4.3. Влияние диаметра фурм на структуру суспензии

Как обсуждалось в главах 1 и 2, при физическом моделировании боковой продувки жидкости диаметр фурмы на модели не может быть произвольным. Величина dg при Оц-const определяет кинетическую энергию ввода дутья, а значит, величину направленного горизонтально начального импульса газовой струн.

Для моделирования характерного стабильного режима работы печи Ромелт (базовый вариант) в предыдущих разделах рабоiы использовали расчетные шачения

Г 1161)

"о -4,4 мм, расход воздушного дутья на 1 фурму 37,5 л/мин и высоту ванны над фурмами 40 мм. Для настоящего исследования иегюльювали фурмы еще двух диаметров: 4,0 мм и 5.0 мм при тех же расходе дутья и высоте ванны. Сравнительно небольшая разница в величинах диаметров фурм в сравниваемых вариантах объясняется гем, что в процессе Ромелг при рабочем расходе дутья на 1 фурму 0,03 м) - 625 м"''ч уменьшение диаметра сопла на 20% соответствует переходу на сверхзвуковой режим продувки, что технологически неприемлемо. В опытах использовали модельные частицы фракции 0,50-1,25 мм.

Пробы отбирали из поверхностного слоя ванны и с уровня фурм в области ноз. 1 (рис. 15). 11олученные результаты представлены на рис. 28 и рис. 29.

Анализ зависимостей, представленных на рис. 28 и рис. 29 показывает, что при всех исследованных насыщениях суспензии при уменьшении диаметра фурм от 5 до 4 мм замешивание частиц в обьем ванны улучшается (слабо снижается содержание частиц в поверхностном слое (в 1.1-1.2) раза и увеличивается их содержание на уровне фурм в (1,25-1.4 раза)). При этом характер хода кривых, соответствующих разным диаметрам фурм, как в поверхностном слое, так и на уровне фурм, практически одинаков.

Диам стр фурм - 4,0 ч и —й— Пооеряюстни н слой А Уровень фурм

Диаметр фурм-4,4мм ¦ Покрвюстный слой О Уровень фурм

Диаметр фурм - 5.0 мм —•—Повсржосшый слой ? Уровень фурм

Общее содержание частиц в ванне (С^»,.), % масс.

Рисунок 28. Зависимость содержания частиц в поверхностном слое и на уровне фурм от их общего количества в ванне при различных диаметрах фурм (фракция 0,50-1,25 мм; расход дутья - 37.5 л/мин на 1 фурму)

3.fb 4» 4.5 5 5.5

Диаметр фурмы, MXI

Рисунок 29. Влияние диаметра фурм на распределение частиц на различных уровнях

a)b,,rl%;o)U=9%

Таким образом, увеличение первоначального импульса дутья, достигаемое уменьшением диаметра фурм улучшает замешивание частиц в глубину ванны, делает их распределение более равномерным. Поскольку увеличение скорости дутья целесообразно до значений, когда начинает заметно сказываться сжимаемость газа (О.Х'С/ ([91]). |де ?7-331 м'с - скорость звука в газе), скорость дутья на выходе из фурмы целесообразно увеличить с 205 м/с до 0,8*331-265 м/с.

Из полученных результатов можно сделать следующие выводы: характер изменения содержания частиц, как в поверхностном слое, так и на уровне фурм, с изменением насыщенноеги суспензии, при разных диаметрах фурм, практически одинаков. - увеличение скорости ввода таза при уменьшении диаметра фурм (при постоянном расходе дутья) улучшает замешивание частиц в объем ванны; скорость дутья на выходе из фурмы целесообразно увеличить до 265 м/с.