kз=Vм /( Vм + Vсв),
где kз - коэффициент заполнения печи; Vм - объем нагреваемого материала, м3; Vсв - свободный объем печи, м3. Коэффициент заполнения принимают равным: kз =0,22 для электродуговых печей; kз=0,15...0,25 для камерных сушил, применяемым для сушки мелких (меньшее значение) и крупных форм; kз =0,06...0,12 для камерных сушил, применяемым для сушки мелких стержней; kз=0,14...0,18 для камерных сушил, применяемым для сушки крупных стержней.
Свободный объем необходим для движения газов, являющихся носителями тепла.
Наиболее распространенными формами рабочего пространства печей являются прямоугольный параллелепипед шириной А1, высотой Н1 и длиной L и прямой цилиндр диаметром D и высотой Н.
Для параллелепипеда отношение поверхности стенки (Fст)к объему рабочего пространства (Vрп) можно выразить уравнением:
Fст/ Vрп = 2(1/A1+1/H1+1/L); (3.1)
для цилиндра:
Fст / Vрп =2(2/ D+1/ H), (3.2) из формул (3.1), (3.2) следует, что увеличение любого размера приводит к уменьшению отношения Fст / Vрп, что является желательным.
Обычно
увеличивают один из размеров, длину
(L)
горизонтальной, или высоту (Н)вертикальной печи, а размеры,
определяющие перпендикулярное к L или H поперечное сечение,
устанавливают такими, чтобы условия передачи тепла технологическим материалам
во всех этих сечениях были одинаковыми.
Основные размеры рассчитывают по эмпирическим формулам, в которых отражен опыт их эксплуатации /4/. Схема вагранки конструкции института “Гипростанок” приведена на рис.1. Техническая характеристика некоторых вагранок приведена в приложении 10.
Диаметр вагранки можно определить из выражения:
D = 1,1(G/gв )0,5,
где D - диаметр шахты вагранки, м; G - производительность вагранки, т/ч; gв - удельная производительность вагранки, равна 6...10 т/(м2 ч).
Полезная высота вагранки от оси основного ряда фурм до порога загрузочного окна, м:
Но = 4,25 (D)0,5, общая высота вагранки без трубы Ноб равна:
Ноб = Но + Н1 + Н2, где Н1 - расстояние от оси основного ряда фурм до пода вагранки, м; Н2 - расстояние от пода до пола цеха, м.
Величина Н1 зависит от типа выплавленного чугуна и производтельности вагранки; Н1 колеблется от 100 ( для ковкого чугуна ) до 200... 400 мм для серого чугуна у вагранок с копильником и до 600... 800 для серого чугуна у вагранок без копильника.
Н2 принимают исходя из условий проведения ремонта. Для малых вагранок Н2 = 1м, для больших ( G =15 т/ч и более) Н2=2 м.
Диаметр металлической летки определяется из формулы:
d мл =1,1(G /3600 r w)0,5,
где dмл - диаметр металлической летки, м; r - плотность чугуна, т/м3; w = 0,5...1,0 - скорость истечения чугуна, м/с.
Диаметр шлаковой летки принимают на 30...50 мм больше диаметра металлической летки:
dшл = dмл + (0,03 ... 0,05).
Суммарное сечение фурм основного ряда (f1) равно:
f1 = (0,1 ... 0,3)F
где F - сечение вагранки в свету, м2 (F=p D2/4).
У многорядных вагранок сечение второго (f2) и третьего (f3) рядов фурм принимают:
f2 = 0,025F; f3 = 0,025 F.
Для того, чтобы из газов выпадала пыль, необходимо уменьшить скорость их движения до 1м/с. Сечение искрогасителя в горизонтальной плоскости равно:
Fи = kг GVп10(1+a3 t )/(3600 wп ),
где Fи - площадь сечения искрогасителя, м2; kг - коэффициент, учитывающий увеличение объема газов за счет подсоса воздуха через загрузочное окно (kг = 2... 3); Vп - объем дымовых газов на 100 кг шихты, м3 ; wп - скорость газов в искрогасителе, м/с; a3 = 1/273 температурный коэффициент объемного расширения газов; t - температура газов в искрогасителе, 0 С.
Диаметр воздухопроводов можно определить по уравнению:
Dв= 1,1(10Vв G/(3600 wв))0,5, где Dв - диаметр воздухопровода, м; Vв - расход воздуха на 100 кг шихты, м3; wв - скорость в воздухопроводе, м/с. Для расчетов можно принять wв = 15 м/с.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.