تحلیل ترمودینامیکی کوره دوار ذوب چدن به منظور بهبود شرایط کارکرد و کاهش مصرف سوخت

کوره دوار ذوب چدن کاربرد گسترده ای در صنعت ریخته گری کشور دارد، اما بازده آن پایین بوده و بالارفتن قیمت سوخت در سال ه ای اخی ر باعث تعطیلی بسیاری از کارگاه های ریخته گری استفاده کننده از آن شده است. در مقاله حاضر به شبیه سازی ترمودینامیکی کوره دوار ذوب چدن به منظور ارائه روشی برایکاهش مصرف سوخت این کوره پرداخته شده است. برای این منظور یک کوره معیار انتخاب و فضای درون کوره به عنوان حجم کنترل انتخاب شده و پس ازشناسایی منابع تولید، مصرف و اتلاف انرژی حرارتی، قانون اول ترمودینامیک بر آن اعمال شده است. بدین ترتیب ابتدا دمای شعله و سپس با استفاده از آن سهم هریک از قسمت های معادله موازنه انرژی در کارکرد کوره دوار ذوب چدن تعیین شدند. نتایج محاسبات ترمودینامیکی نشان داد در فضای کوره، تشعشع مکا نیزمغالب انتقال حرارت بوده و نقش مکانیزم انتقال حرارت جابجایی اندک است. همچنین در مقایسه با حرارت لازم برای تهیه چدن مذاب، بخش عمده انرژی حرارتی حاصل از احتراق سوخت توسط گازهای گرم خروجی از کوره و نیز از طریق بدنه کوره به هدر می رود. این موضوع عامل اتلاف 90 % حرارت تولیدی سوخت بوده و بازده کوره را به شدت کاهش می دهد. در ادامه مشخص شد با پیشگرمایش هوای ورودی به کوره با استفاده از حرارت گازهای گرم حاصل از احتراق سوخت در یک بازیاب حرارتی، مصرف سوخت 10 % کاهش می یابد که منجر به صرفه جویی قابل توجهی در هزینه سوخت سالیانه کوره می گردد.

کلیدواژه ها:

کوره دوار ذوب چدن ، انتقال حرارت ، تحلیل ترمودینامیکی ، پیش گرمایش ، کاهش مصرف سوخت