Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Совершенствование процесса нагрева углеродных изделий в печах обжига Панченко Валерий Иванович

Совершенствование процесса нагрева углеродных изделий в печах обжига
<
Совершенствование процесса нагрева углеродных изделий в печах обжига Совершенствование процесса нагрева углеродных изделий в печах обжига Совершенствование процесса нагрева углеродных изделий в печах обжига Совершенствование процесса нагрева углеродных изделий в печах обжига Совершенствование процесса нагрева углеродных изделий в печах обжига Совершенствование процесса нагрева углеродных изделий в печах обжига Совершенствование процесса нагрева углеродных изделий в печах обжига Совершенствование процесса нагрева углеродных изделий в печах обжига Совершенствование процесса нагрева углеродных изделий в печах обжига Совершенствование процесса нагрева углеродных изделий в печах обжига Совершенствование процесса нагрева углеродных изделий в печах обжига Совершенствование процесса нагрева углеродных изделий в печах обжига
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Панченко Валерий Иванович. Совершенствование процесса нагрева углеродных изделий в печах обжига : ил РГБ ОД 61:85-5/1370

Содержание к диссертации

Введение

1. Современное состояние технологии и конструкций печей обжига углеродных изделий 9

1.1. Основные процессы при обжиге 9

1.2. Анализ конструкций печей 13

1.3. Анализ тепловой работы печей 21

1.4. Постановка задач исследования 26

2. Методика прободения теплотехнических исследований . 29

2.1. Измерение параметров процесса обжига 29

2.2. Методика составления материальных и тепловых балансов печей обжига углеродных изделий 39

Выводы 45

3. Экспериментальные исследования и совершенствование процесса обжига в существующих кольцевых печах 46

3.1. Экспериментальные исследования при существующем режиме нагрева 46

3.1.1. Равномерность нагрева углеродных изделий 46

3.1.2. Условия протекания тепловых процессов при обжиге . 62

3.2. Совершенствование процесса обжига 70

3.2.1. Равномерность нагрева углеродных изделий 70

3.2.2. Совершенствование режима обжига 76

Выводы 81

4. Разработка усовершенствованных схем печей обжига 84

4.1. Тепловые схемы "термодинамически идеальных" печей обжига, конструктивные и технологические возможности их практической реализации 84

4.2. Обоснование выбора конструктивной сяемы камеры кольцевой многокамерной печи 90

Вывода 93

5. Исследование тепловых процессов и равномерности нагрева в опытно-промышленной камере печи 94

5.1. Особенности конструкции и процесса обжига в опытно-промышленной камере 94

5.2. Равномерность нагрева 94

5.3. Качество обожженных изделий 106

Выводы 109

6. Тепловой расчет процесса нагрева в опытно-промышленной камере печи 111

6.1. Физическая модель процесса обжига в оштно-щюмышленной камере и ее математическое описание 111

6.2. Приближенная методика расчета режима нагрева в опытно-промышленной камере 116

Общие выводы 128

Литература 131

Приложения 139

Введение к работе

Ускорение научно-технического прогресса, основанное на самом широком использовании возможностей научно-технической революции, предусматривает создание и внедрение принципиально новых орудий труда, материалов и технологических процессов, всемерное повышение качества продукции, ускорение замены и модернизации морально устаревших машин, технологических установок и агрегатов, снижение материалоемкости производства и удельных расходов топливно-энергетических ресурсов [і].

Директивами ХХУІ съезда КПСС намечено дальнейшее увеличение производства металлов, развитие атомной энергетики, химической промышленности и друтих производств, являющихся основными потребителями углеродных изделий [2]. Прогресс в этих отраслях промышленности во многом зависит от свойств и качества утлеродных изделий. Возросшие токовые нагрузки в электропечах требуют новых видов электродов с высокими качественными характеристиками [3].

Существующие потребности в углеродных изделиях значительны. Так, например, расход углеродных изделий для производства одной тонны алюминия составляет 0,5-0,6 т. В балансе стоимости одной тонны стали, выплавленной в электродуговых печах, стоимость электродов достигает 15-20 % [4].

Несмотря на многочисленные исследования в области обжига углеродных изделий, проведенные отечественными и зарубежными исследователями, обжиг изучен недостаточно и технически несовершенен, многие явления, происходящие в процессе обжига, не имеют научного объяснения. Операция обжига на электродных заводах СССР осуществляется в основном в многокамерных кольцевых печах закрытого типа. Обжиговые печи являются самыми большими тепловыми агрегатами в цветной металлургии. Конотрутстивно они сложились в XIX веке и о тех пор не претерпевали существенных изменений [5]. Основным недостатком обжиговых печей является значительная неравномерность нагрева в объеме камеры и кассеты. Разность температур в объеме кассеты достигает 250-300 °С. Это приводит к разнородности свойств в объеме заготовки в процессе нагрева и в обожженных изделиях, снижению качества и повышенному выходу брака. Большая продолжительность процесса (нагрев за 325-400 ч) обуславливает повышенные расходы топлива, пониженные производительность и экономичность [3]. Все изложенное подчеркивает актуальность исследований, направленных на совершенствование процесса обжига углеродных изделий в многокамерных кольцевых печах.

Цель работы состоит в исследовании и совершенствовании процесса обжига углеродных изделий в существующих многокамерных печах и в разработке усовершенствованных их конструкций, обеспечивающих существенное уменьшение неравномерности нагрева заготовок и повышение из качества.

Для достижения поставленной цели потребовалось:

- установление основных закономерностей влияния на равномерность нагрева заготовок конструктивных характеристик обжиговой камеры, организации процесса сжигания топлива, гидродинамики греющей среды;

- исследование и выявление возможностей повышения теплотехнической эффективности процессов обжига, включающие использование тепла летучих веществ, уменьшение потерь тепла с уходящими дымовыми газами, повышение степени регенеративного использования тепла;

- исследование усовершенствованного режима нагрева углеродной продукции, позволяющего увеличить производительность существующих кольцевых печей и повысить качество продукции;

- разработка усовершенствованных тепловых схем печей обжига углеродной продукции, анализ тепловых схем и принципов теплотехни - 6 ческого оформления технологического процесса с целью выбора усовершенствованной конструкции реальной печи;

- разработка камеры печи новой усовершенствованной конструкции, обеспечивающей уменьшение неравномерности нагрева заготовок и улучшение их качества.

Результаты работы использованы при совершенствовании режимов обжига углеродных изделий в существующих кольцевых печах, оптимизации их конструкции при создании новой конструкции камеры кольцевой печи. Разработанный приближенный метод расчета нагрева на ЭВМ изделий по температуре газов в греющем пространстве может быть использован как при анализе работы существующих печей, так и при создании систем автоматического управления процессом обжига.

На основании проведенных исследований разработан более совершенный режим обжига углеродных изделий, заключающийся в существенном увеличении скорости нагрева заготовок в начальный период и в организации частичного дожигания летучих веществ в рабочем пространстве печи, внедренный на обжиговых печах № 9 и МО Днепровского электродного завода. При новом режиме обжига увеличилась производительность печей, повысилось качество обжига (выход годных крупногабаритных заготовок увеличился на 6-7 %), сократился расход топлива на 10-15 %.

Результаты использованы также при разработке новой конструкции камеры обжиговой печи. Опытно-промышленное исследование работы камеры в печи Ш 10 днепровского электродного завода в течение 1982-1983 гг. (220 суток) показало возможность резкого увеличения равномерности нагрева во всем объеме камеры и, как следствие, более высокое качество продукции.

Реальный экономический эффект от внедрения результатов работы составил 449070 рублей.

В первой главе рассматриваются известные данные об особенностях технологического и теплового процесса обжига углеродных изделий. Рассмотрены основные процессы, значение углеродной засыпки, выполнен анализ конструкций и режимов работы пеней различного типа, сформулированы научные и практические задачи работы.

Во второй главе приведены методики проведения теплотехнических исследований кольцевых многокамерных печей, разработаны оригинальные методики измерения температур в любой точке обжиговой камеры, содержания смолистых веществ в дымовых газах, составления теплового баланса по интервалам процесса.

Третья глава состоит из двух разделов. В первом разделе описываются экспериментальные исследования процесса обжига в существующих кольцевых печах. Рассмотрено влияние на равномерность нагрева углеродных изделий конструктивных характеристик обжиговой камеры: размера кассет, сечений греющих каналов, направления тепловых потоков, расположения кассет в обжиговой камере; организации сжигания топлива в разных зонах пространства обжиговой камеры, гидродинамики греющих газов в рабочем пространстве печи. Второй раздел посвящен разработке способов совершенствования процесса обжига в печах. Увеличена доля сжигаемых в рабочем пространстве печи летучих веществ углеродных заготовок, уменьшены потери тепла с уходящими газами, установлен оптимальный уровень регенеративного тепло-использования. Разработан и внедрен усовершенствованный режим нагрева углеродных изделий.

В четвертой главе рассматриваются вопросы усовершенствования тепловых схем печей обжига - туннельной, многокамерной кольцевой и многокамерной печи с параллельным присоединением камер к сборному дымоходу на основе понятия "термодинамически идеальная" печь. Проведен анализ существующих возможностей технической реализации тепловых схем "идеальных печей" обжига и применения при совершенст - 8 вовании конструкции реальной печи обжига прогрессивных принципов теплотехнического оформления технологического процесса.

Пятая глава содержит основные результаты исследований тепловых процессов и равномерности нагрева в разработанной опытно-промышленной камере. Рассматриваются особенности конструкции и процесса обжига. Проведены исследования тепловых процессов и равномерности нагрева изделий в кассете при различных режимах обжига. Рассмотрены результаты анализа качественных характеристик обожженных изделий.

В шестой главе приводится метод расчета процесса нагрева в опытно-промышленной камере обжига с использованием ЭВМ. Рассмотрена физическая модель процесса обжига и ее математическое описание, обоснованы упрощения расчета процесса нагрева и разработана приближенная методика расчета режима нагрева изделий на основе применения эквивалентных теплофизических свойств многокомпонентной системы по усредненной температуре в греющем канале.  

Методика составления материальных и тепловых балансов печей обжига углеродных изделий

Дымовые газы, объемом около 0,3 м , отбираемые в газоходе печи, пропускали через поглотительные склянки, залитые толуолом. Далее отобранная проба отфильтровывалась в пробирку (пикнометр). Проба колориметрировалась. Для колориглетрирования применяется осветитель для люминисцентной диагностики 0ЛД-4І, основанный на методе макроскопического люминисцентного анализа. В качестве источника излучения в нем служит лампа люминисцентная ртутная ЛУФ-4. При отраженном свете осветителя исследуемый раствор сравнивался с раствором ранее приготовленной шкалы.

Измерение температур в объеме кассет [бз]. Измерение температур внутри кассет по принятым на заводах методикам осуществляется с помощью ХА. термопар, помещенных в чехлы из жароупорной стали (рис. 2.2).

Термопары вводятся в объем кассеты через боковую кладку из специально сооружаемого при строителэвстве печи приямка. Недостатки методики: необходимо сооружение приямка. Обычно на 30-ти камерных печах сооружается приямок только для замера температур в одной камере, из приямка замеры температур могут производиться только в прилегающих к приямку кассетах.

В процессе экспериментов разработана усовершенствованная методика измерения температур, позволяющая определять температуры в любой кассете каждой обжиговой камеры и в любой точке ее объема. Термопары ХА с диаметром электродов 1,2-3,0 мм монтируются в чехлах из жароупорной стали диаметром до 22 мм. Один конец чехла герметизируется, а через второй конец термопары выводятся для подсоединения к компенсационному проводу. Термопары в чехлах вводятся

вертикально в любую заданную точку кассеты (см. рис. 2.2). После фиксации положения чехлов термопар осуществляется полная загрузка кассеты углеродными изделиями. В подсводовом пространстве чехол термопары изгибают и его конец выводится через канал в верхней части кладки камеры. После вывода чехла свод ставится в рабочее положение и нарушенная кладка камеры заделывается. Защита участка чехла, находящегося в дымовой фазе подсводового пространства, произ водится до установки свода путем теплоизоляции асбестошамотной массой толщиной 50-60 мм. Принимая во внимание возможность передачи тепла теплопроводностью по металлу чехла из высокотемпературной зоны подсводового пространства, были проведены экспериментальные испытания по сравнению показаний термопар, помещенных в чехол из жароупорной стали и термопар, изолированных от токопроводящей углеродной засыпки фарфоровым чехлом и огнеупорной замазкой. Различие между показаниями термопар в одной и той же точке объема кассеты составило 12-25 С, что укладывается в среднюю квадратичную погрешность измерения температур.

Измерение температур газов в подсводовом пространстве. Измерение температур в подсводовом пространстве производится термопарами ІШ, помещенными в фарфоровые чехлы. Чехлы вводятся через отверстие в кладке свода обжиговой камеры [б4].

Определение погрешностей при измерениях _70t7I J. Погрешность определения температуры среды термоэлектрическими пирометрами складывается из частных относительных погрешностей где ое- стандартная погрешность, вызванная неоднородностью термоэлектродных материалов, равная +(0,15-0,20)%; Oej стандартная погрешность градуировки термопары, составляющая + (0,2-0,3) %; (зе - стандратная погрешность вторичного прибора, равная для переносного потенциометра Ш +(0,25-0,50) %; (Эеч- стандартная погрешность температуры свободных концов термопары, составляющая около + 0,2 %; Ое$- стандартная погрешность отсчета показаний по шкале вторичного прибора, равная + 1,5 %; С е6- стандартная погрешность, связанная с недостаточно полным учетом теплообмена термопары с внешней средой, равная для газов и воздуха, протекающих в широких каналах +(1,5-2,0)$; Ое7- стандартная погрешность, связанная с определением среднего значения температуры по сечению потока, равная для трубопроводов +(0,5-0,8) % и широких каналов при движе-жении газа и воздуха + (2,5-3,5) %. Согласно указанным значениям частных приведенных стандартных погрешностей общая стандартная ошибка термо-э.д.с. может изменяться в пределах +(2,5-5,0) % или 12-25 С для газов при температуре 500 С.

Условия протекания тепловых процессов при обжиге

Действие теплового потока от греющих газов подподового пространства значительнее сказывается во втором ряде кассет. Так, в кассете К4 температуры нижнего горизонта кассеты весь период нагрева больше температур в среднем горизонте. К концу периода нагрева температура изделии верхнего горизонта в кассете КЗ составила 860 С, в кассете К4 - 970 С. Температура изделий нижнего горизонта в кассетах первого и второго рядов соответственно равна 780 и 840 С. Осредненная температура изделий в кассете КЗ составила 820 С, в кассете К4 - 905 С. Конечная температура нагрева изделий в кассете К4 больше температуры в кассете КЗ на 85 С. Таким образом, изделия в кассетах второго ряда нагреваются до более высоких температур.

Разность температур между верхними и нижними горизонтами в кассете КЗ первого ряда составляет 60 С, что значительно меньше разности в кассете К4 второго ряда - 130 С. В других опытах, проведенных в обычных условиях эксплуатации на разных печах, разность температур по вертикали в кассетах второго ряла, как правило, всегда больше, чем в кассетах первого ряда и достигала 250 С. Таким образом, равномерность нагрева изделий в кассетах первого ряца, как правило, всегда выше, чем в кассетах второго ряда.

Организация процесса сжигания топлива. Имеющая место неравномерность нагрева изделий определяется также состоянием газовой среды, заполняющей рабочее пространство, и, в частности, температурным уровнем ее. Состояние газовой среды в значительной мере зависит от организации процессов сжигания топлива и движения греющих газов по каналам обжиговой камеры. Существующие обжиговые печи отапливаются, как правило, природным газом низкого давления (2-5 кПа), сжигаемым в .диффузионных горелках. С целью определения влияния организации сжигания топлива на равномерность нагрева изделий были проведены испытания различных существующих систем отопления обжиговых печей. Сравнительные испытания проводились на печи № 2 при отоплении обжиговых камер двумя горелками, расположенными в своде (ГС) и в боковой стенке камеры (ГК) с организацией сжигания топлива в подсво-довом пространстве (рис. 3.5) и печи № I при расположении обеих горелок в кладке между камерами (ГМ) с организацией сжигания топлива в межкамерных каналах (рис. 3.1).

Осредненные значения конечных температур греющей среды, засыпки и другие величины, характеризующие состояние газовой среды и равномерность нагрева изделий, представлены в табл. 3.1. В результате испытаний установлено, что наибольшая равномерность нагрева изделий обеспечивается при организации сжигания топлива в межкамерных каналах (горелки ГМ), т.е. при выносе камер сгорания топлива за пределы рабочего пространства камеры. При организации сжигания топлива в подсводовом пространстве лучшие результаты достигаются при расположении горелок в боковой стенке камеры (ГК), худшие - при расположении горелок в своде (ГС).

При установке горелки в своде ее факел ударяет в засыпку, что вызвавт местный перегрев верхнего ряда заготовок. При других способах отопления перемешивание горячих продуктов сгорания и охлажденных газов из предшествующей камеры более эффективно и поэтому равномерность нагрева заготовок выше.

При испытании бессводовой печи J& 3 установлено, что факел сжигаемого топлива в греющем простенке создает зоны локальных перегревов кладки и, соответственно, изделий. Ухудшаются условия работы кладки простенков: наблюдается оплавление, деформация и вертикальные трещины.

Гидродинамика греющей среды в рабочем пространстве обжиговой камеры. Характер движения греющих газов по каналам обжиговой камеры неясен и определить его на действующей обжиговой печи чрезвычайно трудно: конструкция печи и высокие температуры дымовых газов практически не позволяют установить датчики расхода в каналах. Поэтому изучение характера движения газов возможно только на холодной обжиговой камере и на моделях, что и было выполнено.

Характеристикой скорости движения является величина разрежения. Замеры разрежений проводились в опытной однокамерной обжиговой печи № II (рис. 3.7) с геометрическими размерами кассет, аналогичных наиболее распространенному типоразмеру кассет кольцевой печи. Печь после загрузки при снятом своде подключили к сборному .дымоходу. Замеры производились на трех горизонтах в вертикальных греющих каналах и в объеме засыпки на глубине от уровня пола 1950, 2900 и 3900 мм. Результаты измерений представлены на рис. 3.8.

Обоснование выбора конструктивной сяемы камеры кольцевой многокамерной печи

Конструктивное исполнение кассеты, обеспечивающей действие теплового потока с двух сторон заготовки (т.е. при сужении кассеты), по-видимому, позволяет повысить равномерность ее нагрева. С целью проверки предположения на опытной однокамерной двухкассетной печи № II было проведено два опыта. В первом опыте ширина кассет была равна, как обычно, 1240 мм, во втором ее уменьшили до 840 мм путем установки дополнительного рада кладки из муфельного кирпича (см. рис. 3.7), что увеличило сечение греющего простенка в два раза. В обоих опытах исследуемая кассета была загружена анодагли для алюминиевых электролизеров. Схема загрузки печи заготовками и установки термопар представлены на рис. 3.7.

Продолжительность периода нагрева (360 ч) и график подъема температур греющих газов под сводом камеры в первом опыте были приняты аналогичными графикам, применяемым для кольцевой печи, во втором опыте продолжительность нагрева до конечных температур была сокращена до 257 ч путем увеличения скоростей нагрева в начальный период процесса (через три часа под сводом камеры была достигнута температура газов 800-900 С). Некоторые данные о равномерности нагрева в .двух сравнительных опытах приведены в табл. 3.5. В начальный период нагрева (до температуры заготовок 300 С) равномерность нагрева в объеме кассеты в первом опыте была выше, чем во втором. Отношение перепадов температур второго опыта в первому составило 1,6-2,3. При температуре заготовок порядка 300 С равномерность нагрева в обоих опытах была примерно одинакова. При дальнейшем повышении температуры равномерность нагрева во втором опыте резко возрасла. Так, при температуре заготовок около 600 С отношение перепадов температур первого опыта ко второму составило 1,6-3,4. Повышение равномерности нагрева обеспечило высокую однородность всех физико-химических свойств обожженных анодов (табл.3.6). Таким образом, сужение кассеты с 1240 до 840 мм обеспечило сокращение продолжительности нагрева в 1,5 раза при одновременном улучшении равномерности и соответственно качества обожженных изделий.

Как показали исследования характера движения газов на гидравлической модели, изменение направления движения греющих газов в обжиговой камере кольцевой печи с нисходящего на восходящее должно привести к повышению равномерности нагрева изделий в объеме камеры печи. Конструкция печи, позволяющая менять направление движения греющих газов, была создана на базе существующей опытной однокамерной печи В II. По результатам испытаний систем отопления топочные камеры в реконструированной печи были выполнены выносными. В каждой из топочных камер были установлены двухпроводные горелки типа ГНП конструкции института "Теплопроект". Конструктивная схема опытной однокамерной печи Ш 12 с переменным направлением движения греющих газов представлена на рис. 3.14. Горячие гаэы из первой топочной камеры по каналам поступают в подсводовое пространство, далее по вертикальным греющим каналам попадают в подподовое пространство, откуда охлажденные газы направляются за пределы рабочего пространства печи. Горячие газы из второй топочной камеры поступают в подподовое пространство, далее попадают по греющшл каналам в подсводовое пространство, а охлажденные газы направляются за пределы печи. Режим движения греющих газов обеспечивается включением в работу соответствующих горедок и установкой пары шиберов (один в положение "закрыто", второй - "открыто"). При обжиге заготовок в печи № 12 стремились обеспечить равенство температур в верхней и нижней частях кассет путем реверсирования потока греющих газов Г73І. Регулирование скорости нагрева изделий производилось путем изменения подачи природного газа на горелки. Исследования проводились при загрузке печи анодами и электродами диаметром 500 мм. Схема размещения изделий и термопар в объеме печи при загрузке кассет анодами для алюминиевых электролизеров представлена на рис. 3.14. Характер изменения температур в засыпке в процессе опыта можно проследить по рис. 3.15. В начальный период нагрева разность температур между верхним и нижним горизонтами составляет 250 С, затем, за счет подвода потребного количества тепла к нижней части камеры при реверсировании потока газа разность температур уменьшается до 50-60 С, что в 2-3 раза меньше, чем в камере кольцевой печи. Такая разность сохраняется до конца обжига. Как подтверждает термограмма, аноды в печи удалось нагреть до 1100 С, то есть до более высокой температуры, чем в кольцевых печах ( 900 С). Это особенно важно для анодов,, так как увеличение температуры нагрева улучшает их качественные характеристики.

Физическая модель процесса обжига в оштно-щюмышленной камере и ее математическое описание

Экономический эффект от внедрения усовершенствованного режима обжига на промышленных печах Днепровского электродного завода составил 449070 рублей.

В результате проведенных исследований существующих промышленных многокамерных кольцевых печей установлены основные закономерности влияния на равномерность нагрева различных параметров работы печей: - конструктивных характеристик. Кассета сводовой печи тлеет значительные геометрические размеры при низких значениях коэффициентов теплопроводаости засыпки и изделий. В одном ряду осуществляется загрузка двух и более изделий. Обогрев кассеты производится по всем поверхностям с разной интенсивностью теплового потока как по площади, так и по времени. Все это предопределяет повышенную неравномерность нагрева; - организации процесса сжигания топлива. Сжигание топлива в объеме рабочего пространства печи под сводом создает зоны локальных перегревов и зоны, обогреваемые недостаточно. В бессводовых печах факел сжигаемого топлива в греющем простенке создает зоны локальных перегревов кладки и, соответственно, изделий. Ухудшаются условия работы кладки простенков: наблюдается оплавление, деформация и вертикальные трещины; - организации движения газов. В сводовых печах равномерность нагрева изделий при малых расходах газа, соответствующих начальным периодам нагрева, значительно выше, чем при больших расходах газа в последующие периоды. В конечные периода нагрева увеличениє скоростей газов предопределяет нагрев изделий в кассетах второго ряда по ходу движения газов до более высоких температур. Изменение направления движения газов с нисходящего на восходящее повышает равномерность распределения потоков газа по греющим каналам и, соответственно, равномерность нагрева. В бессводовых печах индивидуальная система регулирования разрежения в греющих простенках не обеспечивает одинаковых разрежений в камере, вследствие чего в простенках разный режим теплообмена и недостаточная равномерность нагрева изделий. 2. В тепловом балансе обжиговой камеры доля тепла сгорающих летучих веществ составляет 0,55-0,75 тепла, вносимого топливом. В интервале до 300 С используется 25-40 % выделяющихся летучих веществ. Потери тепла со смолами по отношению к теплу топлива составляют 10-30 %, 3.Степень регенеративного использования тепла охлаждающихся камер составляет от 8 до 40 % и определяется количеством воздуха, принудительно проходящего через охлаждаемые камеры. Значительные потери тепла (до 43 %) с уходящими из печи дымовыми газами определяются большим разбавлением присасываемым воздухом (коэффициент расхода воздуха до 10-12), на подогрев которого до температуры процесса приходится расходовать значительное количество топлива. Увеличение расхода дымовых газов приводит к возрастанию сопротивления газового тракта. 4. В однокамерной печи .двухсторонний нагрев заготовок при сужении кассеты обеспечивает сокращение продолжительности нагрева в полтора раза при одновременном увеличении его равномерности и улучшении качества обожженных изделий. 5. В многокамерной печи установлено, что сокращение количества обжиговых камер в системе "огня" с 12 до 7-8 (в том числе на подогреве до 6) уменьшает объем присасываемого воздуха почти в четыре раза, повышает степень регенеративного использования тепла охлаждающихся камер с 8 до 30-40 % и сокращает расход топлива на 10-15 %. 6. Разработан новый режим обжига, заключающийся в существенном уъеличении скорости нагрева заготовок в начальный период и в организации частичного дожигания летучих веществ в рабочем пространстве печи. Характерной особенностью режима обжига является повышенная равномерность нагрева в температурном интервале пе-реходв полукокса в кокс (450-650 С), где требования к равномерности нагрева наиболее строгие. Внедрение нового режима обжига на существующих кольцевых печах позволило увеличить долю сжигаемого топлива на 10 %. Повысилась произво,цительность печей и увеличился выход годных крупногабаритных заготовок на 6-7 %. Экономический эффект от внедрения усовершенствованного режима на кольцевых печах Днепровского электродного завода составил 449070 рублей.

Похожие диссертации на Совершенствование процесса нагрева углеродных изделий в печах обжига