Математическое моделирование теплообмена капли доменного шлака при движении в закрученном потоке газа

  • Авторы: Синицын Н.Н1, Запатрина Н.В2, Сарычева И.А2, Грибкова Ю.В2, Голицына Е.В2, Донцова Ю.В3
  • Учреждения:
    1. Череповецкий государственный университет, Военный университет радиоэлектроники
    2. Военный университет радиоэлектроники
    3. Череповецкий государственный университет
  • Выпуск: № 2 (2025)
  • Страницы: 6–21
  • Раздел: Статьи
  • URL: https://ered.pstu.ru/index.php/amcs/article/view/4697
  • DOI: https://doi.org/10.15593/2499-9873/2025.2.01
  • Цитировать

Аннотация


Моделируется теплообмен одиночной капли жидкого доменного шлака в циклонном устройстве установки сухой грануляции. В статье представлена математическая модель процесса охлаждения жидкого доменного шлака для одиночной капли при ее движении в закрученном потоке газа. Определены температурные поля в жидкой капле с учетом двухфазной зоны. Определены траектории движения капли в закрученном потоке газа. Разработан алгоритм расчета траектории движения капли в закрученном потоке при ее охлаждении. Разработанная математическая модель позволяет прогнозировать характерные размеры грануляционной камеры при ее проектировании, а также управлять процессом охлаждения капель, получающихся при дисковом распыле в установке сухой грануляции жидкого доменного шлака.

Полный текст

1

Об авторах

Н. Н Синицын

Череповецкий государственный университет, Военный университет радиоэлектроники

Н. В Запатрина

Военный университет радиоэлектроники

И. А Сарычева

Военный университет радиоэлектроники

Ю. В Грибкова

Военный университет радиоэлектроники

Е. В Голицына

Военный университет радиоэлектроники

Ю. В Донцова

Череповецкий государственный университет

Список литературы

  1. New process for dry granulation and heat recovery from molten blast-furnace slag / S.J. Pickering, N. Hay, T.F. Roylance, G.H. Thomas // Ironmaking and Steelmaking. – 1985. – Vol.12, №.1. – P. 14–21.
  2. A review of waste heat recovery technologies towards molten slag in steel industry / H. Zhang, H. Wang, X. Zhu, Y. Qiu, K. Li, R. Chen, Q. Liao // Applied Energy. – 2013. – Vol. 112. – P. 956–966.
  3. Схемы переработки металлургических шлаков / А.И. Гамей, В.В. Наумкин, Н.В. Сукинова, З.Н. Мурзина // Сталь. – 2007. – № 2. – С. 144–145.
  4. Анализ работы доменных печей при высокой интенсивности плавки / С.В. Филатов, А.В. Лозович, В.Н. Титов, С.А. Загайнов, И.Ф. Курунов // Металлург. – 2017. – № 10. – С. 18–21.
  5. Внедрение энергоэффективных решений при выплавке чугуна в ПАО «НЛМК» / С.В. Филатов, И.Ф. Курунов, В.Н. Титов, С.А. Загайнов // Металлург. – 2019. – № 4. – С. 25-28.
  6. Barati, M. Energy recovery from high temperature slags / M. Barati, S. Esfahani, T.A. Utigard // Energy. – 2011. – Vol. 36(9). – P. 5440–5449.
  7. Xie, D. Dry granulation to provide a sustainable solution for slag treatment / D. Xie, S. Jahanshahi, T. Norgate // Sustainable Mining Conference. – 17–19 August – 2010. – Kalgoorlie, WA, Australia. – P. 22–28.
  8. Каппес, Х. Сухая грануляция шлака с утилизацией энергии – от рождения идеи до пилотной установки / Х. Каппес, Д. Мичелс // Черные металлы. – 2015. – № 5 (1001). – С. 46–52.
  9. A Review of Granulation Process for Blast Furnace Slag / P. Yu, S. Wang, Y. Li, G. Xu // MATEC Web of Conferences. The 3rd International Conference on Industrial Engineering and Applications (ICIEA). – Hong Kong, 2016. – Vol. 68. – P. 6–10.
  10. О возможности использования теплового баланса доменной плавки для контроля тепловых потерь / О.П. Онорин, А.А. Полинов, А.В. Павлов, Н.А. Спирин, И.А. Гурин // Металлург. – 2018. – № 3. – С. 30–34.
  11. Потери тепла с жидкими доменными шлаками и технические решения по их сокращению / Г.И. Урбанович, Е.Г. Урбанович, В.А. Панов, В.Ф. Воропаев, В.И. Басов // Известия вузов. Черная металлургия. – 2008. – № 7 (1303). – С. 51–56.
  12. Теплообмен в грануляционной камере установки сухой грануляции шлака / С.В. Лукин, Н.И. Шестаков, Е.М. Ильичева // Металлург. – 2019. – № 8. – С. 36 – 41.
  13. Математическая модель прогнозирования теплообмена одиночной капли доменного шлака при неустановившемся движении во встречном потоке газа / Н.Н. Синицын, Н.В. Запатрина, Ю.В. Донцова // Вестник Воронежского государственного технического университета. – 2022. – Т. 18, № 3. – С. 30–38.
  14. Сабуров, Э.Н. Циклонные устройства в деревообрабатывающем и целлюлозно-бумажном производстве / Э.Н. Сабуров, С.В. Карпов; под ред. докт. техн. наук Э.Н. Сабурова. – М.: Экология, 1993. – 368 с.
  15. Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент: справочник / Е.В. Аметистов, В.А. Григорьев, Б.Т. Емцев [и др.]; под общ. ред. В.А. Григорьева и В.М. Зорина. – М.: Энергоиздат, 1982. – 512 с.
  16. Юрьев, Б.П. Изучение теплофизических свойств доменных шлаков в процессе их термической обработки / Б.П. Юрьев // Известия вузов. Черная металлургия. – 2014. – № 11. – С. 5–10.
  17. Казанцев, Е.И. Промышленные печи: справочник / Е.И. Казанцев. – М.: Металлургия, 1975. – 368 с.
  18. Калиткин, Н.Н. Численные методы: учебное пособие для вузов / Н.Н. Калиткин; под ред. А.А. Самарского. – М.: Наука, 1978. – 512 с.
  19. Амосов, А.А. Вычислительные методы для инженеров: учеб. пособие / А.А. Амосов, Ю.А. Дубинский, Н.В. Копченова. – М.: Высш. шк., 1994. – 544 с.
  20. Бахвалов, Н.С. Численные методы / Н.С. Бахвалов, Н.П. Жидков, Г.М. Кобельков. – 7-е изд. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. – 636 с.
  21. Пажи, Д.Г. Основы техники распыливания жидкостей / Д.Г. Пажи, В.С. Галустов. – М.: Химия, 1984. – 256 с.

Статистика

Просмотры

Аннотация - 51

PDF (Russian) - 44

Ссылки

  • Ссылки не определены.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах