Determination of the Relative Strength of Solid Fuelwith Different Ratios of Coke and Anthracite Fuel Bedin Shaft Furnaces

Abstract

*Феоктистов А.В., к.т.н., доцент (umu@sibsiu.ru ) Модзелевская О.Г., старший преподаватель Бедарев С.А., к.т.н., доцент Сибирский государственный индустриальный университет (654007, Россия, Кемеровская обл., г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42) Аннотация. Приведены расчетные данные об относительной прочности твердого топлива для различных соотношений содержаний кокса и антрацита в топливных колошах при испытаниях на установке определения прочности твердого топлива по разработанной методике. Ре-комендовано оптимальное, экспериментально обоснованное соотношение содержаний антрацита и кокса в топливных колошах (60 и 40 % соответственно при относительной прочности 0,85).Ключевые слова: вагранка, кокс, антрацит, относительная прочность, твердое топливо.Для определения оптимальных соотношений содер-жаний различных видов топлива в топливных колошах и обеспечения устойчивой работы ваграночных ком-плексов требуется критериальное обоснование соотно-шений содержаний антрацита и кокса и сравнение их с эталонными показателями.Для этого была проведена серия экспериментов на установке определения прочности твердого топлива, которая воспроизводит условия в период плавки в шах-те печи с различным содержанием кокса и антрацита в топливных колошах. Подробная схема и принцип дейст вия установки описаны в работах [1, 2] и защи-щены патентами РФ на полезные модели [№№ 96963, 99616, 106953, 102386].Эксперименты с помощью установки проводили в такой последовательности: загружали в установку топ ливо массой М 0 , устанавливали на засыпку расчет-ное количество грузов в виде металлических дисков. Через окно разжигали топливо, включали вентилятор для подачи воздуха на горение, фиксировали высоту осевшего в результате горения топлива (в момент, ког-да выгорает половина первоначальной навески топлива ΔМ = 0,5М 0 ); затем рассчитали разницу между перво-начальной высотой слоя (h 0 ) и высотой слоя после про-ведения опыта (h 1 ):(До момента измерения параметра Δh отключали вентилятор, после чего открывали шибер; остатки топ-лива высыпались в тару для определения конечной мас-сы М 1 . На рисунке показана схема к расчету критериев прочности топлива.Относительная прочность топлива при горении под нагрузкой P определяется по формулеОтносительная прочность, зависящая от разруше-ния и газификации топлива, определяется выражениемНачальная М 0 и конечная М 1 массы засыпки топлива в установку определяются формуламиСхема к расчету относительной прочности топлива * Работа выполнена согласно заданию № 2014/213 на выполне-ние государственных работ в сфере научной деятельности в рамках базовой части государственного задания Минобрнауки России. 38И з в е с т И я в ы с ш И х у ч е б н ы х з а в е д е н И й . чер н а я м е та л л у р г И я . 2014. то м 57. № 12 где ρ 0 и ρ 1 -насыпная плотность топлива до и после опыта, кг/м 3 ; S 0 - площадь сечения установки, м 2 . Из выражений (4) следует (5) Под нагрузкой куски топлива растрескиваются, осо-бенно интенсивно в период горения, образуется много мелочи, которая заполняет пустоты между крупными кусками. При э...