Удосконалення тепло-газодинамічної роботи в "сухій" зоні доменної печі з урахуванням зовнішніх теплових втрат - Автореферат

Системне вивчення цих питань із використанням методів та математичного апарату механіки газів, і теплотехніки, даних оперативного контролю зовнішніх теплових втрат печі, на покриття яких припадає 2-10% від загальних витрат коксу, дозволяє поглибити знання про теплову роботу ДП, удосконалювати теорію й практику виробництва чавуну. Незважаючи на велику кількість теоретичних і експериментальних досліджень теплової й газодинамічної роботи печі, питанням комплексного вивчення сумісного протікання процесів теплообміну й газодинаміки в шахті ДП та її периферійній зоні з урахуванням теплової роботи системи охолодження, стану огородження, зовнішніх теплових втрат і їх впливу на показники роботи печі в умовах, що склалися, доменної плавки приділялося недостатньо уваги. Результати ручних замірів зовнішніх теплових втрат, які отримані калориметричним методом, дозволили підвищити точність розрахунків балансовим методом теплоенергетичних параметрів і техніко-економічних показників доменної плавки на 2-10%, оцінити нестабільність зміни в часі зовнішніх теплових втрат і витрати коксу на їхнє покриття, обчисленого за залежністю І. Величина зовнішніх теплових втрат у шахті печі визначається розвитком теплообмінних процесів у протитечії газів і шихтових матеріалів в «сухій» зоні шахти, з урахуванням її конструкції й параметрів роботи системи охолодження, газового потоку, його розподілу й властивостей шихтових матеріалів. (11) де індекси g, s і w - газ, шихта й вода (пара), z, r - циліндричні координати; e - порозність шихти, р, u та Т - тиск, швидкість та температура, r - густина, mg - динамічний коефіцієнт вязкості газу, що обчислюється за залежністю Саттерленда; Фw=1 z?tga - вираз для перетворення координат; a - кут конусності шахти печі; ds і Фs - середній діаметр і коефіцієнт форми кусків шихти відповідно; Mg і Ms - масові витрати газу й шихти; Rg - газова стала; С - теплоємність; Kv - обємний коефіцієнт тепловіддачі між газом і шихтою, що обчислюється за залежністю Б.І.Аналіз досвіду доменного виробництва, розвитку уявлень і методів розрахунку доменної плавки вказує на важливість контролю й урахування зовнішніх теплових втрат, прогнозування розвитку тепло-газодинамічних процесів для обґрунтованого вибору економічного й надійного режиму експлуатації печі. Уточнені закономірності й дано кількісну оцінку впливу параметрів шахтного газу, стану шахти, конструкції системи охолодження, тиску колошникового газу, порозності й крупності куска шихти на розвиток теплообмінних, газодинамічних процесів у шахті й зовнішні теплові втрати, що дозволило уточнити прогноз техніко-економічних показників доменної плавки. Установлено вплив витрат шахтного газу на перепад тиску в шахті печі, його узгодження з робочим діапазоном перепаду тиску, порозністю шихтових матеріалів і тиском колошникового газу. При низькій газопроникності шихтових матеріалів для стійкої газодинамічної роботи печі, доцільно організовувати роботу на зниженому тиску колошникового газу або знижувати витрати дуття (вихід колошникового газу).