3.1.10. Расчет вытяжного зонта. Пример 10.

Исходные данные:

Необходимо определить производительность зонта над печью емкостью 12 т, диаметром 4,5 м. Расчет ведется на окислительный режим - подача в ванну кислорода через рабочее окно. Суммарная площадь, через которую выходит газ из печи (рабочее окно, щели вокруг электродов и по периметру свода), ƒ = 0,8 м², μ = 0,5. Давление в печи во время подачи кислорода 4 кгс/м².

Для улавливания выделяющихся газов над печью установлен зонт диаметром 6 м. Зонт имеет активную щель по периметру шириной 0,3 м, а также проем над электродами диаметром 1,0 м. Суммарная площадь щели в зонте 2,6м².

Решение:

Определяем скорость выходящих из печи газов с t = 1500 ⁰С при γ = 0,182 кг/м³:

Количество газов, выделяющихся из печи:

Q = 4,6 · 0,8 · 3600 = 13248 м³/ч.

Принимая скорость в активной щели зонта 5 м/с, что несколько большей скорости выходящих из печи газов (ν = 4,6 м/с), определим расход газовоздушной смеси:

Q = 2,6 · 5 · 3600 = 47000 м³/ч.

3.1.11. Расчет газоотвода стенда для слива чугуна из ковша миксерного типа.

При подаче чугуна в ковшах миксерного типа в сталеплавильный цех возникает необходимость в организации стенда для перелива чугуна в ковши обычного типа. В процессе перелива происходит интенсивное выделение газа и пыли, что требует улавливания в месте слива.

На рис.10 показан один из возможных вариантов устройства для отвода газов у стенда, представляющее собой зонт, установленный на стойках, передвигающихся по рельсам. С обеих сторон торцов зонт снабжен штуцерами с клапанами, что позволяет присоединять его к одному из двух неподвижных газоходов, также снабженных клапанами. Клапаны, устанавливаемые на зонте и воздуховодах, имеют привод, оборудованный автоматами, обеспечивающими открывание и закрывание клапанов работающих отсосов.

Рис. 10 – Устройство для отвода газов у стенда для переливания чугуна :

1– ковш миксерного типа; 2– ковш чугуновозный; 3– передвижной зонт;

4– газоотвод.

Пример 11.

Определить количество отсасываемых газов у стенда переливки чугуна.

Исходные данные:

Диаметр чугуновозного ковша d = 3.5 м;

размер зонта в плане –5х9 м;

температура чугуна – 1450^оС;

температура воздуха вблизи места слива чугуна –50⁰С

Решение:

Определяем коэффициент конвективной отдачи тепла:

Тогда:

Q_кон =  · F · (t_п – t_в) = 31 · 9,8 · 1400 = 430000 ккал/ч.

Часть лучистого тепла также будет участвовать в нагреве поднимающегося газового факела. Принимаем ориентировочно количество тепла 30%, тогда:

Q_луч = 40000 · 9,8 · 0,3 = 120000 ккал/ч;

Q = 430000 + 120000 = 550000 ккал/ч = 154 ккал/с.

Определяем начальный объем поднимающегося теплового факела:

По периметру ковша воздух будет поступать в него и только в центральной части газы и нагретый воздух поднимаются вверх, поэтому вводим коэффициент К = 0.5 и определяем начальную скорость газов

V_н = 8,9 / 9,8 · 0,5 = 2,0 м/с.

Средняя скорость по всей площади зонта 1,5 м/с; при этих условиях количество отсасываемой газовоздушной смеси:

L = 1,5 · 45 · 3600 = 250000 м³/ч.

Температура газов, удаляемых через зонт, с учетом тепла от падающей струи из миксерного ковша:

t_см = 750000 / 250000 · 0,31 + 50 = 62 ^оС.

Расход газа довольно близок к величине, принимаемой в практике для аналогичных случаев.