1.1.3.4. Потребление и выделение тепла

Потребление и выделение тепла. Для проведения в печах  эндотермических  реакций или физико-химических превращений материалов необходимо подводить тепло для следующих целей:

нагрева материала до температуры начала реакции или до температуры начала физико-химического превращения (плавления, испарения, термообработки);

протекания непосредственно химической реакции или физико-химического превращения.

Эти два вида затрат теплоты можно назвать общей реакционной теплотой, количество ее зависит только от термодинамического состояния материалов и не зависит от теплотехнических процессов. При проведении экзотермических реакций может быть три случая:

выделяемого тепла недостаточно для нагрева поступающего материала до температуры начала реакции и компенсации тепловых потерь; в этом случае необходимо дополнительно подводить тепло;

выделяемого тепла достаточно только для нагрева поступающего материала до температуры начала реакции и компенсации тепловых потерь; в этом случае реакция протекает только за счет теплоты реакции;

выделяемая теплота реакции компенсирует все расходы и избыток тепла необходимо отводить из термореактора для правильного ведения термотехнологического процесса. Это достигается установкой водоохлаждаемых внутренних экранов.

Оптимальные режимы проведения термотехнологических процессов в печах. Наиболее полное и скоростное проведение термотехнологических процессов в печи возможно только при осуществлении их в оптимальных режимах. Оптимальный режим зависит от следующих факторов: химического и гранулометрического состава исходных материалов, теплового и температурного режима проведения процесса, давления в печи (термореакторе), состава и вязкости расплава, шлака, а также ,от состава и температуры газовой фазы и другие показателей.

Химический и гранулометрический состав влияет на скорость и полноту проведения процесса.

Требуемый состав газовой фазы (нейтральная, окислительная или восстановительная) определяет, с каким коэффициентом избытка воздуха должен проводиться процесс при контактировании газовой фазы с твердой или жидкой. При недопустимости контакта обрабатываемого материала с газовой фазой увеличивают температуру за реакционной камерой (ретортой, муфелем) для достижения требуемой температуры проведения процесса.