IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Технология производства окатышей, пригодных к металлургическому переделу, состоит из двух основных этапов - получения сырых окатышей и их упрочняющего обжига. Подавляющее большинство исследований процесса получения окатышей, с целью улучшения их качества, связано с изучением влияния на свойства окатышей состава шихты и режима упрочняющего обжига. В основу проведенного исследования положено изучение влияния распределения гранулометрического состава окатышей по высоте слоя на газодинамические процессы в конвейерной машине обжига окатышей [1].

Схема установки для исследования гидравлического сопротивления слоя гранулированного материала представлена на рисунке 1.

1-емкость с сыпучим материалом, 2- нагнетатель газа,3-ротаметр,4-соединительная муфта емкости и ротаметра,6- манометр, показывающий разность давлений в слое окатышей, 7-подставка,8-шпильки, поддерживающие емкость в вертикальном положении нагнетатель

Рисунок 1 - Установка для исследования скорости материала от гранулометрического состава сыпучего материала

Емкость заполняется окатышами разного гранулометрического состава, продувается сверху газом из нагнетателя через расходомер, с помощью соединения с муфтой и регистрируется перепад давления в слое сыпучего материала с помощью манометра. По полученным данным рассчитывали коэффициент сопротивления слоя дисперсного материала, скорость движения газа в зависимости от гранулометрического состава сыпучего материала и способа распределения гранул и перепад давления.

Для этого:

1.Первый раз брали 0,5 Н емкости снизу засыпали окатышами классом 8-11мм, затем досыпали окатышами классом 12-16мм и проводили эксперименты.

2. Второй раз брали 0,5 Н емкости снизу засыпали окатышами классом 12-16мм и досыпали до верха окатышами 8-11мм и проводили эксперименты.

3.Третий раз перемешивали два предыдущих класса равномерно по объему и засыпали в емкость и проводили эксперименты.

1. Расчет скорости потока газа в слое в зависимости от порозности слоя и расхода газа.

1.1 Определили значения среднего диаметра сыпучего материала для каждого эксперимента

1.2Рассчитали значение плотности воздуха (ρ_г) в слое с учетом температуры и давления по формуле:

1.3. Рассчитали объем цилиндра по геометрическим размерам и насыпную массу окатышей:

V=П*R²*H ρ_н =m/V

1.4 Порозность рассчитывалась по формуле:

1.5 Определили истинную скорость потока в слое:

2. Расчет коэффициента газодинамического слоя материала из формулы:

	Грансостав	Данные по приборам				Расчетные данные
опыт	Вид распредел. окатышей	ΔР	Расход газа	w	Wист		Re	ƛ
		Па	л/мин	м/сек	м/с
1	Внизу мелочь	88,2	3000	31,45	71,8		45,66	0,47
2	Внизу крупные	49	3000	31,45	71,8		45,66	0,46
3	Смешанные	68,6	3000	31,45	71,8		45,66	0,48
1	Внизу мелочь	313,6	6000	62,9	143,6		91,32	0,21
2	Внизу крупные	49	6000	62,9	143,6		91,32	0,116
3	Смешанные	68,6	6000	62,9	143,6		91,32	0,117

Результаты расчета представлены в таблице 1 и на рис. 2 и 3.

Таблица 1-Результаты эксперимента и расчеты

Рисунок 2 – Влияние распределения гранулометрического состава окатышей на коэффициент сопротивления плотного слоя.

Рисунок 3- Влияние распределения гранулометрического состава окатышей на перепад давления в слое.

В результате экспериментов выяснили, что наиболее эффективной с точки зрения газодинамики плотного слоя это вариант 2-то есть, когда снизу находится более крупный класс, а сверху более мелкий, так как и сопротивление слоя меньше, чем в остальных опытах и потери давления в слое.

Список литературы:

1. Тимофеева А.С.Гидродинамика двухфазных систем :Учебное пособие.-старый Оскол: ООО «ТНТ»,2014.-264с.

Код для цитирования: Скопировать