Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Развитие черной металлургии в рыночных условиях требует создания экономичных установок при обеспечении высокого качества готовой продукции и минимальном отрицательном воздействии на окружающую среду.В этой связи в настоящее время усовершенствуются и более широко начинают использоваться в различных отраслях промышленности слоевые установки со струйным течением газа. Их преимущества обусловлены высокой надежностью, относительной конструктивной простотой и экологической безопасностью в результате использования гораздо меньших объемов газа и пыли по сравнению с крупногабаритными установками и печами .
Создание новых слоевых установок и эффективное использование существующих шахтных металлургических печей со струйным подводом газа требует решения технологических,конструкторских и проектных задач , при выполнении которых необходимо рассчитать параметры струйных течений , такие , как образование и формирование зоны циркуляции,определение характера циркуляционного движения частиц материала и газа,а также плотность, температуру и скорость газа в объеме слоя. Исследования выполнялись в соответствии с программой работ Химико-металлургического института по тематическому плану Научного центра по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан " Разработка научных основ и технологии глубокого магнитного обогащения руд Казахстана" (7.1. 4).
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Изучение закономерностей Формирования зоны циркуляции и газовых неоднородностей в плотном слое с разработкой способа интенсификации теплообмена при струйном подеодє газа:
установление особенностей движения материала через з'он> циркуляции;
выявление особенностей образования зоны циркуляции и гг зовых пузырей и математическое описание этих процессов;
изучение полей давления и температуры ь слое материала с зоной циркуляцій, расположенной в его нижней части;
- разработка и апробация нового режима сушки и прокалки сы-
' пучих материалов при управлении параметрами теплоносителя.
новые данные по механизму образования зоны циркуляции газовых пузырей в плотном слое с зоной циркуляции;
экспериментальные данные по механизму поступления материала в зону циркуляции;
результаты исследования по распределению давления и температуры з плотном слое с зоной циркуляции;
ноеый режим сушки к прокалки железорудного концентрата \ песка, обеспечивающий экономию теплоносителя.
в выявлении новых данных по механизму формирования і плотном слое сыпучего материала зоны циркуляции и газовых пузырей;
выведены зависимости для определения скорости начала образования зоны циркуляции и газоЕых пузырей, учитывающие характер воздействия газового потока на слой сыпучего материала;
в обнаружении особенностей полей давлений и температуры і зоне циркуляции и вокруг нее б плотном слое сыпучего материала;
установлено, что зависимость коэффициента теплоотдачи і плотном слое с боной циркуляции носит экстремальный характер,
при этом его максимальная величина приходится на прослойку'движущихся частиц в зоне циркуляции.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. - Установлено, что разработанный способ интенсификации теплообмена может быть использован для сушки и прокалки железорудного концентрата и песка.
Разработанный способ увеличения толщины прослойки частиц, движущихся вокруг газовой каверны принят к использованию в доменном цехе АО "Испат-Кармет".
Данные по механизму образования и формирования зоны циркуляции использованы в учебном процессе на кафедре "Металлургия чугуна и стали" Карагандинского металлургического института. АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ.
Основные положения работы были доложены и обсуждены на 2-ом Международном симпозиуме "Проблемы комплексного использования руд" (Санкт-Петербург, 1996) и на научно- технических конференциях профессорско- преподавательского состава и студентов Карагандинского металлургического института (Темиртау, 1994-1996гг.).
По результатам работы опубликованы:брошюра, 2 статьи и 1 тезис доклада.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация изложена на 123 страницах машинописного текста, включая 33 рисунка и 4 таблицы, и состоит из введения, главы литературного обзора, трех экспериментальных глав, заключения, списка литературы из 115 наименований и приложения.