The calculation of height and structure parameters of combustion zone in coke-fired cupolas

The calculation formulas of the combustion zone height in the coke-fired cupolas (coke pieces in the form of square based prisms and various dimensions) as well as the structure of combustion zone have been derived in the present work. The structure has been characterized with the following parameters: zone volume, mass of burning coke, number of burning coke pieces and their average dimensions, surface of development of coke pieces, number of their sequences, their volumes and surfaces in sequences, combustion time of coke cartridges, primary height of the filling coke and others. The presented examples illustrate practical calculations and describe the movement of coke from the melting zone to the combustion one as a continuous process at constant height of the combustion zone. Such an approach completely changes the models of combustion and melting processes proceeding at the interface of combustion and melting zones valid so far.

W pracy wyprowadza się wzory do obliczania wysokości strefy spalania w żeliwiakach koksowych (kawałki koksu w kształcie graniastosłupów o podstawie kwadratu i różnych wymiarach), oraz struktury strefy, którą charakteryzują następujące wielkości: objętość strefy, masa palącego się koksu; liczba palących się kawałków koksu i ich średnie wymiary, powierzchnia rozwinięcia kawałków koksu, liczba ciągów kawałków koksu, ich objętości i powierzchnie; objętości i powierzchnie kawałków ciągach; czas spalania nabojów koksu; pierwotna wysokość koksu wypełniającego i in. Zamieszczone przykłady ilustrują praktyczne obliczenia oraz charakteryzują proces przemieszczeń koksu ze strefy topienia do strefy spalania jako proces ciągły, przy zachowaniu stałej wysokości strefy spalania, co całkowicie zmienia dotychczasowe poglądy na temat modelu procesów spalania i topienia, zachodzących na granicy stref spalania i topienia.