Перемещения элементов печной системы, возникающие при протекании термотехнологических процессов, следующие: 1) движение исходных материалов под действием сил тяжести; 2) движение исходных материалов в ванных печах из-за изменения их удельного веса; 3) движение выделяющихся газов из исходных материалов или расплавов; 4) изменение толщины гарнисажной футеровки; 5) распространение пламени в пространстве рабочей и топочной камер печи при горении горючих материалов и т. д.
Механические взаимоотношения между элементами вызываются внешними и внутренними взаимодействиями. К внешним относятся взаимодействия между элементами печной системы, такие как истирание кускового и гранулированного сырья футеровкой, вымывание футеровки раскаленными газами и расплавами, растрескивание и разрушение футеровки из-за ударов перемешивающегося кускового сырья, а также истирание им. К внутренним взаимодействиям относятся деформация футеровки при вращении, местные расплавления, раздавливание кусковых и гранулированных исходных материалов под действием собственного веса и т. д,
Механическое состояние печной системы находится в зависимости от формы, направления, характера и скорости движущегося элемента.
Непременным требованием при проектировании печной системы является возможность управления механическими процессами в части перемещения ее элементов в рабочей камере печи и сведение до минимума нежелательных сопутствующих механических воздействий между элементами и внутри них.
Благодаря перемещению исходных материалов, полученных продуктов и печной среды создаются условия для управления производительностью большинства типов печей.
Механика газовой среды. Газовая среда в рабочих камерах во всех работающих печах находится в постоянном движении, которое имеет важное значение для протекания термотехнологических и теплотехнических процессов. С газовой средой перемещаются реагенты в реакционную зону и отводятся полученные продукты химических реакций; движение газовой среды перемешивает эти реагенты, позволяет управлять процессами сжигания горючих материалов и т. д. Газовая среда в большинстве типов печей является теплоносителем, и при ее движении создается требуемый профиль температур в рабочей камере печи, обеспечивается передача теплоты исходным материалам. Движение газовой среды дает возможность охлаждать получаемые продукты.
Движение газовой среды позволяет разуплотнять сыпучие материалы, находящиеся в£печи, до псевдоожиженного (взвешенного) состояния.
В зависимости от причин, вызывающих движение газовой среды, оно подразделяется на естественное и принудительное.
Естественное движение газовой среды возникает в самой среде без внешнего возбудителя по двум причинам': 1) вследствие возникновения разности гидростатических давлений газовой среды из-за