ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Тепловая работа барботируемой ванны из "Топливо Кн2" Надфурменная зона ванны выполняет по отношению к загружаемому в нее материалу функции печи-теплогенератора с массообменным режимом тепловой работы. Основная цель решаемой в ней технической задачи — создание условий для максимально быстрого взаимодействия кислорода дутья с энергообразующими компонентами расплава, следствием которого является интенсивная теплогенерация и достижение энергетической завершенности процесса. Ее реализация целиком зависит от характера взаимодействия дутья с расплавом и переноса масс получаемых в печи продуктов. [c.462] При изучении параметров массообменного режима работы ванны применяют гидравлическое моделирование протекающих в ней процессов, так как аналогичные исследования на реальных объектах сопряжены со значительными трудностями, и в ряде случаев практически невыполнимы. Исследования, как правило, проводят на холодных моделях, заполненных жидкостью, имитирующей шлак-штейновый расплав. Свойства жидкости и вдуваемого в нее газа характеризуют значениями их плотности и р. В безразмерной форме они представлены соотношениями и (учитывая действие Архимедовых сил) Ар/р ., где Ар = р - р . В качестве характерных размеров надфурменной зоны ванны используют диаметр фурмы и высоту невозмущенной жидкости над срезом ее сопла h , образующие безразмерную переменную параметрического типа Я= hjd . Динамическими параметрами системы являются расход дутья К и его скорость на выходе из фурмы Wg. В относительной форме их представляют, соответственно, в виде удельного расхода газа (газовой нафузки) v = F/F , (где — площадь поперечного сечения ванны) и критерия Фруда Рг = w /gd . [c.463] Результаты исследования гидродинамических процессов представляют в виде эмпирических соотношений, применение которых позволяет расчетным путем определять основные рабочие характеристики барботажной ванны. Обычно в процессе гидродинамического моделирования определяют условия существования зоны продувки, относительные значения ее длины IJd и радиуса RJd , а также объемную долю газа в барботируемом слое жидкости s. [c.463] Максимальное газосодержание ванны соответствует такому состоянию заполняющей ее газожидкостной среды, при котором она образует квазижидкостную пену, состоящую из плотно упакованных пузырей. Их суммарный объем нетрудно рассчитать, если предположить, что они представляют собой сферы одинакового диаметра. Он занимает примерно 75 % от общего обьема ванны. Оставшиеся (между пузырями) -25 % ее пространства заполнены расплавом. Следовательно, (ориентировочно) максимальное значение порозности барботажного слоя будет равно = У/ У + К) 0,75. В условиях реальной печи 0,1. [c.464] Основным параметром температурного режима работы надфурменной части ванны является среднемассовая температура содержащихся в ней продуктов, так как из-за их интенсивного перемешивания температурное поле газожидкостной среды практически однородно. Температуру в барботажном слое определяют экспериментально, измеряя с помощью термопар погружения, или рассчитывают по данным материального и теплового балансов плавки, которые обычно составляют для тех периодов, когда в течение длительного времени непрерывной работы печи ее режимные параметры остаются неизменными во времени. Потери тепла через стенки водоохлаждаемых кессонов определяют эмпирическим путем. По данным измерений плотность теплового потока, отводимого через кессоны, составляет величину порядка 110-303 кВт/м . Количество тепла, теряемого через неохлаждаемую футеровку, нетрудно определить, используя расчетные методы. [c.464] Подфурменная зона ванны представляет собой отстойник для разделения продуктов плавки. Если в ней протекают процессы, идущие с потреблением тепла, например, эндотермические реакции восстановления магнетита, восстановления оксидов цинка или растворения тугоплавких шлакообразующих компонентов, подфурменная зона также работает как печь-теплообменник. При проведении количественной оценки необходимо использование экспериментальных методов исследования. [c.464] Вернуться к основной статье