Все о металле, его обработке и переработке
Партнеры
  • .

МЕТАЛЛУРГИЯ ЖЕЛЕЗА — Часть 145

Рже. 72. Изменение температуры газа по высоте шахты при работе плазменных гене­раторов, одновременной подаче горячего газа через фурмы Ф, н Ф2: 1 — при работе только плазменных генера­торов (остальные обозначения в тексте)

Высоте шахты при подаче

FM fH 1IKf,) 1M

Газовые потоки, истекающие из плазменных генераторов и фурм <PV смешиваясь, образуют единый газовый поток со средней температурой. В зависимости от соотношения тепло­емкости потока газа (Ifr) и материала (Wm) конечная темпе­ратура смеси будет различна. При Wr = Wvi и WrKWvt шихта, дойдя до уровня фурм Ф1( недогреется до температуры (‘kp)i при которой скорость распространения тепла в слое 314

Меньше скорости плавления. При Wr > Wm температура мате­риала в результате теплообмена достигнет температуры теплоносителя, и газ будет уходить из реактора с высокой температурой. Если температура газа выше температуры плавления материала, то материал начинает плавится на уровне фурм Ф„ что приведет к увеличению толщины слоя размягчения материалов, и движение материалов прекратится (рис. 72, а, кривая 3), если же температура газового потока меньше критической температуры нагрева материала, то в этом случае температура шихты после теплообмена будет ниже, чем это позволяют условия движения материа­лов. При подводе дополнительного количества высоконагре­того восстановительного газа через фурмы Фоптимальные. условия теплообмена будут в случае, когда температура газового потока равна f?p (рис. 72, а, кривая 4).

Однако при подводе горного газа через фурмы Ф2> в любом рассмотренном случае не обеспечиваются необходимые условия тепломассопереноса, так как на значительном участке высоты шахты температура материалов низкая, и процессы восстановления при такой температуре идут медленно. При вдувании нагретого восстановительного газа через фурмы Ф2, расположенные на расстоянии h от оси плазматронов, характер изменения температуры показывает, что в слое шихты высоты Ii2 образуется зона интенсивного теплообмена (рис. 74, б, кривая 2). В зависимости от соотношения теплоемкостей потоков материала и газа (после его смешения с газом, вытекающим из плазменных генерато­ров) температура материала, выходящего из области интен­сивного теплообмена, может быть различной. При изменении высоты установки этого ряда фурм возможно добиться полу­чения заданной температуры материалов.

Допустим, что материал, пройдя участок шахты высотой h2, нагрелся до критической температуры ^p Опускаясь ниже, он будет охлаждаться газом, истекающим из плазмен­ных генераторов. На участке высоты шахты hv материал будет недостаточно нагрет, и скорость восстановления будет недостаточной (рис. 74, б, кривая 3). Для повышения температуры в шихте необходимо увеличить высоту h2 за счет уменьшения высоты A1, либо увеличения общей высоты шахты. Распределение температур в шахте для этого случая представлено на рис. 74, б, кривая 4.