ТЕПЛОВАЯ РАБОТА ВАГРАНКИ - Разработка проекта коксовой вагранки

Решающее значение для получения из вагранки горячего металла имеет процесс теплообмена. Тепло, образовавшееся в результате сгорания топлива, должно быть передано нагреваемому металлу.

Металлическая шихта и шлак должны быть нагреты до температуры плавления, расплавления, а металл и шлак затем перегреты выше температуры плавления. Температурный резерв необходим для транспортировки и разливки жидкого металла, а иногда, и для дополнительных операций по обессериванию, модифицированию и легированию металла в ковше. Таким образом, наиболее важными прочесами являются: нагрев, расплавление и перегрев металла.

Рабочее пространство шахтных печей заполнено шихтовыми материалами, движущимися навстречу потоку горячих газов, т. е. шахтная печь является противоточным теплообменным аппаратом.

С точки зрения процесса передачи тепла металлу вагранку можно разделить на 4 зоны:

    1. Шахта вагранки, где происходит нагрев твердого металла до температуры плавления. 2. Зона плавления, где металл расплавляется. 3. Зона перегрева (редукционная зона и кислородная холостой калоши), где капли жидкого металла перегреваются выше температуры плавления. 4. Горн и копильник вагранки, где происходит некоторое охлаждение жидкого металла.

В шахте вагранки металл может нагреваться лишь до температуры плавления.

Температура плавления стальной части шихты в зависимости от содержания углерода, находится в пределах 1400 - 1500 °С. Температура плавления чугуна при медленном нагреве близка к 1150 °С.

При быстром плавлении чугуна не весь графит успевает раствориться в металлической массе в процессе нагрева, и в результате температура плавления металлической массы чугуна может подняться.

Температура газов в вагранках меняется от 1600 до 1750 °С в зоне горения, до 300 - 350 °С в зоне загрузочного окна. Как известно, удельное значение теплопередачи конвекцией и лучеиспусканием в большей степени зависит от температуры соприкасающихся газов и тел.

В шахтных печах, в том числе и в вагранках, теплообмен совершается при переменной температуре газов и шихты по высоте вагранки. Удельное значение отдельных видов теплопередачи поэтому меняется по высоте вагранки, вследствие чего нельзя их рассчитывать дифференциально.

Теплопередача в слое кускового материала в зоне падения капель металла трудна для аналитического решения, вследствие того, что в нагреваемых кусках твердого тела или каплях металла имеет место нестационарный тепловой поток и значительные перепады температур между поверхностью и ядром тела.

Похожие статьи




ТЕПЛОВАЯ РАБОТА ВАГРАНКИ - Разработка проекта коксовой вагранки

Предыдущая | Следующая