ість плавлення шихти і разом з нею питома продуктивність печі. Швидкість теплової обробки продуктів плавки у ванні не залежить від умов зовнішнього завдання і тому збільшення щільності результуючого теплового потоку на її поверхні і кількості, що надходять у неї матеріалів призводить до перебудови температурного поля шлакової ванни, тобто до порушення температурного режиму плавки і, як наслідок, сприяє зростанню втрат металу зі шлаком.
Найбільш виразно це проявляється при різкому (стрибкоподібній) підвищенні швидкості надходження матеріалу в ванну, наприклад при локальному В«обваленніВ» укосів. При сповзання щодо великої маси непроплавленних шихти у ванну зменшується температура верхнього шару шлакового розплаву, його в'язкість зростає, що в поєднанні з рясним виділення технологічних газів призводить до утворення на поверхні ванни в тому місці, де відбулося В«обваленняВ», пористого шару (В«ПіниВ»), коефіцієнт теплопровідності якого за порядок нижче, ніж у решти розплаву. У результаті цій ділянці згідно з формулою (8 '), різко знижується швидкість теплової обробки матеріалу, в той час як з укосів розплавлена ​​шихта продовжує надходити з колишньою інтенсивністю. Тому зниження температури та освіта пористого шару продовжується і незабаром цей шар В«розтікаєтьсяВ» по всій поверхні ванни. У підсумку, як показує практика роботи відбивних печей, температурний режим ванни стає некерованим і технологічний процес припиняється, так як метал практично повністю переходить в шлак.
У тих випадках, коли при інших рівних умовах швидкість надходження матеріалу в ванну знижується за рахунок зменшення поверхні укосів або яких-небудь інших причин і стає менше оптимальної, згідно з формулою (7) відбувається зменшення перепаду температур по глибині шлакової ванни. Це призводить до інтенсифікації процесів дифузії Штейна в шлак і збільшенню його розчинності у жужільному розплаві, тобто зростання втрат металу зі шлаком.
Таким чином питома продуктивність печі визначається швидкістю процесів тепло - і масопереносу у ванні і залежить в основному від характеристики сировини ( Q в ш , О» ш , з шт , п, k i , Q 0 ш ) і температурного режиму плавки (Т 0 , Т ср.ш , Т ср.шт. , Т Оґ ).
Безпосереднє експериментальне визначення швидкості
теплової обробки матеріалу у ванні через складність протікають в ній процесів поки не представляється можливим. Це створює відомі труднощі при адаптації розрахункової моделі та підборі так званих настроювальних коефіцієнтів, використання яких у формулах (8) і (8 ') дозволило замінити їх для розрахунку конкретних параметрів відбивних печей. Аналіз цих рівнянь може бути використаний тільки для інтерпретації існуючих інженерних рішень і обгрунтування вибору напрямку подальшого вдосконалення роботи агрегату. Необхідно також враховувати, що для більшості сучасних відбивних печей характерні максимальна для кожного агрегату інтенсивність зовнішнього теплообміну і, як наслідок, підвищена питома продуктивність. У цих умовах підвищення швидкості теплової обробки матеріалу у ванні сприяє скороченню втрат металу зі шлаком і створює передумови для подальшого підвищення продуктивності печі. p> Проведений аналіз дозволяє отримати необхідні розрахункові вирази і дати енергетичну інтерпретацію відомих технологічних особливостей відбивної плавки і конструктивних рішень окремих елементів печі:
1. Для більшості мідеплавильних заводів відбивна піч є єдиним агрегатом, у якому можуть перероблятися конвертерні шлаки. У цих умовах досить часто конвертерний шлак завантажується в піч у твердому стані на поверхню укосів разом з шихтою. Такий спосіб завантаження веде до додаткових затратам енергії, так як для повторного розплавлення шлаку потрібно значна кількість тепла. Тим не менш, він отримав широке поширення, так
як завантаження твердого конвертерного шлаку на укоси сприяє поліпшенню температурного режиму плавки. На поверхні укосів присутність в шихті твердого конвертерного шлаку приводить до зниження температури плавлення утворюється шлаку за рахунок зниження ступеня його кислотності. Наслідком цього - Є збільшення щільності результуючого теплового потоку на поверхні укосів і відповідно коефіцієнта використання палива в відбивної печі. Далі конвертерний шлак разом з іншими продуктами плавки стікає на поверхню ванни, поблизу якої більш інтенсивно йдуть процеси В«споживання тепла В»підводиться за рахунок теплопровідності (зменшується значення коефіцієнта ki). У цьому випадку, як показує аналіз рівняння (8 '), збільшується швидкість теплової обробки продуктів плавки і зменшуються втрати металу з відвальними шлаками.
2. З формули (8 ') випливає, що швидкість теплової обробки матеріалу у ванн...
