Все о металле, его обработке и переработке
Партнеры
  • .

МЕТАЛЛУРГИЯ ЖЕЛЕЗА — Часть 142

2*Опл — ‘и)

Gmm= —;—————— nn^+ C»m*(t* " ® + ‘

‘i — h

+ m^ + КЗ/А) + (1/а) ДЖ/С’ ‘ 6 (262)

Часть тепла Qv выделяется при неполном горении природ­ного газа (плазмаобразующий газ— природный газ и кисло­род), остальное тепло должно быть получено при нагреве газа в плазменном генераторе. Следовательно, минимальная мощность плазматрона, обеспечивающая получение необходи­мого количества тепла, с учетом его к. п.д. (у),

Ntin mm

При заданной крупности железорудного материала и -вго теплофизических свойств производительность шахтной печи по расплаву при нагреве восстановительного газа в плаз­менном генераторе мощностью N определится как

Min

Р = —————————————————- т/ч (264)

Min KC1Om — f„) + 9уд + C2Oр — 1ПЛ)] ‘ _

Где C1 — теплоемкость железорудного материала, зависящая от вида материала и степени его восстановления до прихода в область плавления; C2- теплоемкость расплава; qya — удельная теплота плавления материала; tp — температура расплава.

Задавая производительность шахтной печи, из уравнений

309

(263) и (264) можно определить необходимую суммарную мощ­ность плазматронов:


+ qya + Cjtp — Гпл)] +

С.

(265)


Где P — заданная производительность. Методы расчета шахтных плазменных печей

При осуществлении технологических процессов в шахтных печах важное значение имеет правильный выбор параметров шахты (диаметров, высоты, количества и размеров зон горе­ния). Правильный выбор параметров печей определяет расп­ределение газового потока по горизонтальным сечениям шах­ты, движение материалов, эффективность тепло — и массооб — мена.

Соотношение размеров профиля доменных печей опреде­ляется по известным эмпирическим формулам, а количество и протяженность зон горения — количеством и размерами воз­душных фурм, параметрами комбинированного дутья. Мало­активная зона в центре печи с увеличением ее объема непрерывно возрастает. Даже при отсутствии в центральной области доменной печи железорудных материалов увеличение малоактивной зоны ухудшает ее работу.

Особое значение приобретает выбор размеров шахтных пе­чей, работающих в таком режиме, при котором в зоне плав­ления железорудных материалов твердая фаза— кокс отсут­ствует. В процессе прямого получения железа, в котором тепло и восстановитель получают в плазменных генераторах, благодаря наличию больших удельных тепловых потоков, интенсивное плавление железорудных материалов происходит в локальных объемах присопловой области плазматронов. Зоны плавления в этом случае выполняют функции отверстий истечения. За зонами плавления и между ними плавления не происходит. Железорудные материалы, лежащие между зонами плавления и ближе к центру печи, подвергаются воздействию восстановительных газов и нагреву, размягчаются, образуя слипшуюся массу, и их движение невозможно. Процессы, свя­занные с восстановлением материалов и теплопереносом, неодинаково развиваются по горизонтальному сечению шахты. Лучших условий для восстановления материалов и теплопере — носа можно достичь, когда горизонтальное сечение нижней части шихты максимально перекрыто зонами плавления. Это обеспечивается установкой такого числа плазменных генера­торов, которое делает возможным касание зон плавления в горизонтальной плоскости.