РАЗРАБОТКА МЕТОДА РАСЧЕТА ТЕПЛООБМЕНА ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ОБЖИГУ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ ОКАТЫШЕЙ НА КОНВЕЙЕРНОЙ МАШИНЕ

Выполнен анализ приведенного в литературе аналитического решения задачи о нагреве слоя материала движущимся газом. Установлено, что недостатком такого решения является постоянство теплофизических свойств материала и газа, а также коэффициента теплопередачи, что не позволяет учитывать их изменение в процессе нагрева слоя, а также различное развитие химических реакций. В реальных условиях в обжигаемых окатышах протекает комплекс физико-химических процессов: окисление магнетита, разложение карбонатов, образование новых химических соединений и др. Отмечается, что расчет окислительного нагрева железорудных окатышей основан на закономерностях передачи теплоты в неподвижном слое. При этом длительность нагрева слоя зависит от многих факторов и определяется в основном длительностью теплообмена между слоем окатышей и газом. Разработана методика расчета теплообмена в слое обжигаемых офлюсованных окатышей применительно к конвейерной машине. Достоинство методики состоит в том, что она позволяет проводить расчет окислительного обжига окатышей с учетом кинетики процессов, происходящих в окатышах при нагреве. С ее использованием можно определять температуры материала и газа в слое окатышей не только в начальный, но и в любой момент времени, что достигается использованием граничных условий и путем интегрирования дифференциальных уравнений, описывающих теплообмен в неподвижном слое. Причем теплофизические свойства газа и материала, а также коэффициенты теплоотдачи и теплопередачи принимались в виде функций от температуры, а не постоянными, как отмечается в предлагаемых решениях аналогичной задачи. Полученные в работе результаты имеют большое практическое значение, так как позволяют проводить анализ влияния разных параметров обжига на степень завершенности процессов в слое и получать обожженные окатыши с требуемыми металлургическими свойствами, а также определять размеры зоны обжига и оптимальную длину конвейерной машины, а следовательно, и ее производительность.

теплообмен, обжиг, железорудные окатыши, дифференциальные уравнения, высота слоя, скорость фильтрации, теплофизические свойства, граничные условия, газ, коэффициенты теплоотдачи и теплопередачи, конвейерная машина, зона обжига, производительность