Тепловые устройства и инновации на основе термодинамики. Черный А.А. - 53 стр.

терь, увеличение производительности вагранки, повышение температуры по-
лучаемого жидкого материала, экономия топлива, повышение термического
коэффициента полезного действия теплового агрегата.
      Сущность предлагаемого способа плавки материала в вагранке заклю-
чается в том, что сжигают топливо, нагревают и плавят материал поступаю-
щими в шахту продуктами сгорания, но в отличие от известных способов,
продукты сгорания топлива подают к нагреваемому материалу попеременно,
то увеличивая, то уменьшая расход в пределах 2-60 процентов от средней ве-
личины расхода с частотой изменения этого расхода 3-120 колебаний в мину-
ту, причем, чем меньше величина изменения расхода продуктов сгорания,
тем больше частота колебаний расхода этих продуктов во времени.
      Такое сочетание новых признаков с известными позволяет достигать
многократного перераспределения горячих газов в шахте вагранки, интенси-
фицировать турбулизацию газовых потоков в слоях нагреваемого материала,
улучшить теплопередачу от горячих газов шихте, уменьшить тепловые поте-
ри, увеличить термический коэффициент полезного действия (к.п.д.), повы-
сить производительность теплового агрегата, уменьшить расход топлива на 1
тонну получаемого жидкого материала.
      Способ осуществляется следующим образом. Продуктами сгорания то-
плива нагревают материалы (куски) холостой колоши в шахтной печи, по-
вышая постепенно температуру до 1650-17000С. Затем загружают шихту, ус-
танавливают средний расход продуктов сгорания, исходя из требуемой про-
изводительности плавильного агрегата. После стабилизации процесса плавки
и выпуска жидкого материала с требуемой температурой подают продукты
сгорания к нагреваемому материалу в шахте попеременно, то увеличивая, то
уменьшая расход R в пределах 2-60 процентов от средней величины расхода
с частотой N изменения этого расхода 3-120 колебаний в минуту. Чем мень-
ше величина изменения расхода продуктов сгорания, тем больше может быть
частота колебаний расхода этих продуктов во времени. Расход продуктов
сгорания определяют по расходу воздуха, подаваемого на сжигание топлива.
При изменениях расхода продуктов сгорания и прочих одинаковых условиях
изменяется глубина проникновения струй газа в шахте, перераспределяются
газовые потоки, турбулизируются горячие газы у нагреваемого материала,
интенсифицируется теплопередача, достигается экономичность процесса
плавки. При R < 2 резко уменьшается турбулизация в слоях шихты, а при R >
60 нарушаются процессы дожигания газов. При N < 3 не наблюдается улуч-
шение процессов теплопередачи, а при N > 120 происходит интенсивная виб-
рация теплового агрегата. Оптимальные величины находятся в пределах 2 <
R < 60, 3 < N < 120. При плавке чугуна в коксовых вагранках изменение ве-
личины R, N в оптимальных пределах приводит к увеличению производи-
тельности плавильного агрегата, уменьшению расхода топлива, повышению
термического к.п.д., а при плавке в газовых вагранках достигаются уменьше-
ние расхода природного газа, повышение к.п.д., снижение угара элементов в
чугуне.


                                    53