ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Вдувание газовзвеси твердого топлива в слой из "Топливо Кн2" Исследование процессов тепло- и массообмена при горении газовзвеси над слоем и в слое и влияние их на качество железорудных окатышей проводили на установке Аглочаша , позволяющей моделировать все стадии термообработки слоя окатышей на обжиговой конвейерной машине [9.7,9.73]. Установка состояла из собственно чаши с диаметром в свету 0,2 м, оборудованной горном с газовой горелкой и форкамерой, системы вентиляторов, трубопроводов и задвижек, предназначенных для подачи, перераспределения и регулирования газовоздушных потоков на различных стадиях процесса термообработки. Конструкция установки предусматривает реверс теплоносителя в процессе сушки и охлаждения слоя, регулирование его температуры и скорости фильтрации через слой. Для подачи дисперсного пылеугольного топлива в слой была смонтирована система, обеспечивающая равномерность подачи, возможность регулирования расхода твердого топлива. Подачу твердого топлива осуществляли шнековым питателем, приводимым в действие двигателем постоянного тока. [c.254] Сырые окатыши изготавливали на чашевом грануляторе диаметром 1 м. Крупность сырых окатышей 10-13 мм. Высота слоя постели составляла 50 мм, сырых окатышей — 200 мм. [c.254] Опыты проводили на неофлюсованных окатышах из концентрата Качканарского ГОКа. Твердое полидисперсное топливо — тощий уголь Краснобродского разреза и газовый уголь марки Г двух фракций 0-0,1 и 0-0,5 мм (доля фракции 0,1 мм не менее 60 %). Химический состав концентрата и угля представлен в п. 9.8.1. [c.255] В качестве базового принят обычный (плавный) режим обжига, соответствующий реальной работе обжиговых машин Качканарского ГОКа при максимальной температуре над слоем 1300 °С. Бьши проведены опыты при частичном сжигании пылегазовоздушной смеси с последующим дожиганием в слое, а также сжигании пылевоздушной смеси в слое окатышей при плавном и интенсивном режимах. [c.255] Механизм теплообмена при сжигании полидисперсного топлива над слоем и в слое окатышей может быть представлен следующим образом. [c.255] Частицы топлива, подаваемые в газовый факел над слоем окатышей, воспламеняются и вместе с газовым потоком поступают в слой. Горящие частицы топлива затормаживаются слоем и движутся в слое со скоростью меньшей скорости газового потока, отдавая свое тепло слою окатышей и газовому потоку. При подаче твердого топлива в разогретый слой без газообразного составляющего, пылевоздушная смесь, охлаждая верхние участки слоя, нагревается до температуры воспламенения и горит в нижних участках. Для полного сгорания частиц топлива необходимо, чтобы время их пребывания в слое было больше времени реагирования. Наличие движущегося источника тепла позволяет существенно интенсифицировать процессы теплообмена в слое. [c.255] Проведенные исследования показали, что использование тощего полидисперсного угля с диаметром частиц 0-0,5 мм для обжига окатышей на конвейерной машине, как правило, приводит к недожогу. При подаче твердого топлива такой фракции в слой в зоне рекуперации механический недожог за счет выноса несгоревших частиц топлива из слоя достигает 70 %. Подача же топлива в газовый факел над слоем окатышей в зонах подогрева и обжига способствует более полному сгоранию топлива и интенсифицирует процессы тепло- и массообмена в слое. В зависимости от момента подачи топлива недожог может быть уменьшен до 20-30 %. При разогреве поверхности слоя до температуры 1230 °С и нижних участков его до 1190 С наблюдается полное сгорание твердого топлива этой фракции в слое. Уменьшение максимального диаметра частиц топлива до 0,1 мм позволяет обеспечить более полное его сжигание. Так, при разогреве верхних участков слоя до температуры 1300 °С, а нижних до 400 °С недожог составляет 3 %. Повышение температурного уровня слоя (1300 на поверхности и 900 °С внизу) позволяет обеспечить полное сжигание твердого топлива в слое окатышей. [c.255] Сжигание твердого топлива в слое окатышей позволяет обеспечить их равномерный обжиг по высоте слоя, аналогично сжиганию газообразного топлива в слое. При этом в нижних участках слоя могут бьпъ достигнуты такие же температуры, как и в верхних (рис. 9.34). [c.255] Увеличением или уменьшением расхода твердого топлива можно регулировать температуру окатышей в средних и нижних участках слоя. [c.255] Температуру верхних участков слоя можно изменять путем изменения расхода газообразного топлива. В зависимости от коэффициента расхода воздуха при подаче твердого топлива в зоне рекуперации максимальная температура нижних участков слоя изменяется в широких пределах (рис. 9.35). [c.255] Например, при коэффициенте расхода воздуха, равном 3,5-4,0, достигается температура 1300-1340 °С, а при его значении на уровне 6,0-6,5 температура в нижних участках слоя снижается до 1240-1250 °С, что вполне достаточно для получения качественных окатышей. [c.256] При сжигании газа в слое окатышей могут быть получены более высокие скорости. Однако при снижении скорости фильтрации газов до 0,25-0,30 м/с скорости движения тепловой волны при использовании этих способов выравниваются. При скорости фильтрации газов менее 0,2-0,25 м/с скорость движения зоны горения при сжигании газа в слое становится равной нулю, процесс становится неустойчивым. При дальнейшем уменьшении скорости фильтрации возможно движение зоны горения навстречу газовому потоку. Таким образом, способ обжига с сжиганием газа в слое наиболее эффективен при скорости фильтрации газов выше 0,25-0,30 м/с (см. также п. 9.6.3). [c.257] При сжигании пылеугольного топлива в слое окатышей наблюдаются наиболее высокие скорости движения тепловой волны, превышающие ориентировочно в 2 раза скорости, полученные при сжигании газа в слое, и в 4,0-4,5 раза скорости, достигаемые при обычном газовом обжиге. Такая закономерность наблюдается во всем исследованном диапазоне скоростей фильтрации (0-0,8 м/с). Увеличение скорости движения зоны горения при сжигании полидисперсного твердого топлива в слое окатышей по сравнению со сжиганием газа обусловлено различием в механизме процесса. Если в первом случае твердые горящие частицы, движутся сверху вниз, обеспечивая нагрев слоя по ходу своего движения, то во втором случае движущаяся зона горения локализована в узкой области имеющей четкие границы, сю)рость движения которой значительно меньше скорости движения частиц в слое. Таким образом, при сжигании дисперсного топлива в слое окатышей можно говорить лишь об условной (эффективной) скорости движения зоны горения. [c.257] Показателен режим обжига при сжигании твердого топлива совместно с газообразным над слоем и пылевоздушной смеси в слое окатышей. [c.258] Крупность угля в этом опыте была уменьшена до 0-0,1 мм. Твердое топливо подавали в газовый факел над слоем в зоне подогрева. После обжига газ был отключен и пылевоздушную смесь с концентрацией 0,25 кг/м подавали в слой в течение 380 с. Максимальная температура низа слоя повысилась до 1310 °С, а время пребывания окатышей при температуре выше 1200°С составило 438 с. При этом производительность агрегата увеличивается на 6 %, а суммарный удельный расход тепла топлива снижается на 4 %. Сравнение использования газового и тощего угля показало, что газовый уголь крупности 0-0,5 мм сгорает в слое полностью, недожога на выходе из слоя не обнаружено. Скорость движения тепловой волны снижается по сравнению с применением тощего угля, увеличивается расход твердого топлива, уменьщается время пребывания окатышей низа слоя при температуре выше 1200 °С. [c.258] Из опытов следует, что газовые угли целесообразно использовать в зоне рекуперации обжиговой машины, а тощие — в зоне обжига. [c.258] Вернуться к основной статье