CC BY
53
УДК 662.785.001.1
И. А. Дегтяренко, А. А. Елисеев, 3. К. Кабаков, Е. В. Ершов
КИНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ГОРЕНИЯ УГЛЕРОДИСТЫХ ЧАСТИЦ
В АГЛОМЕРАЦИОННОМ СЛОЕ
I. A. Degtyarenko, A. A. Yeliseyev, Z. К. Kabakov, Е. V. Ershov
KINETIC FEATURES OF CARBONACEOUS PARTICLES BURNING IN AN AGGLOMERATION LAYER
В работе рассмотрены кинетические особенности горения частиц твердого топлива при агломерации. При использовании общих положений и данных теории горения определены области протекания реакций и режимов горения в приведенной пленке (с помощью критериев Нуссельта и Семенова - Nux и Se). Расчеты проведены для размеров частиц, соответствующих крупности агломерационного топлива, а полученные результаты полностью согласуются с известными закономерностями общей теории горения. Расчетами доказано, что переход в диффузионную область в условиях агломерационного процесса отсутствует. Выявлены условия, при которых невозможно догорание монооксида углерода в приведенной пленке при горении одиночных частиц определенной крупности (критического размера) и в газовом потоке, проходящем через спекаемый слой.
Критерии подобия - Нуссельта химический и Семенова; приведенная пленка, область протекания реакции - диффузионная, кинетическая; режим горения в приведенной пленке монооксида углерода - горящий, не горящий и двойной пограничный слой.
The article considers kinetic features of burning of firm fuel particles during agglomeration. Using general provisions and data of the theory of burning, the areas of reactions and modes of burning in the resulting film (by means ofNusselt and Semyonov criteria-Nuj and Se) have been defined. Calculations have been made for the sizes of particles corresponding to the fineness of agglomeration fuel; the results are in full compliance with the known regularities of the general theory of burning. Calculations have proved that agglomeration process does not transit into the diffusion region. A series of regularities has been revealed explaining impossibility of afterburning of carbon monoxide in the resulting film in the process of burning of single particles of certain fineness (of critical size) and in the core of the gas flow passing through the agglomerated layer.
Criteria of similarity - Nusselt's chemical and Semyonov's; resulting film; reaction region - diffusional, kinetic; mode of burning in the carbon monoxide "resulting" film - burning, not burning, and double boundary layer.
Основной задачей теории горения является определение с помощью диффузионно-кинетической модели процесса удельной поверхностной скорости горения одиночных частиц как в слое,
р
так и в факеле. Если известна величина^ , то возможно найти не только время выгорания частицы, но и ее необходимый размер, исключающий недожог. Для расчета необходимо знать область протекания взаимодействия и схему выгорания углеродистой частицы.
В работах [1], [2], в которых рассмотрено выгорание частиц в агломерируемом слое, предложена схема их выгорания, но без расчетного обоснования. Согласно [1], [3] высокотемпературное горение одиночных углеродистых частиц протека-
ет в диффузионной области. Однако с полученными в [3] результатами нельзя согласиться из-за некорректности расчета критерия Предводителева: на углеродистой поверхности рассмотрено только взаимодействие по реакции полного горения; константа скорости реакции рассчитана по кинетическим данным для высокореакционного угля [3].
Таким образом, для углеродистых частиц, горящих в агломерируемом слое, необходимо в первую очередь уточнить область протекания первичных реакций и схему (авторы статьи предлагают придать терминам «схема» и «режим» равнозначность) их выгорания. Расчетное обоснование режима горения частицы позволит ответить на основной вопрос - догорает ли монооксид углерода (продукт первичной реакции) в зоне горения агломерируемого слоя.
Общие положения теории горения углеродистых частиц
Согласно современным представлениям теории горения при взаимодействии кислорода с углеродом сначала образуется адсорбционный комплекс (подтвержденное предложение Т. Б. Юлеас! [4]), при разложении которого возникают одновременно СО и СО2. Оба оксида углерода являются первичными продуктами горения топлива. Наряду с ними у поверхности горящей углеродистой частицы возможно взаимодействие образовавшейся окиси углерода с кислородом, диффундирующим из окружающего объема: 2СО + О2 = С02, а на поверхности частицы возможно восстановление образовавшейся углекислоты: С + СОг = 2СО. Эти реакции обычно называют вторичными.
При определенных условиях либо первичные, либо вторичные реакции могут играть основную роль в процессе горения. Последовательность протекания вторичных реакций в окислительной (восстановительной) зоне слоевого процесса горения впервые была сформулирована О. А. Есиным и В. П. Гельдом [5]: «При невысоких температурах лимитирующей стадией процесса является ад-сорбционно-химический акт (кинетическая область). Кислород свободно доставляется к поверхности кокса, поэтому роль С02 в окислении углерода ничтожна. Продукты реакции - СО и С02, диффундируя через ламинарный слой, не могут существенно изменить своих концентраций. Догорание СО (при избытке кислорода) происходит в ядре газового потока и на поверхности встречающихся тел. При достаточно высокой температуре скорость адсорбционно-химической стадии сильно возрастает, и процесс лимитируется диффузией (диффузионная область). Состав газового потока существенно отличается от состава его у поверхности топлива. Взаимная диффузия кислорода к углеродистой поверхности и смеси СОг + СО в ядро газового потока делает возможным догорание СО не в межкусковом объеме, а внутри ламинарного слоя».
Механизм гетерогенных реакций весьма сложен и детально еще не выяснен, что затрудняет создание единой, научно обоснованной расчетной схемы выгорания. Все многообразие взаимодействий углерода с газами обычно заменяют тремя
итоговыми реакциями, протекающими на углеродистой поверхности, и одной в пленке вокруг горящей частицы:
1.С + 02 = С02;
2. 2С + 02 = 2СО;
3. С +С02 = 2СО. 4. 2СО + 02 = 2С02.
Для высокотемпературного горения принято считать, что гетерогенные реакции 1, 2 и 3 при атмосферном давлении протекают по первому порядку по кислороду или диоксиду углерода (реакция 3). С целью упрощения расчетов горения газовых смесей принимается первый порядок протекания реакции по недостающей компоненте, а по избыточной компоненте порядок равен нулю. Согласно изложенному гомогенная реакция 4 протекает также по первому порядку.
Замена на реакции первого порядка «разнообразных поверхностных соединений или структурных групп»,1 при разрушении которых образуются различные по составу газовые смеси (с преобладанием либо СО, либо СОг), дает сопоставимые результаты с опытными данными.
Приведенные выше представления использованы В. В. Померанцевым, Г. Ф. Кнорре, А. С. Пред-водителевым, JI. И. Хитриным и др. для расчетов топочных процессов горения. Применяя их, можно также определить области взаимодействия, режим горения в приведенной пленке, время выгорания и т. д. для углеродистой частицы, горящей в слое инертных материалов или агломерационной шихты.
Определение областей протекания реакций
Известны две методики для определения области протекания реакций горения одиночных углеродистых частиц. В первой методике В. В. Померанцева [6] расчет температурных границ областей предложено выполнять с использованием химического критерия Нуссельта (предложен
' Термин О. А. Есина и В. П. Гельда.
В. В. Померанцевым), который представляет собой отношение константы скорости реакции к коэффициенту диффузионного обмена, то есть:
^ихим
ат
где к, - константа скорости реакции горения, м/с; индекс г соответствует номеру реакции (для полного горения - 1, неполного - 2); ад - коэффициент массообмена (диффузионного обмена), м/с.
Для реакций полного и неполного горения химический критерий Нуссельта обозначают ~Я\ и N2 соответственно. Согласно работе В. В. Померанцева [6] с достаточной точностью можно считать, что процесс горения идет в кинетической области, если + N2 < ОД. В этом случае можно пренебрегать диффузионным сопротивлением. При развитом высокотемпературном горении и увеличении размеров углеродистых частиц все большее значение приобретает диффузионное сопротивление. При + N2 > 10 можно пренебрегать кинетическим сопротивлением и считать, что процесс идет в диффузионной области. Суммирование критериев ЛГ] и N2 обусловлено тем, что на углеродистой поверхности кислород одновременно расходуется на протекание реакций полного и неполного горения.
Вторая методика, предложенная 3. Ф. Чухано-вым, использована в работе [3]. В ней определение областей протекания реакций выполнено с помощью критерия Семенова (Бт) - предложен 3. Ф. Чухановым. Критерий Семенова (Бш) представляет отношение диффузионного критерия Нуссельта (ТМид) к критерию Предводителева
К-й
РУ =
Подставив значения в критерий Семенова, получим
ат
8т =-^ =
РУ К
0)
где К - сумма констант скоростей реакций полного к\ и неполного горения 144
Согласно (1) критерием Семенова является отношение скорости диффузионного обмена к константе скорости реакции, то есть величина, обратная химическому критерию Нуссельта:
8т = -
1
N11.
Если критерий 8т>19 - кинетическая область; 8т < 0,05 - диффузионная область; 0,05 < 8т < 19 - смешанная область.
Рассмотренные критерии отличаются друг от друга только точностью определения температурных границ областей протекания реакций (у Семенова - 5 %, у Нуссельта - 10 %).
До сих пор нет надежных кинетических данных для расчета констант скоростей гетерогенных реакций для разных видов углеродистого материала, применяемого для сжигания в топочных устройствах. Константы скорости реакции, рассчитанные для одного из видов углеродистого материала с использованием известных исходных данных, могут отличаться на два-три порядка [3]. Поэтому в настоящей работе температурные границы протекания первичных реакций определены в соответствии с методикой В. В. Померанцева, с использованием химического критерия Нуссельта.
Для проведения расчета выбраны следующие исходные данные: диаметр углеродистых частиц от 0,5 до 3,0 мм; температурная область протекания реакций - от 500 до 1700 °С; скорость фильтрации воздуха при нормальных условиях
Жф =0,3 м/с; абсолютная влажность воздуха, поступающего в слой - 1,0%'.
В процессе расчета определяли следующие величины: скорость фильтрации газа при заданной температуре; коэффициент диффузии, кинематическая вязкость продуктов горения, критерии Рей-нольдса и диффузионный критерий Нуссельта, коэффициент массообмена и химический критерий Нуссельта для реакций 1 и 2. Коэффициент
1 Согласно [4] влияние паров воды на процессы горения следует учитывать только при паровоздушной газификации топлива.
диффузии (О) для газовых смесей «02 - N2» и «СО - Ог» для заданного интервала температуры и давления рассчитывали по формуле Сезерленда в модификации А. Д. Косова [6], [10], а кинематическую вязкость продуктов горения (V ) определяли, используя диффузионный критерий Прандтля
v
Ргл = —. Согласно кинетической теории число
Прандтля для газов зависит только от атомности и равно 0,72 для двухатомных газов [8]. Реальные продукты сгорания твердого топлива имеют в своем составе кроме двухатомных компонентов (02, СО, N2) трехатомную составляющую (С02). Однако авторы считают, что если газовую смесь считать только двухатомной, то погрешность расчета составит менее 8 % (если углерод топлива горит на 50 % до С02, то продукты его горения содержат не более 12 % объемных диоксида углерода).
Для определения коэффициента диффузионного обмена в соответствии с формулой
ад =(тЧид -Б^/с!, необходимо знать значение
диффузионного критерия Нуссельта. В общем виде зависимость критерия Нуссельта от критериев Рейнольдса и Прандтля описывается уравнением [11]:
Ми = Л + £11е" Рг"
(2)
где Яе - критерий Рейнольдса.
Значения коэффициентов А и В и показателей пит зависят от того, где движется газовый поток: внутри агрегата или вне его, полый агрегат или загружен материалом. При движении газа внутри агрегата (аппарата, печи, трубопровода и т. д.) решается внутренняя задача, при обтекании тела - внешняя [11]. Согласно положениям химической кинетики при движении газового потока через слой материалов, рассматриваемый как совокупность частиц, мы имеем дело с внешней задачей. Если же слой рассматривать как совокупность каналов, то это внутренняя задача. Согласно работе [12] явления передачи тепла и массы имеют закономерности, характерные как для внешней, так и для внутренней задачи, а следовательно, в формуле (2) значение п лежит между величиной 0,5 (внешняя задача) и величиной 0,8 (внутренняя задача). Поскольку для газов критерий Прандтля
близок к единице, то выражение (2) можно записать в виде:
№д = ,4 + Я11е".
Согласно [6], [11] при Яе—>0 критерий Нуссельта (тепловой и диффузионный) стремится к своему минимальному значению, равному двум (№ = 2), поэтому в области низких значений чисел Рейнольдса (Яе < 200 ) диффузионный и тепловой критерий Нуссельта определяется по формуле:
ТЧи = 2 + 0,16Ке2/3.
При расчетах тепло- и массообменных процессов при агломерации обычно не ставится вопрос: какая задача решается, внешняя или внутренняя? Поэтому представленные выше рассуждения являются дополнительным подтверждением предложения А. М. Шерстобитова и др. о необходимости уточнения тепловых и диффузионных критериев Нуссельта, предложенных С. Г. Братчиковым [1]: Ниг = 0,106Яе ; Киаглопроцесс - 0,135Яе.
Для металлургического кокса кинетические данные имеются только для расчета константы скорости реакции с диоксидом углерода [5], [9]. Если известна энергия активации для одной из протекающих гетерогенных реакций, то можно найти данную величину для других реакций из установленной взаимосвязи между ними исследованиями В. В. Померанцева и Л. А. Вулиса:
— = 1,1; — = 2,2,
Ех Ех
где Е], Е2 и £3 - энергии активаций для реакций 1, 2 и 3.
Энергия активации для реакции полного горения, вычисленная по данным [5], [9], характеризует металлургический кокс как высокореакционное топливо наряду с торфом и древесным углем. Согласно [1] реакционная способность кокса незначительно отличается от электродного угля или антрацита, а по [9] - горючесть кокса не всегда является функцией его реакционной способности;
в ряде случаев опыты не подтверждают, что более реакционный кокс является более горючим.
Так как данные по энергии активации Е\ отсутствуют, то при расчете констант скоростей реак-
Результаты расчетов химического критерия Нуссельта представлены на рис. 1.
Как видно из рис. 1, частицы топлива с высокой реакционной способностью (низкая энергия
0,10
б)
1Ыффу шонис(ц область
Смешанная область
6Й0
7&0 ; 8Й0 ; 9Й0
0,1 !< Ки
-I—I—I—I—I—I—Г
д. < 10 : ц4
Ки
1ф0 ; 1100 : 1200 : 1ад«Ё*!Жю : 1700
: 1 ' ' ' ) >:: * ! : I
■ ^ 0,5 : |
О
>^1
110
Температура, °С
Температура, °С
Рис. 1. Зависимость критерия Ыих от температуры для разных размеров частиц кокса при величине энергии активации Еъ равной 90 (а) и 160 (б) кДж/моль: цифры у кривых - размер частиц кокса, мм; О - область максимальных значений температуры при агломерации с массовой долей углерода в шихте 3,5 - 4,0 % [2]
ций 1 и 2 использованы крайние точки диапазона значений для твердотопливных материалов: 90 (высокореакционное) и 160 кДж/моль (низкореакционное топливо).
Константы скоростей реакций определим из формулы, предложенной в [4], [6]:
/ 1- V т >
лт Т*)
где Я - универсальная газовая постоянная, Дж/(моль - К); Т- текущее значение температуры, К; к* и Т* - координаты полюса1 - условной точки, в которую сходятся линии констант скоростей при построении зависимостей ^¿ = /(1/Г) [6].
Для расчета используем кинетические данные В. В. Померанцева по координатам полюса (к*= 10 м/с, Г* = 2500 °К), которые удовлетворительно согласуются с результатами исследований, представленных в работе [7].
Согласно [4], [7] координаты полюса ориентировочные.
активации) из кинетической области переходят в смешанную при более низких температурах (рис. 1, а). Независимо от того, какой энергией активации обладает частица кокса (большой или малой) (рис. 1, б), чем больше размер ее, тем ниже температура перехода в следующую область взаимодействия. Переход в диффузионную область взаимодействия возможен только для высокореакционных углеродистых частиц размером не менее 3 мм, образовавшихся при выгорании более крупных, при температуре 1600 °С. В дробленом топливе, используемом для спекания, массовая доля фракции более 3 мм составляет 5-6 %. Следовательно, процесс выгорания углеродистых частиц в рассматриваемом температурном диапазоне не может протекать в диффузионной области.
Полученные результаты по определению областей протекания реакций горения углеродистых частиц размером менее 3 мм, соответствующим крупности коксовой мелочи в аглопроцессе, хорошо согласуются с известными экспериментальными данными исследований [6], [7].
Определение режимов горения в приведенной пленке
Задача определения режимов (схем) горения, нахождения концентраций оксидов углерода (СО и СОг) и кислорода у углеродистой поверхности и по толщине пограничного слоя, окружающего горящую частицу, определения потоков углерода, кислорода и т. д. наиболее полно рассмотрена в работах А. С. Предводителева, Л. Н. Хитрина и В. В. Померанцева. Несколько различный подход, использованный авторами при рассмотрении процесса выгорания углеродистой частицы, не привел к принципиальному отличию результатов.
В термин «пограничный слой» не заложен строгий гидродинамический смысл. Имеется в виду область газа вблизи поверхности, которая фактически соответствует понятию «приведенной пленки», используемому В. В. Померанцевым с целью упрощения описания процессов, происходящих в пограничном слое у горящей углеродистой поверхности. Автор [6] считает, что в ядре газового потока, омывающего углеродистую частицу, имеет место интенсивный молекулярный перенос, вызванный турбулентными пульсациями, а в пределах условной пограничной пленки осуществляется только молекулярный перенос. Между условной пограничной пленкой и турбулентным ядром имеется «буферный слой», в котором газовый поток однороден, т. е. отсутствуют градиенты температур и парциальных давлений [6]. Через эту пленку, окружающую горящий углеродистый шар, к углеродистой поверхности диффундирует кислород, а от поверхности в газовый объем - продукты сгорания. В пределах приведенной пленки протекает реакция горения монооксида углерода. Такое описание процессов, происходящих в приведенной пленке, буферном слое и ядре потока, возможно только при условии, при кото-
ром число Люиса Ье =- равно единице, т. е.
Рг
процесс теплообмена и массобмена аналогичны. Из определения понятия «приведенная пленка» следует, что ее толщина (размер) одинакова около всей поверхности горящей углеродистой частицы. Толщину приведенной пленки 8 для сферической частицы можно найти по формуле
8 = £>/а0. (3)
Подставив значение а0 из диффузионного критерия Нуссельта в (3), получим:
8 = й?/Мид .
На основании равенства потоков (Ог, СО и С02), входящих и выходящих из приведенной пленки, автором [6] решалась задача о распределении парциального давления кислорода по ее толщине. В полученном выражении имеется комплекс ^ к4 8 / £), который имеет смысл критерия
подобия, характеризующего отношения потока вещества, поглощенного гомогенной реакцией 4, к его диффузионному потоку. Этот комплекс, позволяющий оценить роль гомогенной реакции 4 в выгорании углеродистой частицы, назван В. В. Померанцевым также критерием Семенова:
8е= = V В а0
Автор работы [6] предлагает с помощью критерия Семенова анализировать процесс горения одиночных углеродистых частиц, т.е. определять режимы (схемы) горения в приведенной пленке:
- при Бе < 0,4 горением оксида углерода в пределах приведенной пленки можно пренебречь и для анализа процесса горения следует применять схему негорящего пограничного слоя; такой режим имеет место при горении мелких углеродистых частиц в условиях умеренных температур (1200 - 1600 °К), характерных для пылеугольных топок;
- при 0,4 < 8е < 2 необходимо учитывать горение СО и расчет потоков реагирующих веществ и их парциальных давлений вести по схеме горящего слоя, которая реализуется при сравнительно невысоких температурах и небольших размерах частиц;
- при 8е > 2 применяется схема двойного пограничного слоя, которая обычно имеет место при высоких температурах процесса и горении довольно крупных частиц или при слоевом горении.
В настоящей работе с целью определения режимов выгорания частиц твердого топлива применительно к условиям агломерационного процесса проведен расчет критерия Семенова при использовании представленных выше исходных данных.
Константу скорости реакции 4, входящую в критерий, определяли с использованием следующих кинетических данных [5]: к0 - 6,04-104 с"1; Е = 62 805 Дж/моль.
Результаты расчета критерия Семенова представлены на рис. 2.
Из рис. 2 видно, что, чем больше размер углеродистой частицы, тем ниже температура ее перехода в следующий режим. Частицы меньше 1 мм горят в режиме «негорящего пограничного слоя» и, выгорая, не смогут перейти в другой режим взаимодействия. Приведенные выводы не противоречат данным В. В. Померанцева по выгоранию частиц в факеле и слое. Следовательно, в агломерируемом слое (инертной шихты) частицы размером менее 1 мм выгорают в режиме «негорящего пограничного слоя», то есть в приведенной плен-
ке, окружающей углеродистую частицу, не происходит догорание монооксида углерода. Диаметр углеродистой частицы, равный 1 мм, разделяющий фракционный состав топлива на две части по режиму «горения в приведенной пленке», является критическим. Полученные теоретические результаты хорошо согласуются с имеющимися экспериментальными данными по горению одиночных углеродистых частиц, как в факеле, так и при слоевом процессе [4], [6].
Фракционный состав дробленого агломерационного топлива содержит до 60 % (весовых) частиц размером меньше 1 мм. Следовательно, варьируя соотношение массовых долей частиц менее и более 1 мм, можно оптимизировать расход топлива на процесс, при этом качество агломерата останется тем же или несколько улучшится. Для того чтобы свести к минимуму процесс прямого восстановления оксидов, требующий затрат тепла, необходимо определить предельный размер углеродистой частицы.
Обобщая изложенное, можно констатировать, что состав продуктов первичных реакций (С0/С02) изменяется за счет догорания СО в при-
2,20
2,00 ■
1,80 •
ч (D 1,60 ■
0>
1/J W 1,40 ■
Я
(D н 1,20 ■
& 1,00 •
я
з-я 0,80 ■
с;
m 0,60 ■
0,40 ■
0,20 i
0,00 ]
I /{войной корящий пограничный слой - Se ; 2
О
Горящий пограничный спай;- 0,4 < Se $ 2
700
1300 1400 1500 1600 1700
Температура, С
Рис. 2. Зависимость критерия Бе от температуры для разных размеров частиц кокса: цифры у кривых - диаметр частиц кокса, мм; О - область максимальных значений температуры при агломерации с массовой долей углерода в шихте
3,5-4,0 % [2]
веденной пленке, если критерий Семенова равен соответствующей величине. В противном случае взаимодействие СО + 02 протекает в ядре газового потока. Догорание СО - общепризнанный факт для факельного или слоевого процесса горения. Практически полное превращение СО в С02 в ядре газового потока в прямоточном факеле или слоевом прямоточном (противоточном) процессе объясняется схемой организации процесса выгорания топлива (рис. 3, а и б).
Продукты горения, содержащие монооксид углерода, поступая в область высоких температур, где имеет место высокое значение константы скорости реакции 4, корректируют свой состав в сторону увеличения С02. В агломерируемом слое схема организации процесса горения - обратная (рис. 3, в). Продукты горения поступают в область низких температур, где константа скорости реакции догорания монооксида углерода ничтожна, тем самым объясняется одновременное присутствие СО и 02 в продуктах горения, в отличие от работы [2].
Таким образом, установлено, что процесс выгорания углеродистых частиц в температурном диапазоне 1350- 1500 °С, характерном для мак-
критическим. Догорание монооксида углерода если и протекает в ядре газового потока, то состав газа изменяется незначительно. Показана возможность оптимизации расхода топлива на процесс за счет корректировки его состава по крупности.
Список литературы
1. Братчиков С. Г. Теплотехника окускования железорудного сырья. - М.: Металлургия, 1970. - 344 с.
2. Коротич В. И., Фролов Ю. А., Бездежский Г. Н. Агломерация рудных материалов. - Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ», 2003. - 400 с.
3. Шерстобитов А. М, Попель С. И., Павлов В. В. Кинетические особенности горения кокса в слое агломерационной шихты // Известия вузов. Чер. мет. - 1965. - № 8 -С. 10-15.
4. Кнорре Г. Ф. и др. Теория топочных процессов. - М.; Л.: Энергия, 1966.
5. Есин О. А., Гельд П. В. Физическая химия пироме-таллургических процессов. Ч. 1. - Свердловск, 1962. -672 с.
6. Основы практической теории горения: Учеб. пособие для студентов вузов / Под ред. В. В. Померанцева. - Л.: Энергия, 1973.-264 с.
7. Лавров А. В. Процессы горения топлива и защита окружающей среды. - М.: Металлургия, 1981.
8. Жуковский В. С. Основы теории теплопередачи. - Л.: Энергия, 1969.-224 с.
а)
Окислительная зона
Восстановительная зона
1 г 1
Восста-
нови-
тельная / \с°2 >
зона /со \ \ 1г
Окисли- / \ *|
тельная зона
{•I- С
т
е)
Зона горения
02+М2
0, + №
и, С
Рис. 3. Схемы выгорания топлива при прямотоке (а), противотоке (б) ив агломерационном процессе (в): /г - температура газа; С - массовая доля компонента
симальных значений температуры в слое, не может протекать в диффузионной области. Частицы меньше 1 мм, горящие в режиме «негорящего пограничного слоя», выгорая, не смогут перейти в другой режим взаимодействия в пленке. Диаметр углеродистой частицы, равный 1 мм, разделяющий фракционный состав топлива на две части по режиму «горения в приведенной пленке», является
9. Мельничук А. Ю., Гуляев В. М., Маховский В. А. Исследование химической активности металлургического кокса // Кокс и химия. - № 4. - 1994. - С. 9 - 13.
10. Доменное производство: Справочник: В 2 т. Т. 1. Подготовка руд и доменный процесс / Под ред. Е. Ф. Вегмана. -М.: Металлургия, 1989. -496 с.
11. Николаев Л. А., Тулупов В. А. Физическая химия. -М.: Высш. шк., 1967. - 466 с.
12. Эстерин Б. М. Производство и применение контрольных атмосфер. - М.: Металлургия, 1973.
Дегтяренко Игорь Александрович - инженер-металлург.
Тел.: 8 (8202) 55-61-76.
Елисеев Андрей Александрович - кандидат технических наук, специалист агломерационного производства, ЧерМК ОАО «Северсталь»,
Тел.: 8 (8202) 56-81-36.
Кабаков Зотей Константинович - доктор технических наук, профессор, академик РАЕ, заместитель директора Инженерно-технического института Череповецкого государственного университета.
Тел.: 8 (8202) 51-82-32.
Ершов Евгений Валентинович - кандидат технических наук, профессор, первый проректор, зав. кафедрой программного обеспечения ЭВМ Череповецкого государственного университета.
Тел.: 8 (8202) 57-70^19.
Degtyarenko Igor Alexandrovich - Metallurgy Engineer.
Tel.: 8 (8202) 55-61-76.
Yeliseyev, Andrey Alexandrovich - Candidate of Science (Technology), «Severstal» pic, Cherepovets Metallurgical Plant, Agglomeration Production, Specialist.
Tel.: 8 (8202) 56-81-36.
Kabakov Zotey Konstantinovich - Doctor of Science (Technology), Professor, RAMS Academician, Cherepovets State University, Engineering Technical Institute, Deputy Director on scientific work.
Tel.: 8 (8202) 51-82-32.
Ershov Evgeny Valentinovich - Candidate of Science (Technology), Associate Professor, First Prorector, Head of the Department of Computer Software, Cherepovets State University
Tel.: 8 (8202) 51-72^19.
