспечивающие достижение высоких температур в
факелах, а затем выше факелов надо изменить состав продуктов сгорания
так, чтобы в них увеличивалось содержание компонентов - раскислителей,
преимущественно водорода, его ионов и разогретых до высокой температуры
мелкодисперсных частиц углерода, что возможно осуществлять путем
дополнительного ввода в высокотемпературные продукты сгорания
природного газа, углеводороды которого при температуре выше 1427 К
полностью разлагаются на водород и сажистый углерод, причем с
образованием большого количества ионов, снижающих окислительные
свойства печных газов в зоне плавления.
      Анализ полученных математических зависимостей на основе
планирования экспериментов свидетельствует о том, что с увеличением
температуры воздуха - окислителя Тв при Гд = const повышается температура
продуктов сгорания Тпс, но более значительно при Гд = 0. При Гд = 0 с
повышением Тв и уменьшением α0, увеличивается степень черноты
продуктов сгорания - Епс, что связано с улучшением условий для
возникновения дисперсной фазы. Закономерность увеличения Епс с
повышением Тв и уменьшением α0 сохраняется для каждого случая Гд = const
в пределах 0 ≤ Гд ≤ 10%, причем величина Епс более значительно возрастает
при Тв = 293 К, чем при Тв = 583 К, что объясняется развитием реакций С +
СО2 = 2СО, С + Н20 = СО + Н2 с увеличением Тпс при повышении Тв.
      Математическая модель позволила установить, что с повышением Тв и,
соответственно, с уменьшением α0 уменьшаются потери металла в связи с
окислением Умет, причем более значительно при больших величинах
количества стали в шахте в % Zc и менее значительно при Zc = 0. При zc =
100%, Тв = 293 К металл полностью окисляется, а в случае Тв =873 К
величина Умет резко снижается, но все же остается значительно больше, чем
при Zc = 0, Тв =873 К. Следовательно, уменьшение α0 при увеличении Тв
особенно эффективно при высокотемпературном нагреве омывающими
продуктами сгорания стальных материалов с незащищенными от воздействия
газов поверхностями. Поскольку уменьшение α0 по мере увеличения Тв в
любых исследованных случаях приводило к уменьшению Умет, то
рассмотренный процесс следует считать эффективным. Однако значительная
величина Умет при zc = 100%, Тв = 873 К указывает на необходимость
дальнейшего снижения окислительных свойств продуктов сгорания.
      Анализ математических зависимостей Gпп1, Gпп2, ηтп, Тмет, δокч, δокс, Умет,
от Zc, Тв, Гд показывает, что Gпп1, Gпп2, ηтп, Тмет возрастают, а δокч, δокс, Умет
уменьшаются с увеличением Тв, Гд при zс = const в пределах 0 ≤ Zс ≤ 100%.
Величина Gпп2 значительно меньше Gпп1 при Тв = 293 К, Zс = 0, Гд = 0, а при
Гд = 5% и Гд = 10%, величины Gпп1, Gпп2 приблизительно равны. При Тв = 293
К, Zс = 100%, Гд = 0 получено Gпп1 = Gпп2 = 0, так как Умет = 100%.


                                        24