Современные эффективные изобретательские разработки. Черный А.А. - 39 стр.

      Такое сочетание новых признаков с известными позволяет снизить
энергоемкость процесса плавки, повысить температуру в печи, что обеспечи-
вает проведение плавки тугоплавких материалов, так как водород имеет
большую, по сравнению с природным газом теплоту сгорания и жаропроиз-
водительность, факел при горении водорода более короткий, а, следователь-
но, тепловое напряжение выше и не затрачивается энергия на диссоциацию
метана. Так как продукты горения водорода обладают малой светимостью,
необходимо наличие в печной атмосфере мелких частиц углерода, что делает
газовые потоки светящимися и повышает эффективность теплопередачи в
зоне перегрева расплава и в зоне плавления шихты.
      Предлагаемый способ плавки в газовой вагранке иллюстрируется чер-
тежом, где показана схема его осуществления. На фигуре представлено: 1 –
опорная часть, 2 – шахта вагранки, 3 – камера перегрева, 4 – газовые горелки,
5 – верхний уступ, 6 – нижний уступ, 7 – трубы водяного охлаждения, 8 – ко-
пильник. Футеровка выполнена из циркониевых изделий, имеющих огне-
упорность 25000С.
      Способ осуществляется следующим образом. В газовые горелки 4 по-
дают топливо - водород и воздух в качестве окислителя. Кроме того, для по-
вышения светимости продуктов горения водорода в горящий факел подают
углеродсодержащие вещества в количестве 2 ÷ 19% от массы водорода, что
повышает эффективность теплопередачи в камере перегрева 3 и шахте ва-
гранки 2. В течение 20 ÷ 30 минут прогревают камеру перегрева 3, шахту ва-
гранки 2 и копильник 8. Затем на нижний уступ 6 загружают шихтовые мате-
риалы. Поднимаясь вверх подсвеченные продукты сгорания водорода нагре-
вают и плавят шихту. Расплав в капельно-струйном режиме стекает с нижне-
го уступа 6 в камеру перегрева 3, где дополнительно перегревается в ванне,
образованной на подине камеры перегрева, и затем поступает в копильник.
Применение в качестве топлива водорода позволяет повысить температуру в
печи и обеспечить плавку тугоплавких шихтовых материалов.
      Ввод углеродсодержащего вещества в количестве 2 ÷ 19% от массы
водорода обусловлен необходимостью повышения эффективности теплопе-
редачи за счет увеличения светимости продуктов сгорания водорода. Если
количество углеродсодержащего вещества будет меньше 2%, то светимость
продуктов сгорания не обеспечит эффективной теплопередачи, снижаются
производительность плавильного агрегата и температура расплава. Увеличе-
ние количества углеродсодержащего вещества свыше 19% не приводит к
дальнейшему увеличению эффективности теплопередачи.
      Пример осуществления способа следующий.
      Плавки проводили в экспериментальной газовой вагранке с водоохла-
ждаемыми уступами в шахте. В качестве топлива использовали технический
водород, который сжигали в воздушной среде. Непосредственно в горящий
факел вводили углеродсодержащее вещество в виде мелкодисперсного угле-
рода, количество которого изменяли от 0,5% до 21% от массы водорода. По-
сле прогрева футеровки вагранки и копильника загружали шихту, содержа-
щую чугун и до 65% стального лома. Расход водорода во всех плавках со-
                                     39