The design features and operating parameters of a cupola-based equipment complex developed by the Italian company "Gamma Meccanica" are analyzed in connection with the increasing use of this equipment in the production of heat-insulating mineral-wool products. The limitations of the injection system are discussed and it shown that the main physico-chemical, gasdynamic, and thermal processes which take place are quite nonuniform, which restricts the maximum productivity of the complex to 6 tons/h and limits its overall thermal efficiency to 11.78%.
Аннотация. С целью сокращения расхода кокса в шахтной печи ваграночного типа с открытым или закрытым колошником дополнительно используется природный газ. Его сжигание с помощью горелочных устройств обычно осуществляется в выносных топках, установленных по периметру кожуха печи. В зависимости от конструкции, горелки обеспечивают частичное или полное предварительное перемешивание газа и воздуха при коэффициенте расхода воздуха 1,2 - 1,5. Далее продукты горения газа подаются непосредственно в слой шихты. При реа лизации этого способа расход кокса составляет 8 - 9 % к металлозавалке, а расход газообразного топлива 30 - 40 м 3 /т расплава. Для этих условий отмечено незначительное повышение температуры расплава (на 10 - 20 °С), рост производительности на 15 - 20 % при снижении объема газообразных вредных выбросов на 20 - 25 % (в основном СО). В работе вагранки наблюдаются периодические нарушения газодинамического режима с подвисанием слоя шихтовых материалов, похолодание получаемого расплава, увеличение химического недожога и ухудшение условий службы футеровочных материалов. При использовании слоевого способа сжигания газовоздушной смеси ее подают в разогретый слой кусковых материалов с коэффициентом расхода воздуха не ниже 2,5 - 3,0 с формированием высокотемпературной зоны при температуре 1350 - 1380 °С, шириной 60 - 70 мм, способной перемещаться по слою со скоростью 15 - 20 мм/мин. Для его реализации в плотном продуваемом слое необходимо обеспечить равномерное перемешивание газа и воздуха, требуемые газодинамические условия и создание заданного соотношения «газ - воздух» при коэффициенте расхода воздуха более 2,5 - 3,0. При подаче холодной газовоздушной смеси в слой шахтных печей через фурмы зона горения делит весь слой на две ступени: первоначальную и конечную. Высокий температурный уровень зоны горения обеспечивает значительную скорость охлаждения материалов на стадии зажигания газовоздушной смеси, что предотвращает ее воспламенение в свободном надслоевом пространстве. Отсутствие прямого контакта зоны высоких температур с рабочим пространством агрегата повышает надежность и экономичность использования этого процесса (отсутствуют тепловые потери). Применение слоевого способа сжигания природного газа для отопления чугунолитейной вагранки обеспечивает повышение производительности плавильного агрегата с 10 до 13,6 т/ч или на 36 % при сокращении удельного расхода кокса на 80 кг/т или на 33,3 %, уменьшении
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.