Теплообмен излучением 4

С помощью элементов печной системы «материал - среда - футеровка» возможно создание следующих оптимальных условий теплообмена: сжигание горючих исходных материалов и топлива с оптимальным количеством пламен необходимой формы, местоположения и с желаемой траекторией движения; правильной организации движения исходных материалов, полученных продуктов; правильный выбор (при возможности) химического состава и характера движения печной среды; выбор более совершенных геометрических форм рабочей камеры печи, правильный выбор ее материала.

Теплообмен в рабочей камере футеровки дуговых электропечей осуществляется между всеми элементами термической системы «материал - среда - футеровка». Теплота передается по всем перечисленным выше механизмам теплообмена. Тепловым излучением передается теплота от главного источника - столба горящей дуги, который представляет собой ионизированный газ печной среды, а также расплав шлака, т. е. жидкой фазы среды. В конвективном теплообмене участвует и газовая печная среда, образовавшаяся в зоне горения дуг и состоящая из паров металла, и твердая фаза (шлак, графит), и жидкая среда.

Теплопроводностью теплота передается от наиболее нагретых участков исходных материалов в зоне пятна дуги, а также за счет джоулевой теплоты, возникающей при протекании тока через шлак и металлы. В теплообмене участвует также и электрод.

Под сводовым пространством тепловое излучение горящих дуг падает на поверхность шлака, металла и футеровки. Часть падающей лучистой энергии поглощается поверхностью реакционного объема футеровки, остальная отражается обратно под сводовое пространство.

Отраженная энергия снова поглощается и переотражается ограничивающими поверхностями и т. д. Поверхности шлака и металла излучают собственную энергию, которая поглощается и переотражается этими поверхностями.