Теплообмен в шахтных печах. Структура теплового баланса доменной плавки.

Распределение температур в слое шихты является одним из важнейших условий, определяющих ход доменнойплавки. В свою очередь температурное поле в слое зависит от теплообмене между газом-теплоносителем и шихтой. Тепло, выделяющееся в горне доменной печи, не может быть усвоено только ее нижней частью. Значительная доля тепла передается в верхние зоны, обусловливая высокую степень использования тепла в доменной печи. Во всех случаях теплоносителем является газ, образующийся у фурм печи, а поглотителем тепла – твердые или жидкие материалы. Кокс – основной источник тепла.

Теплопередача в слое кусковых материалов – сложное явление. Нагрев кусков в доменной печи осуществляется конвекцией, излучением и теплопроводностью, причем конвекция – основной тип теплопередачи от газа к материалам, по крайней мере в зоне умеренных температур. Излучение играет значительную роль в зоне фурменных очагов. Теплопроводность имеет место при прогреве куска материала от поверхности к центру.

В отличие от простого случая нагрева в доменной печи имеют место такие сложные явления, как эндотермические и экзотермические реакции, плавление материалов; определенное значение имеют тепловые потери. Для учета этих явлений Б.И. Китаевым введено понятие «кажущейся» удельной теплоемкости, под которой понимают количество тепла, необходимое для охлаждения или нагрева единицы потока вещества на 1 при протекании в потоке необходимых для нориального ведения плавки превращений и с учетом потерь.

- водяной эквивалент – кол-во тепла необходимое для изменения потока на 1

, следовательно эффективность теплообмена зависит от отношения тепловых эквивалентов()

Существует 2 зоны верхняя(m<1) и нижняя (m>1)

Разложени известняка, плавление, прямое восстановление – все это увеличивает

Никогда Ткг = Тшихты или окружающей среды. Важно уменьшить Ткг.

При малой теплопроводности кусков нагрев лимитируется внутренним теплообменом, а при высокой – внешним