Влияние кинетических факторов на тепловыделение при горении агломерационного топлива
Институт: Институт экотехнологий и инжиниринга
Кафедра: Кафедра Экстракции и рециклинга черных металлов
Академическая группа: ММЧ-14-1
Агломерация – слоевой процесс и количество тепла, которое может отдать топливо во время спекания, зависит не столько от теплотворной способности топлива, сколько от времени его нахождения в зоне высоких температур. Это время определяется кинетическими характеристиками топлива – горючестью и реакционной способностью. К тому же тепловые балансы агломерации составляются без учета эндотермической реакции газификации, что не отражает реальной картины происходящего.
Цель работы – выяснить как, в зависимости от вида топлива, меняется приход тепла в слой спекаемой аглошихты. Для исследования были взяты кокс ОАО «Северсталь» и антрацит ОАО «Юж. Кузбасс». Зная энергии активаций реакций полного и неполного горения и реакции газификации для каждого из топлив, были рассчитаны константы скорости реакций.
Константа, с–1 | Кокс | Антрацит |
Кполн.гор | 1006 ·10–3 | 304 ·10–3 |
Кнеп.гор | 634 ·10–3 | 179 ·10–3 |
Кгазиф | 4 ·10–3 | 0,29 ·10–3 |
Расчет величин констант был необходим для расчета тепловыделения по формуле
Доля антрацита, % | Доля кокса, % | Без реакции газификации | Неофлюсованный агломерат | Офлюсованный агломерат (В=1,4) |
0 | 100 | 131 442 | 129 801 | 129 391 |
30 | 70 | 109 697 | 108 465 | 108 157 |
50 | 50 | 95 201 | 94 240 | 94 000 |
100 | 0 | 58 961 | 58 680 | 58 610 |
По результатам расчета тепловыделения видно, что без реакции газификации приход тепла в слой завышен. Учет этой реакции в тепловых балансах поможет повысить качество агломерата, особенно при производстве офлюсованного продукта.
Также показано, что в условиях агломерации более теплотворный антрацит не может дать требуемого количества тепла ввиду меньшей своей химической активности.