Моделирование вагранок и печных процессов на основе теории подобия. Черный А.А. - 19 стр.

UptoLike

Составители: 

19
З А К Л Ю Ч Е Н И Е
На основе теоретических разработок по моделированию ваграночного
процесса и результатов экспериментов на моделирующих устройствах и про-
изводственных печах выявлены возможности существенного совершенство-
вания металлургических агрегатов с минимальными затратами средств и тру-
да на проведение исследований.
Проведена серия экспериментальных исследований на водяных и ог-
невых моделях вагранок при разнообразных формах шахты
агрегатов. На ос-
нове исследований разработана эффективная газовая вагранкашахтная
печь непрерывного действия с нагревом, плавлением и перегревом металла в
противотоке горячих газов. При использовании в качестве топлива природ-
ного газа образующиеся в горелках продукты сгорания с температурой
1700
0
С поступают в огнеупорную холостую колошу, нагревают огнеупоры
до 1600
0
С, а затем в зоне плавления плавят металл. Капли и струйки жидкого
металла из зоны плавления стекают по нагретым кускам огнеупоров холо-
стой колоши, металл перегревается до 1450-1500
0
С и поступает в копильник,
откуда выпускается в разливочные ковши. На выходе из вагранки температу-
ра газов достигает 650
0
С, причем в связи с применением горячего воздушно-
го дутья и поддержанием коэффициента расхода воздуха меньше единицы
происходит догорание отходящих газов. Тепло горячих отходящих газов по-
лезно используется в рекуператоре, заменяющим трубу вагранки.
По результатам исследований выявлены математические модели теп-
ломассообмена в газовой вагранке, что позволяет оптимизировать ваграноч-
ные тепловые и
металлургические процессы применительно к требуемым
производственным условиям.
Исследовались шахтные печи, которые могли работать на твердом
топливе-коксе и газообразном топливе - природном газе.
Комплексный подход к моделированию позволил учитывать влияние
многих факторов на показатели процесса при плавке чугуна в вагранках, из-
менение окислительных свойств печной атмосферы, выявлять оптимальные
процессы.
Установлено, что
цилиндрическая форма шахты вагранки нерацио-
нальна, так как не достигается равномерность распределения газов по сече-
ниям заполненной шихтой шахты. Тепломассообмен улучшается, повышает-
ся производительность и экономичность печного агрегата, если внутренний
профиль вагранки имеет профиль доменного типа.
                             ЗАКЛЮЧЕНИЕ

        На основе теоретических разработок по моделированию ваграночного
процесса и результатов экспериментов на моделирующих устройствах и про-
изводственных печах выявлены возможности существенного совершенство-
вания металлургических агрегатов с минимальными затратами средств и тру-
да на проведение исследований.
        Проведена серия экспериментальных исследований на водяных и ог-
невых моделях вагранок при разнообразных формах шахты агрегатов. На ос-
нове исследований разработана эффективная газовая вагранка – шахтная
печь непрерывного действия с нагревом, плавлением и перегревом металла в
противотоке горячих газов. При использовании в качестве топлива природ-
ного газа образующиеся в горелках продукты сгорания с температурой
17000С поступают в огнеупорную холостую колошу, нагревают огнеупоры
до 16000С, а затем в зоне плавления плавят металл. Капли и струйки жидкого
металла из зоны плавления стекают по нагретым кускам огнеупоров холо-
стой колоши, металл перегревается до 1450-15000С и поступает в копильник,
откуда выпускается в разливочные ковши. На выходе из вагранки температу-
ра газов достигает 6500С, причем в связи с применением горячего воздушно-
го дутья и поддержанием коэффициента расхода воздуха меньше единицы
происходит догорание отходящих газов. Тепло горячих отходящих газов по-
лезно используется в рекуператоре, заменяющим трубу вагранки.
        По результатам исследований выявлены математические модели теп-
ломассообмена в газовой вагранке, что позволяет оптимизировать ваграноч-
ные тепловые и металлургические процессы применительно к требуемым
производственным условиям.
       Исследовались шахтные печи, которые могли работать на твердом
топливе-коксе и газообразном топливе - природном газе.
       Комплексный подход к моделированию позволил учитывать влияние
многих факторов на показатели процесса при плавке чугуна в вагранках, из-
менение окислительных свойств печной атмосферы, выявлять оптимальные
процессы.
       Установлено, что цилиндрическая форма шахты вагранки нерацио-
нальна, так как не достигается равномерность распределения газов по сече-
ниям заполненной шихтой шахты. Тепломассообмен улучшается, повышает-
ся производительность и экономичность печного агрегата, если внутренний
профиль вагранки имеет профиль доменного типа.




                                    19