Тепловые устройства и инновации на основе термодинамики. Черный А.А. - 36 стр.

      При плавке высокоуглеродистого чугуна производительность газовой
вагранки вместо 6 т/ч достигается в среднем 8 т/ч, а температура получаемо-
го жидкого металла равна около 16230 К.
      В связи с тем, что применяется водяное охлаждение кожуха вагранки,
перемычки, выступов, то термический коэффициент полезного действия ва-
гранки в среднем равен 38,56%.
      Для газовой вагранки с водоохлаждаемой перемычкой в шахте пробле-
мой был подбор более стойких к воздействию горячих газов, жидкого шлака
и металла огнеупорных материалов. Удовлетворительную стойкость в усло-
виях высокотемпературного ваграночного процесса показала футеровка из
высокоглиноземистых изделий.
      Благодаря оптимизированному сжиганию смеси природного газа с воз-
духом при компактном размещении факелов в миксере достигается темпера-
тура 1873-19230 К, а в камере перегрева перед загрузкой шихты наблюдается
температура 1973-20430 К.
      Эффективная работа газовых вагранок с водоохлаждаемыми перемыч-
ками в шахте стала возможной в связи с применением разработанных на ос-
нове исследований рациональных способов сжигания газообразного топлива.
      Испытание газовых вагранок с уступами в шахте, с выносной камерой
перегрева, с водоохлаждаемой перемычкой в шахте показало, что необходи-
мо повышение термического коэффициента полезного действия шахтных
плавильных печей. На основе расчета тепловых балансов и теоретического
анализа процессов теплообмена было установлено, что для увеличения тер-
мического коэффициента полезного действия шахтной плавильной печи не-
обходимо, во-первых, увеличить площадь теплоизлучающей поверхности в
зоне, где происходит перегрев жидкого металла, во-вторых, применить реку-
перацию тепла уходящих после участия в теплообмене газов, в-третьих, соз-
дать условия для более равномерного распределения горячих газов по сече-
ниям плавильного агрегата.
      Значительное увеличение площади тепловоспринимающей – теплопе-
редающей поверхности достигается, если в камере перегрева газовой вагран-
ки разместить огнеупорную насадку. Но в таком случае можно не выполнять
в газовой вагранке уступ или водоохлаждаемую перемычку, так как опорой
для металлической шихты может быть огнеупорная насадка (колоша).
      Экспериментами на небольших шахтных плавильных печах была под-
тверждена целесообразность создания производственных газовых вагранок с
огнеупорной колошей.
      Для проведения промышленных испытаний была переоборудована га-
зовая вагранка с прямоугольными горизонтальными сечениями шахты, в ко-
торой раньше выполнялась водоохлаждаемая перемычка. После демонтажа
перемычки, выступов, замены газовых горелок, футеровки в газовой вагранке
можно было проводить экспериментальные плавки на огнеупорной насадке.
       Реконструированная газовая вагранка была оборудована многосопло-
вой горелочной системой, предназначенной для сжигания подогретого при-
родного газа в горючих воздушных потоках. Но в связи со сложностью об-
                                    36