Рус | Укр| Eng || ДонНТУ > Портал магистров ДонНТУ

Магистерская работа | Библиотека | Ссылки | Реферат
 

Исследование динамике плавления чушкового чугуна в большегрузной вагранке

Поскольку в высокотемпературных печах тепло передаётся, нагреваемому металлу преимущественно излучением, а образующиеся при горении природного газа газообразные продукты имеют невысокую степень черноты, то рационально сжигать природный газ при таких условиях, когда достигается наиболее высокая температура продуктов сгорания, а затем в высокотемпературные области печи вводить углеводороды и уменьшать коэффициент расхода воздуха в продуктах сгорания до необходимых для интенсификации теплообмена величин. При этом несколько уменьшается температура горячих газов, но образующиеся при разложении углеводородов твердые частицы углерода приводят к увеличению степени черноты и излучательной способности продуктов сгорания, о чем свидетельствуют результаты исследования.

Разложение углеводородов природного газа практически полностью заканчивается при такой температуре (1473 К), которая ниже температуры продуктов сгорания в высокотемпературных печах. При разложении углеводородов горячие продукты сгорания обогащаются не только светящимися частицами углерода, но и водородом, а углерод и водород обладают высокими восстановительными свойствами, увеличивающимися с повышением температуры. Следовательно, интенсификация теплопередачи в высокотемпературных печах может быть достигнута не только благодаря повышению излучательной способности горячих продуктов сгорания в связи с образованием в них дисперсной фазы твёрдых частиц углерода, но и благодаря тому, что при снижении окислительных свойств продуктов сгорания меньше будет толщина теплоизолирующей окисной плёнки на поверхности нагреваемого металла.

Для уменьшения расхода тепла в печи на нагрев и разложение углеводородов, их рационально предварительно подогревать до подачи в продукты сгорания. Это позволяет сохранять высокие температуры продуктов сгорания и повышать их излучательную способность.

Чем выше достигается величина Тф с учётом температурного режима в печи для ведения технологического процесса и чем выше температура предварительного      подогрева      углеводородов,     тем      большее количество углеводородов можно вводить для подсвечивания продуктов сгорания и тем интенсивнее становится излучатедьная способность печной атмосферы.

Горячие газы следует турбулизировать и засвечивать струями углеводородов в зонах, где требуется интенсификация теплообмена. После участия в теплообмене необходимо дожигать отходящие газы, увеличивая коэффициент расхода воздуха до величин больше 1, и производить утилизацию тепла этих газов. Изложенный способ сжигания природного газа позволяет управлять процессами горения, светимостью и составом продуктов сгорания, интенсификацией теплообмена в высокотемпературных печах вести процессы в печах экономично. Этот способ прошёл проверку на эффективность в чугуноплавильных печах - газовых вагранках. Применительно к процессам плавки чугуна на газообразном топливе был изобретен, запатентованный во многих Зарубежных странах, способ плавки чугуна в газовой вагранке, отличающийся тем, что в высокотемпературные области печи вводят углеводороды. С целью увеличения стойкости футеровки разработан способ получения чугуна в газовой вагранке, включающий термокрекинг природного газа (углеводородов), отличающийся тем, что холодный природный газ подают на раскалённую поверхность огнеупорной футеровки камеры перегрева. При подаче в газовую вагранку горячего воздуха для повышения температуры металла рекомендуется сопла системы подачи газа пропускать сквозь коллектор горячего воздуха.