Результаты исследований и конструктивные разработки применительно к газовой плавке чугуна. Черный А.А. - 26 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУ | Пенза

Составители: 

Рубрика: 

26
тов сгорания - Е
пс
, что связано с улучшением условий для возникновения
дисперсной фазы. Закономерность увеличения Е
пс
с повышением Т
в
и
уменьшением α
0
сохраняется для каждого случая Г
д
= const в пределах 0 ≤
Г
д
≤ 10%, причем величина Е
пс
более значительно возрастает при Т
в
= 293
К, чем при Т
в
= 583 К, что объясняется развитием реакций С + СО
2
= 2СО,
С + Н
2
0 = СО + Н
2
с увеличением Т
пс
при повышении Т
в
.
Математическая модель позволила установить, что с повышением Т
в
и, соответственно, с уменьшением α
0
уменьшаются потери металла в связи
с окислением У
мет
, причем более значительно при больших величинах ко-
личества стали в шахте в % Z
c
и менее значительно при Z
c
= 0. При z
c
=
100%, Т
в
= 293 К металл полностью окисляется, а в случае Т
в
=873 К вели-
чина У
мет
резко снижается, но все же остается значительно больше, чем
при Z
c
= 0, Т
в
=873 К. Следовательно, уменьшение α
0
при увеличении Т
в
особенно эффективно при высокотемпературном нагреве омывающими
продуктами сгорания стальных материалов с незащищенными от воздейст-
вия газов поверхностями. Поскольку уменьшение α
0
по мере увеличения Т
в
в любых исследованных случаях приводило к уменьшению У
мет
, то рас-
смотренный процесс следует считать эффективным. Однако значительная
величина У
мет
при z
c
= 100%, Т
в
= 873 К указывает на необходимость даль-
нейшего снижения окислительных свойств продуктов сгорания.
Анализ математических зависимостей G
пп1
, G
пп2
, η
тп
, Т
мет
, δ
окч
, δ
окс
,
У
мет
, от Z
c
, Т
в
, Г
д
показывает, что G
пп1
, G
пп2
, η
тп
, Т
мет
возрастают, а δ
окч
, δ
окс
,
У
мет
уменьшаются с увеличением Т
в
, Г
д
при z
с
= const в пределах 0 ≤ Z
с
≤
100%. Величина G
пп2
значительно меньше G
пп1
при Т
в
= 293 К, Z
с
= 0, Г
д
=
0, а при Г
д
= 5% и Г
д
= 10%, величины G
пп1
, G
пп2
приблизительно равны.
При Т
в
= 293 К, Z
с
= 100%, Г
д
= 0 получено G
пп1
= G
пп2
= 0, так как У
мет
=
100%.
Математические зависимости отражали реальный процесс в газовых
вагранках. В них G
пп1
, G
пп2
– производительность печи по массе получен-
ного жидкого металла, соответственно, за первый час плавки, за второй час
плавки, кг/ч; η
тп
– термический коэффициент полезного действия печи за
период плавки; Т
мет
– температура получаемого жидкого металла, К; δ
окч
,
δ
окс
– толщина оксидной пленки на кусках нерасплавившегося над зоной
плавления, соответственно, чугуна, стали, мм.
Результаты экспериментального исследования свидетельствуют о
значительном влиянии конструктивных и режимных параметров горелоч-
ного устройства, Т
в
, Г
д
на показатели процесса при нагреве металла в печи,
причем существенным фактором является и состав нагреваемого металла.
Установлено, что теплообмен в печи интенсифицируется при увели-
чении Т
в
, когда, соответственно, уменьшается величина α
0
и увеличивают-
ся Т
г
, w
г
, w
в
(Т
г
– температура горючего газа, К; w
г
, w
в
– скорость истече-
ния из канала соответственно горючего газа, воздуха, м/с). Положитель-
тов 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 ко-
личества 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 вели-
чина 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 воздейст-
вия газов поверхностями. Поскольку уменьшение α0 по мере увеличения Тв
в любых исследованных случаях приводило к уменьшению Умет, то рас-
смотренный процесс следует считать эффективным. Однако значительная
величина Умет при zc = 100%, Тв = 873 К указывает на необходимость даль-
нейшего 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%.
       Математические зависимости отражали реальный процесс в газовых
вагранках. В них Gпп1, Gпп2 – производительность печи по массе получен-
ного жидкого металла, соответственно, за первый час плавки, за второй час
плавки, кг/ч; ηтп – термический коэффициент полезного действия печи за
период плавки; Тмет – температура получаемого жидкого металла, К; δокч,
δокс – толщина оксидной пленки на кусках нерасплавившегося над зоной
плавления, соответственно, чугуна, стали, мм.
       Результаты экспериментального исследования свидетельствуют о
значительном влиянии конструктивных и режимных параметров горелоч-
ного устройства, Тв, Гд на показатели процесса при нагреве металла в печи,
причем существенным фактором является и состав нагреваемого металла.
       Установлено, что теплообмен в печи интенсифицируется при увели-
чении Тв, когда, соответственно, уменьшается величина α0 и увеличивают-
ся Тг, wг, wв (Тг – температура горючего газа, К; wг, wв – скорость истече-
ния из канала соответственно горючего газа, воздуха, м/с). Положитель-



                                        26

Страницы