Тепловые устройства и инновации на основе термодинамики. Черный А.А. - 41 стр.

      2. Выявлены закономерности процессов в горящих факелах и при
взаимодействии факелов, что позволило разработать эффективные горелоч-
ные системы для газовых вагранок.
      3. Разработаны эффективные экономичные рекуператоры для газо-
вых вагранок и воздухоподогреватели. Способ работы этих теплообменников
основан на приближении горячих газов и воздушных потоков к тепловоспри-
нимающим стенкам, на многоструйном распределении воздушных потоков.
Теплообменники долговечны, имеют строительную прочность, высокий
КПД, позволяют нагревать воздух до 5000С.
      При использовании горячего воздушного дутья повышается на 15-20%
производительность газовых вагранок, уменьшается путь сгорания горючих
веществ в факелах и в холостой огнеупорной колоше, повышается темпера-
тура получаемого жидкого металла, снижаются потери металла в связи с
окислением при плавке.
      4. Плавка чугуна на газообразном топливе решает проблему улучше-
ния экологических условий в чугунолитейных цехах. Разработаны способы
плавки в чугуноплавильных агрегатах, позволяющие уменьшить расход топ-
лива на 15-20%; повысить термический коэффициент полезного действия пе-
чей на 18-25%, снизить потери металла в связи с окислением на 10-14%. Ос-
новой этих способов плавки является применение горячего воздушного дутья
с регулированием в зависимости от температуры воздуха величины коэффи-
циента расхода воздуха и температуры газообразного топлива, подаваемого
на сжигание, с учетом состава шихты. Выявлены математические модели, по-
зволяющие управлять процессом плавки чугуна в газовых вагранках с дос-
тижением эффективности способов.
      5. Исследованы тепловые процессы в газовых вагранках.
      В газовых вагранках созданы оптимальные условия для теплообмена
между горячими продуктами сгорания газообразного топлива и расплавляе-
мым металлом. На основе исследований подобран рациональный состав хо-
лостой огнеупорной колоши. Нагрев металла в противотоке горячих газов и
перегрев расплава при стекании по нагретым до 16500С кускам огнеупорных
материалов позволяют получать жидкий чугун с температурой до 15000С при
термическом коэффициенте полезного действия чугуноплавильного агрегата
до 50%. Разработана рекуперация тепла отходящего ваграночного газа на ос-
нове новых, эффективных многоструйных рекуператоров. Достигнута эконо-
мия топлива при плавке чугуна.
      6. Выявлены особенности металлургического процесса при плавке
чугуна на газообразном топливе – природном газе. Установлено, что рацио-
нально сжигать природный газ в газовых вагранках в горячих воздушных по-
токах при коэффициенте расхода воздуха, величина которого меньше едини-
цы, и оптимум которой зависит от температуры в печи. Оптимальные темпе-
ратурные условия в печи и состав горячих газов с наличием в продуктах сго-
рания водорода и сажистого углерода приводят не только к улучшению теп-
лопередачи, к повышению КПД печи, но и уменьшению потерь металла в
связи с окислением, снижению угара углерода, кремния, марганца, железа в
                                    41