ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Процессы, протекающие в зонах из "Теоретические основы химической электротермии" Не менее важное назначение этой зоны — охлаждение реакционных газов до температуры 300—500 °С, т. е. допустимой с точки зрения работы свода печи и газоходов. [c.62] Принимаем Та = Т , так как в зоне реакции газ и шихта имеют одинаковые температуры (1800—2500 К) кроме того, Г = 300 и Гк =600 К. Обычно для электротермических процессов Сг/Сш == 0,2—0,3 и менее. [c.63] Расчеты показывают, что из общего количества теплоты, необходимой для нагрева шихты, только 20—30% поступает от газов, а остальные 80—70% обусловлены теплопотоками в шихте. [c.63] Таким образом, основная причина нагрева шихты в электротермических печах — ее теплопроводность. Этим электропечи принципиально отличаются от шахтных печей с п аменным обогревом, таких, как доменные, известково-обжигательные и т. п. Температура отходящих газов определяется двумя параметрами — теплопроводностью шихты и высотой / зоны. На рис. IV. 2 представлен характер изменения температуры газа и шихты при различных условиях. Увеличение теплопроводности шихты приведет к повышению положения кривой 2 это неизбежно смещает точку fк вправо. Для сохранения прежнего значения температуры газа необходимо снизить расход его, т. е. уменьшить мощность печи. [c.63] Температурный режим нарушается также и при нарушении газопроницаемости шихты. При канальном прохождении газа через шихту скорость газа резко возрастает это сопровождается ростом коэффициента теплопередачи и повышением температуры внешнего слоя кусков шихты. В результате разность АТ уменьшается и процесс теплопередачи замедляется. Подобное явление, называемое свищеобразованием , приводит к увеличению температуры отходящих газов и, следовательно, к снижению мощности печи. [c.64] Рассмотрение процесса теплопередачи от газа к шихте позволяет вскрыть характер зависимости температуры отходящих газов от мощности печи, высоты / зоны, грануляционного состава шихтовых компонентов [10]. [c.64] И зона. В этой зоне плавится минеральная часть шихты, растворяются твердые высокоплавкие компоненты в расплаве и образуется жидкая фаза, стекающая в нижнюю углеродистую зону. [c.64] С образованием II зоны следует считаться только при наличии значительных различий между температурами начала реакции и плавления. При Гдл Т з зона плавления отсутствует. [c.65] Изложенные выводы соответствуют практике работы печей. Углеродистая зона обеспечивает электрический контакт между электродами, и в ней выделяется основная часть подведенной энергии. Из всех зон она обладает максимальной проводимостью, и торцы электродов должны находиться в контакте с ней. [c.66] Рассмотрим взаимосвязь между электрическими параметрами. Пути тока в зоне неизвестны, поэтому форма проводника не определена. [c.66] Следовательно, n может принимать значения от О до 1 при отсутствии геометрического подобия п = 0,33, если проводники геометрически подобны. Фактически п меняется в более узких пределах — от 0,25 до 0,50, что говорит о малой вероятности подобных крайних случаев. Для фосфорных и карбидных печей п = 0,33. [c.67] Таким образом, форма проводников в разных фосфорных и карбидных печах изменяется подобно с изменением мощности. [c.67] Тепловой эффект реакции при температуре зоны с учетом теплосодержания покидающих зону газообразных и жидких компонентов на единицу массы углеродистого материала обозначим ду. [c.68] Последнее выражение связывает электрические и технологические параметры работы печи. [c.68] Значения р, р определяются на основании лабораторных замеров ДС, Р, — данные эксплуатации. [c.68] Полученное уравнение содержит физико-химические параметры, поскольку р, р зависят от вязкости, скорости диффузии и других свойств. Таким образом, по значениям вязкости расплава, скорости диффузии, плотности, электропроводности можно сделать не только качественные, но и количественные выводы. [c.68] С привлечением литературных данных по зависимости давления фосфора над феррофосфором от состава и значениям активности СаО в системе СаО — Si02 рассчитаны равновесные содержания фосфора в ферросплаве при различных условиях (табл. IV.2). [c.69] Как следует из табл. IV. 2, содержание фосфора увеличивается с ростом содержания Р2О5 в шлаке. [c.69] Экспериментальные данные отличаются от расчетных, однако отмеченный характер зависимости сохраняется (табл. IV.3). [c.69] Второе назначение IV к V зон — четкое разделение шлаковой и металлической фаз. Смешение ферросплава со шлаком вызывает либо ухудшение качества продукта (получение нормального электрокорунда, титанового шлака), либо осложнения при охлаждении расплава (производство фосфора, карбида кальция и др.). В связи с этим корольки образовавшегося сплава должны успеть осесть ниже уровня шлаковой летки. Если рассматривать поведение корольков, появившихся в верхних уровнях шлака, то можно прийти к выводу, что они покидают печь тогда, когда их горизонтальное перемешение /, вызванное скоростью шлака Шш, превысит расстояние корольков от боковой стенки печи. [c.70] Вернуться к основной статье