Общие вопросы теплообмена в слое
Распределение температур в слое
материалов, подвергающихся восстановлению, является важнейшим
фактором, определяющим развитие и скорость процессов восстановления.
В свою очередь температурное поле в неподвижном или движущемся слое
материалов зависит от теплообмена между газом-теплоносителем и шихтовыми
материалами. Несмотря на то, что в восстановительных агрегатах можно
использовать различные виды топлива (твердое, жидкое, газообразное),
носителем тепла является образующийся при сжигании топлива газ, а
поглотителем тепла — твердые или жидкие материалы. Теплоноситель
подается, как правило, в выходную зону восстановительного агрегата, но
тепло не может быть использовано полностью только материалами,
находящимися в этой последней стадии обработки. Значительная часть тепла
переносится в зоны, соответствующие протеканию начальных стадий процесса,
что приводит к росту степени использования тепла в
агрегате.
Теплопередача в слое кусковых
материалов— сложное явление. Нагрев твердых тел осуществляется, главным
образом, конвекцией и теплопроводностью. При получении твердых
продуктов восстановления излучение, видимо, не играет какой-либо заметной
роли. Основным типом теплопередачи от газа к материалам является
конвекция. Теплопроводностью передается тепло при прогреве кусков от
поверхности к Центру, поэтому чем меньше размер куска шихты, тем
меньшее значение имеет теплопроводность в процессе теплообмена,
и наоборот.
Теплопередача в слое кусковых
материалов характеризуется следующими тремя
особенностями:
температура на поверхности
кускового материала, составляющего слой, определяется не только
передачей тепла 01 газа к слою (внешний теплообмен), но и
отводом тепла внутрь куска (внутренний теплообмен);
внешняя передача тепла при
температурах шахтных печей осуществляется теплопроводностью, конвекцией и
излучением; внутренняя передача тепла зависит от размера куска,
его теплопроводности и формы; формы кусков реальных
мате-
139
