Поверхности испарения
В публикациях показано, что поверхность футеровки тепловых агрегатов Северного ГОКа в процессе эксплуатации покрывается гарнисажем, однако сведений об износе и гарнисажеобразовании футеровки тепловых агрегатов других ГОКов нет. Гарнисаж представляет собой твердый огнеупорный защитный слой, образующийся в процессе обжига или плавки на внутренней (рабочей) поверхности футеровки некоторых высокотемпературных агрегатов и предохраняющий ее от износа. Гарнисаж в высокотемпературной зоне (амбразуры форкамер) тепловых агрегатов для обжига железорудных окатышей отрицательно воздействует на футеровку, вызывая в процессе службы ее разрушение.
Визуальный и петрографический анализы рабочей поверхности футеровки позволили выявить в различных технологических зонах машин три характерные разновидности гарнисажа: оплавленный, спеченный и рыхлый (неспеченный). При этом разграничить эти разновидности внутри одной температурной зоны не представляется возможным, так как между ними имеются постепенные переходы (рис. 2.7). Характер гарнисажеобразо-вания значительно зависит от температурных режимов обжига окатышей, показанных на рис. 2.6. Наиболее интенсивно образование гарнисажа в высокотемпературных зонах теплового афегата (обжига, рекуперации и начала охлаждения). Процесс гарнисажеобразования в зоне обжига показан на рис. 2.8. Рабочая поверхность футеровки высокотемпературной зоны после 50 сут эксплуатации практически полностью покрыта слоем плотного и прочного гарнисажа толщиной 5—8 мм. В зоне обжига машины Костомук-шского ГОКа наряду с образованием гарнисажа происходило разрушение (скол) огнеупорных изделий верхней образующей форкамер и горелочных камней. Такая топофафия разрушений встречается наиболее часто — в среднем через 120—180 сут эксплуатации обжигового оборудования.
7. Рейхардт Л. В. Перепелицын В. А., Бежаев В. М. Формирование гарнисажа на , поверхности футеровки обжиговых машин ГОКов // Огнеупоры. 1987. № 5.
• коэффициент теплопередачи от поверхности футеровки к охлаждающей среде должен быть < 186 и > 372 Вт/(м2 • К);
Рис. 4.46. Зависимость температуры t внутренней поверхности футеровки стен в период открытого горения дуг от продолжительности т нагрева ДСП-100 и подводимой максимальной мощности дуги (Р, МВт): / - 102,3; 2-52; 3- 35,3; 4- 26,9; 5- 21,9; 6-18,6
Так как дуговые печи имеют периодический характер работы, температура рабочей поверхности футеровки по ходу плавки колеблется от 1400 до 1800 °С и выше. Колебания температуры зависят также от интенсивного облучения кладки дугами и являются основной причиной временного градиента температур по толщине футеровки. Скорость изменения температуры может достигать 50— 70 °С/мин. Температура футеровки печи возрастает с увеличением вместимости печи (табл. 4.34).
Периодичность процесса выплавки феррованадия влияет на изменение температуры стен и подины незначительно. Однако глубокое охлаждение вызывает появление больших внутренних напряжений, приводящих к появлению трещин. Под шлаковой коркой на рабочей поверхности футеровки наблюдаются распад двухкальциевого силиката вследствие р *-»у-пере-хода, отслоение корки и осыпание порошка двухкальциевого силиката.
Рабочий слой футеровки стен (ниже шлакового пояса) и дна может выполняться в разных вариантах. Старый вариант — использование периклазохроми-товых огнеупоров с предварительным разогревом внутренней поверхности футеровки ковша перед приемом плавки до
Футеровка вращающейся печи работает в условиях высокого температурного градиента, вызванного односторонним нагревом относительно тонкой кладки; периодических колебаний температуры на поверхности футеровки, связанных с вращением печи и перемещением материала и достигающих 150—200 "С при выходе футеровки из слоя материала и при входе в него; химического и механического (истирающего) воздействий движущегося материала (шихты); деформационных многократно повторяющихся знакопеременных нагрузок, возникающих при деформациях корпуса печи на опорах и передающихся плотно прилегающей к корпусу футеровке (специфика службы огнеупоров во вращающихся печах); реактивных воздействий жесткого металлического корпуса, препятствующего свободному радиальному расширению футеровки при нагреве; высоких тепловых нагрузок (примерно половина тепла от факела горящего топлива аккумулируется футеровкой и затем передается материалу).
реакций, спекания и охлаждения. В печах сухого способа производства зоны подсушки, подогрева и дегидратации и частично декарбонизации (при наличии реактора-декарбонизатора) вынесены за пределы печи. Участки печи, примыкающие к зоне спекания, называют передним и задним переходными участками. Между зонами нет строгих границ, так как трудно установить температуру газа, материала и поверхности футеровки в отдельных зонах; протекающие реакции также частично перекрываются или идут параллельно. Температура, физико-химические процессы в обжигаемом материале, протяженность зон и условия службы футеровки по зонам печи, работающей по мокрому способу, приведены в табл. 7.3.
газа обжигаемого материала рабочей поверхности футеровки корпуса печи
собственных ударных волн. Однако кроме прямого разрушающего действия они оказывают значительное влияние на увеличение объема и скорости формирования взрывоопасного облака в атмосфере. Они выносят из технологической аппаратуры горючую жидкость, диспергируя ее, способствуют турбулизации потоков, интенсифицируют перемешивание горячей среды с воздухом, создавая большие поверхности испарения и теплопередачи из окружающей среды, а также влияют на другие условия возникновения высоких скоростей парообразования и формирования в атмосфере больших объемов взрывоопасных газовых смесей, туманов. В этих случаях масса паровых облаков оказывается значительно больше рассчитанной по расходу энергии перегрева жидкости только на ее испарение.
При разработке схемы вентиляционных потоков внутри помещений в первую очередь должны быть определены места наиболее интенсивных выделений опасных паров, газов и пыли (загрузочные и разгрузочные люки; сальники насосов, компрессоров и газодувок; места отбора проб; открытые поверхности испарения и т. п.). Такие места должны быть локализованы за счет устройства укрытий с оборудованием местных отсосов.
Скорость испарения жидкости, как известно, пропорциональна поверхности испарения. При соответствующем качестве распыления поверхность испарения жидкости увеличивается настолько, что она практически не лимитирует процесс. Для мелких капель радиусом а в неподвижном газе время испарения по порядку величины равно [70]
Для расчета концентрации паров нефти и нефтепродуктов в наземном резервуаре без тепловой изоляции при наличии температурных перепадов и конвекции, когда парциальное давление паров в любой момент времени считается практически одинаковым по всему объему газового пространства, за исключением ламинарного диффузионного слоя непосредственно над поверхностью жидкости, можно использовать методику Н. Н. Константинова. Обозначим: т — время (продолжительность операции); q — производительность закачки или выкачки нефтепродукта; Vr — начальный объем газового пространства; v = qt/Vr^l — относительное изменение объема газового пространства в результате операции; RT — газовая постоянная; п — коэффициент испарения; Рж — площадь поверхности испарения в резервуаре (зеркало жидкости); С0 — концентрация паров в начале операции. Тогда средние концентрации паров в наземном резервуаре для основных технологических операций можно вычислить по формулам: при закачке
именно бензин представляет повышенную пожарную опасность. Однако это представление справедливо только при непосредственном контакте открытой поверхности бензина с атмосферой, когда концентрация паров с удалением от поверхности испарения падает от насыщенной концентрации до нуля, проходя через область воспламенения. При хранении в закрытом резервуаре указанные выше «опасные» свойства бензина нередко способствуют обеспечению его безопасности. С учетом высокой упругости паров и малой величины НПВ паров в воздухе для действующих бензиновых резервуаров со стационарной крышей без понтона лучшим практически приемлемым условием пожарной безопасности внутреннего газового пространства может быть поддержание рабочей концентрации паров выше ВПВ, что при неподвижном хранении обычно соблюдается в случае положительных температур окружающей среды, т. е. в течение большей части года. При этом наиболее безопасным состоянием нефтепродукта в резервуаре является верхний взлив.
Таким образом, для тех случаев, когда процесс кипения у стенки в образовании гомотермического нагретого слоя не играет решающей или хотя бы существенной роли, что характерно для промышленных средних и крупных резервуаров, механизм формирования гомотермического нагретого слоя в горящей жидкости можно представить следующим образом: самый верхний слой горящей жидкости, потерявший в результате испарения и выгорания наиболее легкие фракции, становится тяжелее нагретых до той же температуры нижележащих слоев горящей жидкости и опускается до холодной исходной жидкости; при нагревании исходной жидкости, прилегающей к нижней границе гомотермического слоя, происходит всплывание свежей жидкости к поверхности испарения; возникающий противоток обеспечивает почти равномерное распределение плотности и температуры во всем нагретом слое и постепенное увеличение этого слоя.
При таком распределении вертикальный градиент концентрации паров у поверхности испарения имеет вид
рп и рп — парциальное давление у поверхности испарения и в газовом потоке, Па; ре — барометрическое давление, Па.
Ртуть, будучи жидким металлом, «ипит при 350 С, но испаряется при комнатной температуре. Содержание паров ртути в воздухе возрастает с увеличением поверхности испарения, особенно когда ртуть разливается, разбивается на множество мелких шариков и вследствие своей тяжести проникает в щели полов, столов, стен, где сохраняется" в течение длительного времени, выделяя в воздух ядовитые пары. В условиях химической промышленности острые отравления парами ртути случаются редко, чаще встречаются хронические отравления^ У тех, кто долго работает со ртутью, может развиться раздражительность, снижается работоспособность, наступает бессонница, ослабление памяти, тупые головная боли, дрожание пальцев рук. Ртутные пара, попадая через легкие в кровь, способствуют накоплению ртути в почках. Впоследствии, даже когда человек прекращает контакт с ртутью, накопленная ртуть может вновь поступить в кровь под влиянием различных причин (болезнь, принятие алкоголя, травма) и вызвать отравление организма.
Следует отметить, что скорость выгорания жидкости при частично обрушившейся крыше меньше, чем при горении жидкости по всей поверхности испарения резервуара. Эта скорость определяется соотношением
Жидкие вредные вещества чаще всего просачиваются через неплотности в аппаратуре, коммуникациях, разбрызгиваются при открытом сливе их из одной емкости в другую. При этом они могут попасть непосредственно на кожный покров работающих и оказывать соответствующее неблагоприятное действие, а кроме того, загрязнять окружающие наружные поверхности оборудования и ограждений, которые становятся открытыми источниками их испарения. При подобном загрязнении создаются большие поверхности испарения вредных веществ,
 Читайте далее:
 Потребителей электроэнергии
Потребление кислорода
Потребовать отстранения
Повышается температура
Повышения безопасности
Повышения квалификации
Повышения ответственности
Повышения температуры
Пылезащитная спецодежда
Повышение эффективности
Повышение интенсивности
Перенапряжение анализаторов
Повышение ответственности
Повышение стойкости
Повышение технического
|
