Некоторые технологические аспекты в цветной металлургии. Григорий Сергеевич Мулява
кривых, разграничивающих виброожиженное состояние слоя от виброкипящего, получено, что при относительном ускорении вибрации Кв ~ I частота вибрации для перевода слоя концентрата в режим виброкипения равна частоте собственных колебаний слоя fc при порозности слоя ε > 0,6.
Из экспериментальных данных также следует вывод, что положительный статический перепад в слое концентрата возникает, если частота вибрации совпадает с частотой собственных колебаний виброслоя (рисунки 1.4 – 1.6). Давление газа, при котором существует такой перепад,
определяется по формуле:
Р = 16Н02ρ0 f2с [(1 – ε0 )/(1 – εв)]2 / γ ,
где ε0 – порозность свободно насыпанного слоя,
εв – порозность слоя в состоянии виброкипения, 0,724 > εв > 0,488.
Максимальная величина положительного статического перепада равна:
∆PСТ+max = (1 – 1,3) Н0 ρт ( 1 – ε0 ) g.
Результаты, полученные при исследовании гидродинамики вибрируемого в вакууме слоя ртутно-сурьмяного концентрата, позволили объяснить особенности тепло – и массообмена в слое при его пирометаллургической переработке и были применены для выбора оптимальных условий технологии, [11].
1.1.4. Виброкипящий слой. Теплообмен между поверхностью и слоем
При определении коэффициента теплообмена использовали
нестационарный метод, в основу которого положены закономерности регулярного теплового режима, [12].
α - калориметр представлял собой медный никелированный шар,
расположенный на 25 мм от дна вертикально-вибрируемого цилиндра и жестко соединенный с герметизирующей пробкой, рисунки 1.17 – 1.19. Быстрый нагрев шара 14 в неподвижном слое осуществляли высокочастотным электромагнитным полем катушки 4, коаксиальной боковой поверхности цилиндра. Включив вибростенд с заранее установленными параметрами вибрации затем регистрировали убывающую во времени разность температур в центре охлаждаемого шара и в слое θ = ψ (τ). Коэффициент теплообмена определяли по формуле [12]:
α = (τ2 – τ1)-1 ln[θ(τ1)/ θ(τ2)] * Ск /(Sк * z),
где Ск и Sк – полная теплоёмкость и поверхность α – калориметра,
z – коэффициент, учитывающий величину градиента температуры по
сечению α – калориметра.
Данные по значениям коэффициента теплообмена в слое монодисперсного кварца (Но = 0,06м, f = 20Гц и А = 0,7-1,8 мм в воздухе, а также f = 35 Гц и А = 0,75 мм в воздухе, водороде, аргоне и пропан-бутановой смеси при t = 35 – 40 °С) показали следующее, рисунки 1.20 и 1. 21. В вакууме,
Р = (0,3 – 95,0) кПа, существуют условия, когда на интенсивность переноса тепла влияют противоположные факторы – степень перемешивания и прижимающее действие газовой среды, что приводит к появлению максимумов в зависимости α от Р. Выход за границы действия этих факторов отмечен при КВ > 3: