ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теплообмен в слое агломерационной шихты из "Топливо Кн2" При агломерации в слое шихты в зависимости от вида исходного сырья происходят следующие физико-химические процессы горение углерода или сульфидов самой шихты, дегидратация соединений, разложение карбонатов или высших сульфидов, частичное восстановление оксидов или окисление (полное или частичное) сульфидов, образование силикатов или ферритов, плавление легкоплавких фаз и частичное шлакообразование. [c.167] Протекание большинства этих процессов в значительной степени зависит от развития процессов теплообмена и газодинамики как следствие, от температурных условий протекания процессов. Процессы теплообмена также являются определяющими в эффективном использовании топлива. [c.167] Схеме неподвижного слоя соответствуют две четко вьфаженные ступени теплообмена верхняя, в которой осуществляется передача тепла от агломерата к воздуз , и нижняя, в которой передается тепло от продуктов горения к шихте. Обе ступени теплообмена связаны активной зоной — зоной -горения твердого топлива. Температура газа, входящего в зону горения, определяется теплообменом в верхней ступени. Температура выходящего из зоны горения газа зависит не только от теплообмена в верхней ступени, но также от теплоты сгорания топлива. [c.168] С точки зрения теплового состояния агломерируемый слой находится в весьма благоприятных условиях. Горение углерода твердого топлива (а также серы, содержащейся в сульфидных рудах черной и цветной металлургии) тфотекает в условиях, позволяющих использовать тепло не только подогреваемого в верхней ступени теплообмена воздуха, но и материалов, подогреваемых в нижней ступени теплообмена. Лишь в периоды зажигания шихты и окончания процесса (зона горения подходит к колосникам) остается одна ступень теплообмена в первом случае не подогревается воздух из-за отсутствия горячего агломерата и расходуется тепло от внешнего источника, во втором — система полностью теряет тепло отходящего из активной зоны газа, так как ниже уровня колосников материал отсутствует. В период стационарного протекания процесса агломерации, т.е. когда существуют обе ступени теплообмена с зоной горения, доля тепла, выделяющегося от сгорания твердого топлива, составляет менее половины от общего количества тепла, необходимого для нагрева шихты до требуемой температуры. Это можно объяснить тем, что а) горение топлива происходит внутри агломерируемого слоя, т.е. практически отсутствуют потери тепла б) высокая удельная поверхность агломерационной шихты обеспечивает исключительно высокую интенсивность теплообмена между материалом и потоком газа. Продукты сгорания, проходя через шихту, отдают ей свое тепло практически полностью в течение 80-90 % общего времени процесса агломерации отходящие газы покидают слой с температурой 50-60 °С, что свидетельствует о почти полной завершенности теплообмена. [c.168] Процессы теплообмена обусловливают удельный расход топлива, степень завершенности химико-минералогических превращений, получение прочного агломерата. В отличие от теплообмена в слое инертных материалов, особенности которого бьши рассмотрены ранее, теплообмен в слое агломерационной шихты осложняется физикохимическими процессами, протекающими при этом разложением гидратных соединений и карбонатов, горением твердого топлива, восстановлением и окислением оксидов железа, плавлением шихты и кристаллизацией расплава и т.п. [c.168] Математическая формулировка задачи о теплообмене в слое агломерационной шихты даже при большом количестве допущений представляется весьма сложной. Поэтому решение дифференциальных уравнений с граничными условиями можно в принципе выполнить численными методами с использованием ЭВМ. Однако результаты этого решения все же не будут абсолютно точными по отношению к реальному агломерационному процессу. Точность результата будет определиться тем,, насколько полно математическая модель отображает все физические явления настоящего агломерационного процесса. [c.168] Не прибегая к сложным математическим моделям, можно определить основные теплотехнические показатели агломерационного процесса, используя метод элементарных тепловых балансов и закономерности теплообмена в слое при перекрестном движении материала и газа, рассмотренные ранее. [c.169] Вернуться к основной статье