Разработки применительно к газовой вагранке с огнеупорной холостой колошей. Черный А.А. - 14 стр.

UptoLike

Составители: 

14
1. Максимальная удельная поверхность;
2. Максимальный свободный объем;
3. Минимальное гидродинамическое сопротивление;
4. Соблюдение в насадке оптимального гидродинамического режима.
Так как теплотехнические, металлургические и технологические осо-
бенности плавки чугуна в вагранках с огнеупорной насадкой, как установле-
но, наилучшим образом реализуются при наибольших значениях f
н
и V
c
, то
целесообразно создавать насадку с максимальными значениями указанных
параметров. Но, совершенно очевидно, что чем меньше размеры рабочих тел,
тем больше удельная поверхность насадки и меньше ее свободный объем,
выше гидравлическое сопротивление и скорость газового потока, т.е. вели-
чины f
н
и V
c
обратно пропорциональны друг другу. Стремление увеличить
один из этих параметров неизбежно ведет к уменьшению другого и наоборот.
Поэтому нецелесообразно беспередельно увеличивать, например, удельную
поверхность вместе с тем получать, как следствие, минимальное значение
свободного объема.
2.1. Исследование влияния холостой огнеупорной насадки на
процесс плавки чугуна
В результате проведения экспериментальных плавок установлено
, что
высота насадки, как технологический фактор, влияет на температуру чугуна,
угары основных элементов (С, Si и Mn) и производительность вагранки, в
связи с чем оптимизация этого параметра принята за основу.
Выявлена зависимость температуры металла, угаров элементов и про-
изводительности вагранки от высоты насадки, выраженная через диаметр
шахты (d
ш
), для экспериментальной газовой вагранки номинальной произво-
дительностью 0,7 т/час.
Установлено, что с увеличением высоты насадки температура жидко-
го металла сначала заметно возрастает до значения Н
н
=1,9d
ш
, а при даль-
нейшем увеличении высоты возрастание температуры становится незначи-
тельным. Повышение температуры металла объясняется увеличением пути и
времени контакта жидкого металла с рабочими телами насадки. Стабилиза-
ция температуры в диапазоне Н
н
1,9d
ш
объясняется тем, что объем насадки
увеличивается, и в вагранке происходит перераспределение тепла, значи-
тельная часть которого расходуется не на перегрев металла, а на нагрев наса-
дочных тел и поддержание их температуры.
Зависимость угаров С, Si и Mn от высоты насадки свидетельствует о
том, что угары при Н
н
1,5 d
ш
возрастают, в диапазоне 1,9d
ш
Н
н
1,5d
ш
стаби-
лизируются, а при Н
н
1,9d
ш
возрастают. Увеличение угаров при Н
н
1,5d
ш
объясняется тем, что в данном случае высота насадки выше горелок - незна-
чительна, и вероятнсть контакта жидкого металла с кислородом газовоздуш-
ной смеси возрастает, что приводит к окислению элементов. При дальней-
шем увеличении высоты насадки эта вероятность снижается, т.к. газовоз-
       1. Максимальная удельная поверхность;
       2. Максимальный свободный объем;
       3. Минимальное гидродинамическое сопротивление;
       4. Соблюдение в насадке оптимального гидродинамического режима.
       Так как теплотехнические, металлургические и технологические осо-
бенности плавки чугуна в вагранках с огнеупорной насадкой, как установле-
но, наилучшим образом реализуются при наибольших значениях fн и Vc , то
целесообразно создавать насадку с максимальными значениями указанных
параметров. Но, совершенно очевидно, что чем меньше размеры рабочих тел,
тем больше удельная поверхность насадки и меньше ее свободный объем,
выше гидравлическое сопротивление и скорость газового потока, т.е. вели-
чины fн и Vc обратно пропорциональны друг другу. Стремление увеличить
один из этих параметров неизбежно ведет к уменьшению другого и наоборот.
Поэтому нецелесообразно беспередельно увеличивать, например, удельную
поверхность вместе с тем получать, как следствие, минимальное значение
свободного объема.

          2.1. Исследование влияния холостой огнеупорной насадки на
                         процесс плавки чугуна

        В результате проведения экспериментальных плавок установлено, что
высота насадки, как технологический фактор, влияет на температуру чугуна,
угары основных элементов (С, Si и Mn) и производительность вагранки, в
связи с чем оптимизация этого параметра принята за основу.
        Выявлена зависимость температуры металла, угаров элементов и про-
изводительности вагранки от высоты насадки, выраженная через диаметр
шахты (dш), для экспериментальной газовой вагранки номинальной произво-
дительностью 0,7 т/час.
        Установлено, что с увеличением высоты насадки температура жидко-
го металла сначала заметно возрастает до значения Нн=1,9⋅dш, а при даль-
нейшем увеличении высоты возрастание температуры становится незначи-
тельным. Повышение температуры металла объясняется увеличением пути и
времени контакта жидкого металла с рабочими телами насадки. Стабилиза-
ция температуры в диапазоне Нн≥1,9⋅dш объясняется тем, что объем насадки
увеличивается, и в вагранке происходит перераспределение тепла, значи-
тельная часть которого расходуется не на перегрев металла, а на нагрев наса-
дочных тел и поддержание их температуры.
        Зависимость угаров С, Si и Mn от высоты насадки свидетельствует о
том, что угары при Нн≤1,5 dш возрастают, в диапазоне 1,9dш≥Нн≥1,5dш стаби-
лизируются, а при Нн≥1,9dш возрастают. Увеличение угаров при Нн≤1,5dш
объясняется тем, что в данном случае высота насадки выше горелок - незна-
чительна, и вероятнсть контакта жидкого металла с кислородом газовоздуш-
ной смеси возрастает, что приводит к окислению элементов. При дальней-
шем увеличении высоты насадки эта вероятность снижается, т.к. газовоз-

                                    14