МЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ ТЕПЛОТЕХНИКА
СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ


2006

Металург╕йна теплотехн╕ка: Зб╕рник наукових праць Нац╕онально╖ металург╕йно╖ академ╕╖ Укра╖ни. – Дн╕пропетровськ: "ПП Грек О.С.", 2006. – 364 с. – Рус.

УДК 669.182.001.57
Бабенко М.В., Павлюченков И.А.
Алгоритм расчета (на основе метода Дюзимбера) двухмерной задачи плавления цилиндра в расплаве.
С. 3 - 7.
Рус.
Библ. - 2 назв.
Приведена математическая модель и алгоритм расчета плавления цилиндра в расплаве. Для численного решения двухмерной задачи впервые используется метод Дюзимбера, который успешно применялся при решении одномерных задач плавления материалов.
Наведена математична модель та алгоритм розрахунку плавлення цил╕ндра у розплав╕. Для числового р╕шення двохм╕рно╖ задач╕ вперше використову╓ться метод Дюз╕мбера, який усп╕шно застосовувався при вир╕шенн╕ одном╕рних задач плавлення матер╕ал╕в.
Ключевые слова: алгоритм, двухмерная задача, математическое моделирование, метод Дюзимбера.

 

УДК 669.184
Бейцун С.В., Михайовский Н.В., Сапов В.Ф.
Математическая модель процесса охлаждения расплава в сталеразливочном ковше.
C. 8 - 15
Рус.
Библ. - 6 назв.
Разработана математическая модель снижения температуры расплава во время технологических операций со сталеразливочными ковшами в зависимости от массы расплава в ковше, начальной температуры расплава и футеровки ковша. Приведена динамика тепловых потоков.
Розроблено математичну модель зниження температури розплаву п╕д час технолог╕чних операц╕й ╕з сталерозливними ковшами залежно в╕д маси розплаву в ковш╕, початково╖ температури розплаву та футер╕вки ковша. Наведена динам╕ка теплових поток╕в.
Ключевые слова: сталеразливочный ковш, охлаждение расплава, тепловые потоки.

 

УДК 66.041:666.92
Бойко В.Н.
Расчет рабочей камеры циклонного декарбонизатора для обжига мелкодисперсного известняка.
С. 16 - 22.
Рус.
Библ. - 7 назв.
Рассмотрен метод расчета рабочей камеры циклонного декарбонизатора для производства мелкодисперсной извести. В основу расчета положены аналитическая и экспериментальные зависимости для определения времени обжига различных видов известняка, материальный и тепловой балансы декарбонизатора и условия его устойчивой работы при относительно небольшом аэродинамическом сопротивлении.
Розглянуто метод розрахунку робочо╖ камери циклонного декарбон╕затора для виробництва др╕бнодисперсного вапна. В основу розрахунку покладен╕ анал╕тична й експериментальн╕ залежност╕ для визначення часу випалу р╕зних вид╕в вапняку, матер╕альний ╕ тепловий баланси декарбон╕затора й умови його ст╕йко╖ роботи при в╕дносно невеликому аеродинам╕чному опор╕.
Ключевые слова: рабочая камера, циклонный декарбонизатор, обжиг, мелкодисперсный известняк, известь.

 

УДК 62.682:62.714
Бузунов А.В.
Методика оптимального выбора водоохлаждаемых рекуперативных теплообменников технологических агрегатов для подогрева исходной и химически очищенной воды при новой энергосберегающей технологии подготовки питательной воды.
C. 23 - 32.
Рус.
Библ. - 8 назв.
Разработана новая концепция комплексного использования низкопотенциальных тепловых вторичных энергетических ресурсов (НТВЭР) систем водяного охлаждения. Предложена методика оптимального выбора водоохлаждаемых рекуперативных теплообменников агрегатов-источников НТВЭР для подогрева исходной и химически очищенной воды. Разработка относится к энергосберегающим технологиям и может быть применена во всех отраслях промышленности, где эксплуатируются системы водяного охлаждения и системы подготовки питательной воды.
Розроблено нову концепц╕ю комплексного використання низькопотенц╕альних теплових вторинних енергетичних ресурс╕в (НТВЕР) систем водяного охолодження. Запропоновано методику рац╕онального вибору рекуперативних теплообм╕нник╕в агрегат╕в-джерел НТВЕР для п╕д╕гр╕ву вих╕дно╖ й х╕м╕чно очищено╖ води. Розробка в╕дноситься до енергозбер╕гаючих технолог╕й ╕ може бути застосована у вс╕х галузях промисловост╕, де експлуатуються системи водяного охолодження й системи п╕дготовки поживно╖ води.
Ключевые слова: низкопотенциальные тепловые вторичные энергетические ресурсы систем водяного охлаждения, энергосберегающая технология.

 

УДК 536.2:539.3
Веселовский В.Б.
Решение задач теплопроводности для составных сред при экстремальных воздействиях.
C. 33 - 41.
Рус.
Библ. - 9 назв.
Структурным методом получены решения линейных задач теплопроводности для составных сред при экстремальных тепловых воздействиях. Для решения нелинейных задач теплопроводности первого рода предложено применять структурный метод и метод последовательных интервалов.
Структурним методом отриман╕ розв'язки л╕н╕йних задач теплопров╕дност╕ для складених середовищ при екстремальних теплових впливах. Для розв'язання нел╕н╕йних задач теплопров╕дност╕ першого роду запропоновано застосовувати структурний метод ╕ метод посл╕довних ╕нтервал╕в.
Ключевые слова: операционный метод, составные тела, экстремальные воздействия, температурные поля.

 

УДК 536.2:621.078
Веселовский В.Б., Губин А.И.
Численное исследование затвердевания слитка прямоугольного сечения.
С. 42 - 52.
Рус.
Библ. - 7 назв.
Проведено численное исследование процесса кристаллизации слитка прямоугольного сечения на основе комбинированного сеточного метода с явным выделением границы раздела фаз. Анализом результатов расчета установлены основные особенности процесса затвердевания слитка.
Проведено чисельне досл╕дження процесу кристал╕зац╕╖ зливка прямокутного перетину на основ╕ комб╕нованого с╕ткового методу з явним вид╕ленням меж╕ под╕лу фаз. Анал╕зом результат╕в розрахунку встановлен╕ основн╕ особливост╕ процесу затверд╕ння зливка.
Ключевые слова: задача Стефана, метод сеток, явное выделение границы раздела фаз.

 

УДК 662.764; 536.7
Гичёв Ю.А., Адаменко Д.С., Коваль К.М.
Моделирование тепловых и газодинамических процессов в топке парового котла.
С. 53 - 67.
Рус.
Библ. - 11 наз.
Разработана математическая модель тепловых и газодинамических процессов, происходящих в топке парового котла, показана адекватность модели реальному процессу и пример ее применения.
Розроблено математичну модель теплових ╕ газодинам╕чних процес╕в, що в╕дбуваються в топц╕ парового котла, показана адекватн╕сть модел╕ реальному процесу ╕ приклад ╖╖ застосування.
Ключевые слова: паровой котел, топка, пульсационно-акустическое сжигание топлива, тепловые и газодинамические процессы, эффективность.

 

УДК 669.053:532.525
Гичёв Ю.А., Перцевой В.А.
Экспериментальное исследование запирающих свойств газовой струи.
С. 68 - 76.
Рус.
Библ.  - 4 назв.
Приведены методика и результаты экспериментального исследования запирающих свойств турбулентной газовой струи при различных вариантах натекания струи на тупиковый канал. Исследования связаны с разработкой системы газодинамической отсечки шлака при выпуске плавки из сталеплавильных конвертеров.
Наведено методику та результати експериментального досл╕дження запираючих властивостей турбулентного газового струменя при р╕зних вар╕антах нат╕кання струменя на тупиковий канал. Досл╕дження пов'язан╕ з розробкою системи газодинам╕чного в╕дс╕чення шлаку при випуску плавки з╕ сталеплавильних конвертер╕в.
Ключевые слова: турбулентная газовая струя, тупиковый канал, газодинамическая отсечка шлака, давление газа перед соплом, давление струи на днище тупикового канала, давление струи на боковую поверхность канала.

 

УДК 669.162.215
Горбунов А.Д., Глущенко Е.Л.
Определение распределения давления газа по высоте доменной печи.
С. 77 - 91.
Рус.
Библ. - 12 назв.
Получены простые и эффективные аналитические формулы для определения полей давления, скоростей и плотностей газа по высоте доменной печи, которые могут использоваться при инженерных расчётах. Расчётные уравнения учитывают изменение вязкости, порозности и кривизны профиля по высоте доменной печи; выявлены зависимости для определения критических параметров дутья. Разработанная модель прошла проверку на адекватность.
Отриман╕ прост╕ та ефективн╕ анал╕тичн╕ формули для визначення пол╕в тиску, швидкостей та щ╕льностей газу по висот╕ доменно╖ печ╕, як╕ можуть використовуватися при ╕нженерних розрахунках. Розрахунков╕ р╕вняння враховують зм╕ну в'язкост╕, пор╕зност╕ ╕ кривизни проф╕лю по висот╕ доменно╖ печ╕; виявлен╕ залежност╕ для визначення критичних параметр╕в дуття. Розроблена модель пройшла перев╕рку на адекватн╕сть.
Ключевые слова: газодинамические параметры, порозность слоя материалов, перепад давления, критические параметры дутья, реальный профиль доменной печи.

 

УДК 621. 314
Грек А.С., Шишко Ю.В., Усенко А.Ю., Попов Д.С.
Экспериментальные исследования термического разложения отходов биомассы в неподвижном слое.
С. 92 - 98.
Рус.
Библ. - 5 назв.
Представлены основные результаты экспериментальных исследований термического разложения лузги подсолнечника в неподвижном плотном слое в окислительной среде. Приведены экспериментальные данные о влиянии подачи воздуха на скорость движения фронта горения и на удельный выход твердого углеродосодержащего остатка.
Представлено основн╕ результати експериментальних досл╕джень терм╕чного розкладення лушп╕ння соняшника у нерухомому шар╕ в окислювальному середовищ╕. Наведено експериментальн╕ дан╕ про вплив подач╕ пов╕тря на швидк╕сть руху фронту гор╕ння та на питомий вих╕д твердого вуглецевого залишку.
Ключевые слова: биомасса, термическое разложение, окислительная среда, фронт горения, углеродный остаток.

 

УДК 669.162
Грес Л.П., Каракаш Е.А., Флейшман Ю.М., Щурова Н.Н.
Математическое моделирование тепловой работы доменного воздухонагревателя.
С. 99 - 109.
Рус.
Библ. - 7 назв.
Разработана математическая модель расчета тепловой работы доменного воздухонагревателя, в основу которой положено уравнение мгновенного теплового баланса в слое. Проведено сравнение результатов предложенной модели и экспериментальных показателей. Показано, что применение данной методики позволяет более точно определить температуру дымовых газов, входящих в насадку.
Розроблено математичну модель розрахунку теплово╖ роботи доменного пов╕тронагр╕вача, в основу яко╖ покладено р╕вняння митт╓вого теплового балансу в шар╕. Проведено пор╕вняння результат╕в запропоновано╖ модел╕ та експериментальних показник╕в. Показано, що застосування дано╖ методики дозволя╓ б╕льш точно визначити температуру димових газ╕в, що входять до насадки.
Ключевые слова: доменный воздухонагреватель, математическая модель, насадка, температура дымовых газов.

 

УДК 669.162.2;669.046.5.001.2
Грес Л.П., Самойленко Т.В, Флейшман Ю.М., Щурова Н.И.
Исследование параметров теплообмена в доменных воздухонагревателях.
C. 110 - 120.
Рус.
Библ. -11 назв.
На основе анализа параметров теплообмена в насадке доменного воздухонагревателя (ДВ) с использованием коэффициентов теплопередачи по данным различных авторов, разработана адекватная модель расчета теплообмена. Показаны преимущества учета  работы смесителя и потерь теплоты в окружающую среду при расчете воздухонагревателя.
Розроблено адекватну модель розрахунку теплообм╕ну на п╕дстав╕ анал╕зу параметр╕в теплообм╕ну у насадц╕ доменного пов╕тронагр╕вника (ДП) с використанням коефiци╓нт╕в теплопередачi за даними р╕зних автор╕в. Показано перевагу обл╕ку роботи зм╕шувача и втрати теплоти у навколишн╓ середовище при розрахунку пов╕тронагр╕вника.
Ключевые слова: доменный воздухонагреватель, горячее дутьё, смеситель, потери теплоты, коэффициент теплопередачи, адекватная модель.

 

УДК 662.661.25
Губинский В.И., Воробьева Л.А.
Теплообмен в металлическом трубчатом регенераторе.
С. 121 - 131.
Рус.
Библ. - 3 назв.
Исследован теплообмен в малогабаритном металлическом трубчатом регенераторе с помощью математической модели. Представлены результаты работы регенератора с насадкой, состоящей из трубок различного внутреннего диаметра и длины.
Досл╕джено теплообм╕н у малогабаритному металевому трубчатому регенератор╕ за допомогою математично╖ модел╕. Надан╕ результати роботи регенератора з насадкою, що склада╓ться ╕з трубок р╕зного внутр╕шнього д╕аметру та довжини.
Ключевые слова: теплообмен, регенератор, утилизация, насадка, трубка.

 

УДК 721.755.365
Гупало Е.В., Гупало В.И.
Энергосберегающие режимы нагрева труб в секционной печи.
С. 132 - 138.
Рус.
Библ. - 3 назв.
На основе численных исследований тепловой работы секционной печи разработаны энергосберегающие режимы нагрева труб диаметром 219 мм и 325 мм. Показано, что внедрение энергосберегающих режимов на действующей печи может быть осуществлено без капитальных затрат и позволит снизить удельный расход топлива на 3 %.
На основ╕ чисельних досл╕джень теплово╖ робот╕ секц╕йно╖ печ╕ розроблено енергозбер╕гаюч╕ режими нагр╕вання труб д╕аметром 219 мм ╕ 325 мм. Показано, що впровадження енергозбер╕гаючих режим╕в на д╕юч╕й печ╕ може бут╕ зд╕йснено без кап╕тальних витрат ╕ дозволить знизити питому витрату палива на 3 %.
Ключевые слова: режим нагрева, секционная печь, энергосбережение, удельный расход топлива.

 

УДК 658.567.1:662.613.125
Ерёмин А.О., Шемет Т.Н., Ерёмина О.Л.
Энергосбережение в термических камерных печах с глубоким охлаждением кладки между нагревами металла.
С. 139 - 151.
Рус.
Библ. - 8 назв.
В работе рассмотрены вопросы эффективности применения в топливных камерных термических печах периодического действия волокнистой огнеупорной футеровки, регенеративных горелок и комплексной реконструкции - замены футеровки и реконструкции системы отопления. Проанализировано влияние периодичности работы данных агрегатов, степени охлаждения рабочего пространства печи между циклами их работы на экономическую эффективность от применения данных мероприятий.
В робот╕ розглянут╕ питання ефективност╕ використання в паливних камерних печах пер╕одично╖ д╕╖ волокнисто╖ вогнетривко╖ футер╕вки, регенеративних пальник╕в та комплексно╖ реконструкц╕╖ - зам╕ни футер╕вки та реконструкц╕╖ системи опалення. Проанал╕зовано вплив пер╕одичност╕ роботи даних агрегат╕в, ступеня охолодження робочого простору печ╕ м╕ж циклами ╖х роботи на економ╕чну ефективн╕сть в╕д використання даних заход╕в.
Ключевые слова: волокнистая огнеупорная футеровка, регенеративные горелки, эффективность применения, степень охлаждения рабочего пространства.

 

УДК 662.967
Затопляев Г.М., Затопляев П.Г.
Влияние калорийности топлива на работу регенеративных горелок.
С. 152 - 156.
Рус.
Библ. - 4 назв.
В статье показано, что при работе регенеративных горелок на низкокалорийном топливе, часть дымовых газов необходимо сбрасывать в обводной боров, минуя насадку. Рассмотрено влияние калорийности топлива, высоты насадки и скорости теплоносителей на экономию топлива и гидравлическое сопротивление.
У статт╕ показано, що при робот╕ регенеративних пальник╕в на низькокалор╕йному палив╕, частину димових газ╕в необх╕дно скидати в обв╕дн╕й лежак, минаючи насадку. Розглянуто вплив калор╕йност╕ палива, висоти насадки та швидкост╕ теплонос╕╖в на економ╕ю палива ╕ г╕дравл╕чний оп╕р.
Ключевые слова: регенеративная горелка, низкокалорийное топливо, регенеративная насадка, экономия топлива.

 

УДК 669
Ильченко К.Д., Морозенко Е.П.
Теплофизические свойства шихт высокоуглеродистого ферромарганца с офлюсованным агломератом.
С. 157 - 161.
Рус.
Библ. - 7 назв.
Приведены результаты исследования теплофизических свойств шихт высокоуглеродистого ферромарганца с использованием рядового агломерата естественной основности и двух сортов высокоофлюсованного агломерата. Показано, что использование агломерата  основностью 2,0 позволяет вывести из шихты сырой известняк, снизить ее энтальпию по сравнению с рядовой, и уменьшить удельный расход электоэнергии на выплавку ферромарганца.
Наведено результати досл╕дження теплоф╕зичних властивостей шихт високоосновного феромарганцю з використанням перес╕чного агломерату природно╖ основност╕ та двох сорт╕в високоофлюсованого агломерату. Показано, що використання агломерату основн╕стю 2,0 дозволя╓ вивести з шихти сирий вапняк, знизити ╖╖ ентальп╕ю пор╕вняно з перес╕чною, ╕ зменшити питому витрату електроенерг╕╖ на виплавлянння феромарганцю.
Ключевые слова: офлюсованный агломерат, шихты, теплофизические свойства, экономия энергоресурсов.

 

УДК 519.242+669.181.28
Ильченко К.Д., Морозенко Е.П., Тарасевич Т.Ю.
Планирование эксперимента в теплофизике многокомпонентных шлаков.
С. 162 - 167.
Рус.
Библ. - 8 назв.
Приведены модели зависимости вязкости многокомпонентных металлургических шлаков от состава и температуры, полученные с помощью методов планирования эксперимента. Модели обобщают многочисленные данные по исследованию вязкости шлаков и позволяют рассчитывать вязкость шестикомпонентных шлаков различного состава при температурах их расплавленного состояния.
Наведено модел╕ залежност╕ в'язкост╕ багатокомпонентних металург╕йних шлак╕в в╕д складу ╕ температури, одержан╕ за допомогою метод╕в планування експерименту. Модел╕ узагальнюють багаточисленн╕ дан╕ по досл╕дженню в'язкост╕ шлак╕в ╕ дозволяють розраховувати в'язк╕сть шестикомпонентних шлак╕в р╕зного складу за тепратурами ╖х розплавленого стану.
Ключевые слова: симплекс-решетчатое планирование эксперимента, вязкость, металлургические шлаки.

 

УДК 669.18
Комаров В.Ф.
Численное моделирование процесса продувки в промковше в условиях естественной конвекции.
C. 168 - 172.
Рус.
Библ. - 2 назв.
Рассматривается математическая модель, описывающая процесс взаимодействия вдуваемого газа с металлом в промежуточном ковше. Методом математического моделирования исследован процесс продувки расплава инертным газом в промежуточном ковше с пористым газопродувочным элементом.
Розгляда╓ться математична модель, що опису╓ процес вза╓мод╕╖ газу, що вдува╓ться, з металом у пром╕жному ковш╕. Методом математичного моделювання досл╕джено процес продувки розплаву ╕нертним газом у пром╕жному ковш╕ з пористим газопродувним елементом.
Ключевые слова: гидродинамика, продувка, промежуточный ковш, математическое моделирование.

 

УДК 662.9(083)
Кравцов В.В., Волошин А.И., Бирюков А.Б.
Новая концепция постановки и решения задачи оптимального управления тепловым режимом термических печей.
C. 173 - 181.
Рус.
Библ. - 4 назв.
Предложена новая энергосберегающая концепция нагрева заготовок в печах термообработки, включающая в себя нагрев с максимально возможной скоростью, определенной  при помощи соответствующей математической модели, до достижения среднемассовой температурой металла заготовки температуры изотермической выдержки и последующий перевод горелок в режим импульсной работы при отклонениях температуры печи от температуры выдержки.
Запропоновано нову енергозбер╕гаючу концепц╕ю нагр╕вання заготовок в п╕чах термообробки, що включа╓ в себе нагр╕в з максимально можливою швидк╕стю, визначеною за допомогою математично╖ модел╕, до досягнення середньомасовою температурою металу заготовки температури ╕зотерм╕чно╖ витримки ╕ наступне переведення пальник╕в в режим ╕мпульсно╖ роботи при в╕дхиленнях температури печ╕ в╕д температури витримки.
Ключевые слова: заготовка, футеровка, горелка, температурное поле, энергосберегающая технология.

 

УДК 621.311.22
Кремнев В.Е., Максимюк В.С.
Перспективы использования технологии ЦКС при реконструкции тепловых электростанций.
С. 182 - 186.
Рус.
Библ. - 5 назв.
Расширение топливной базы путем использования отходов углеобогащения и золы ТЭС. Возможность применения технологии сжигания угля в циркулирующем кипящем слое при реконструкции Приднепровской тепловой электростанции.
Розширення паливно╖ бази шляхом залучення в╕дход╕в вуглезбагачення та золи ТЕС. Можлив╕сть використання технолог╕╖ спалювання вуг╕лля у циркулюючому киплячому шар╕ при реконструкц╕╖ Придн╕провсько╖ теплово╖ ╓лектростанц╕╖.
Ключевые слова: котельный агрегат, шлам, технология сжигания, циркулирующий кипящий слой.

 

УДК 662.743
Кремнева Е.В., Кремнев В.Е., Губинский М.В.
Перспективы использования генераторного газа из биомассы в двигателях внутреннего сгорания.
С. 187 - 193.
Рус.
Библ. - 5 назв.
С использованием математической модели проведен анализ работы двигателя внутреннего сгорания на генераторном газе, полученном из биомассы. В результате расчетов установлено влияние основных параметров процесса на эффективную мощность двигателя.
З використанням математично╖ модел╕ проведено анал╕з роботи двигуна внутр╕шнього згоряння на генераторному газ╕, отриманому з б╕омаси. У результат╕ розрахунк╕в встановлено вплив основних параметр╕в процесу на ефективну потужн╕сть двигуна.
Ключевые слова: двигатель внутреннего сгорания, биомасса, генераторный газ, эффективная мощность, автономные источники энергоснабжения.

 

УДК 621.78.013
Лазич Л. (Lazic L.), Свинолобов Н.П., Бровкин В.Л.
Влияние высоты камерной печи на ее характеристики при косвенном радиационном теплообмене.
С. 194 - 208.
Рус.
Библ. - 14 назв.
Рассматривается влияние высоты рабочего пространства печи и анализируется влияние тепловых потерь из рабочего пространства на основные характеристики - производительность и удельный расход топлива печи - при косвенном радиационном нагреве металла перед деформационной обработкой.
Розгляда╓ться вплив висоти робочого простору печ╕ й анал╕зу╓ться вплив теплових втрат з робочого простору на основн╕ характеристики - продуктивн╕сть ╕ питома витрата палива печ╕ - при непрямому рад╕ац╕йному нагр╕ванн╕ металу перед деформац╕йною обробкою.
Ключевые слова: радиационный теплообмен, производительность, печь, расход топлива, футеровка, тепловой поток, металл.

 

УДК 669.162.1
Ливитан Н.В.
Вихревое вдувание пылеугольного топлива в доменную печь.
С. 209 - 212.
Рус.
Библ. - 7 назв.
Пути решение задачи дальнейшего снижения расхода кокса в доменной печи за счет устранения влияния факторов, ограничивающих эффективное использование газообразных и твердых углеводородных дутьевых добавок.
Шляхи вир╕шення задач╕ подальшого зниження витрати коксу в доменн╕й печ╕ за рахунок усунення впливу фактор╕в, що обмежують ефективне використання газопод╕бних ╕ твердих вуглецевом╕стких дутт╓вих дом╕шок.
Ключевые слова: доменная печь, кокс, пылеугольное топливо, экономия энергоресурсов.

 

УДК 662.61
Ливитан Н.В.
Теплообмен и структура течений во вращающейся печи, оборудованной горелкой с радиально направленными соплами.
С. 213 - 218.
Рус.
Библ. - 4 назв.
Проанализированы особенности тепловой работы во вращающихся печах горелок различных конструкций. Показано, что использование горелок с радиально направленными соплами позволяет интенсифицировать теплообмен между продуктами горения и обжигаемым материалом, а также повысить стойкость футеровки печи, приведены результаты исследования структуры течений в зоне обжига печи, полученные методами физического моделирования.
Проанал╕зовано особливост╕ теплово╖ роботи в обертових печах пальник╕в р╕зних конструкц╕й. Показано, що використання пальник╕в з рад╕ально спрямованими соплами дозволя╓ ╕нтенсиф╕кувати теплообм╕н м╕ж продуктами гор╕ння ╕ випалюваним матер╕алом, а також п╕двищити ст╕йк╕сть футер╕вки печ╕, приведен╕ результати досл╕дження структури теч╕й у зон╕ випалу печ╕, отриман╕ методами ф╕зичного моделювання.
Ключевые слова: вращающаяся печь, горелочное оборудование, теплообмен, структура течений, тепловые потери.

 

УДК 669.183.57(043.3)
Ложко А.Н., Власюк Е.А., Сидоренко Л.Ю.
Влияние рыночной конъюнктуры на экономическую эффективность процесса получения низкоуглеродистых марок сталей методом газокислородного рафинирования в конвертерах малого объема.
С. 219 - 224.
Рус.
Библ. - 3 назв.
Проведено исследование зависимости себестоимости различных марок сталей от рыночной стоимости наиболее дорогостоящего сырья. Таким сырьем для получения низкоуглеродистых марок сталей является никель. Приведены данные по экономической эффективности производства различных марок сталей.
Проведено досл╕дження залежност╕ р╕зних марок сталей в╕д ринково╖ вартост╕ найб╕льш коштовно╖ складово╖ сировини. Такою складовою для отримання низьковуглецевих марок сталей ╓ н╕кель. Наведено дан╕ щодо економ╕чно╖ ефективност╕ виробництва р╕зних марок сталей.
Ключевые слова: низкоуглеродистые стали, газокислородное рафинирование, конвертер, никель, экономическая эффективность.

 

УДК 669.183.21
Лукьянов А.В., Боганов О.Н., Кияшко Н.А., Черный А.А, Бабкин В.М.
Влияние давления печной атмосферы на тепловую работу мартеновской печи.
C. 225 - 234.
Рус.
Библ. - 4 назв.
Рассмотрены вопросы подбора оптимального давления в рабочем пространстве мартеновской печи, позволяющего избежать необоснованного перерасхода топлива, электроэнергии и огнеупоров, на примере мартеновской печи Алчевского металлургического комбината. Показано, что внедрение системы автоматического контроля и регулирования давления в печи, позволяющей выдерживать давления под сводом печи близкие к оптимальным, обеспечило экономию на мартеновской печи № 6: топлива - 6,2 %, электроэнергии на привод дымососов - 20 - 25 %.
Розглянут╕ питання п╕дбору оптимального тиску в робочому простор╕ мартен╕всько╖ печ╕, що дозволя╓ уникнути необгрунтовано╖ перевитрати палива, електроенерг╕╖ та вогнетрив╕в, на приклад╕ мартен╕всько╖ печ╕ Алчевського металург╕йного комб╕нату. Показано, що впровадження системи автоматичного контролю и регулювання тиску в печ╕, що дозволя╓ витримувати тиски п╕д сводом печ╕ близк╕ до оптимальних, забезпечило економ╕ю на мартен╕вськ╕й печ╕ № 6: палива - 6,2 %, електроенерг╕╖ на прив╕д димосос╕в - 20 - 25 %.
Ключевые слова: оптимальное давление, выбивание дыма, подсос воздуха, перерасход топлива, система автоматического регулирования.

 

УДК 666.92:536.12
Мануйленко А.А.
Динамика процесса диссоциации известняка.
С. 235 - 245.
Рус.
Библ. - 8 назв.
Решена вспомогательная задача нагрева полого шара с целью обоснования допущения о квазистационарности профиля температур в слое материала, претерпевшего химическое превращение при диссоциации известняка. Решение задачи получено методом конечных интегральных преобразований. Проведено сравнение времени химического превращения материала со временем изменения температур в полом шаре. Разработана методика определения динамики перемещения фронта химического превращения карбонатного сырья с использованием метода квазистационарного приближения.
Вир╕шено допом╕жну задачу нагр╕ву пустот╕ло╖ кул╕ з метою об╜рунтування припущення щодо кваз╕стац╕онарност╕ проф╕лю температур у шар╕, що перетерп╕в х╕м╕чне перетворення за умов процесу дисоц╕ац╕╖ вапняку. Розв'язання задач╕ отримано методом к╕нцевих ╕нтегральних перетворень. Проведено пор╕вняння часу х╕м╕чного перетворення матер╕алу з часом зм╕ни температури у пустот╕л╕й кул╕. Розроблено методику визначення динам╕ки перем╕щення фронту х╕м╕чного перетворення карбонатно╖ сировини з використанням методу кваз╕стац╕онарного наближення.
Ключевые слова: диссоциация, химическое превращение, известняк, квазистационарность, температура, полый шар, фронт реакции.

 

УДК 669.34.018.8.620.18
Мелихов В.М., Недопекин Ф.В. Белоусов В.В., Кондратенко В.М.
Математическое моделирование получения композитных слитков.
C. 246 - 254.
Рус.
Библ. - 5 назв.
Для оптимизации процесса формирования композитного слитка разработана математическая модель, реализация вычислительного алгоритма которой позволила провести исследования гидродинамических и теплообменных процессов. Получены поля скоростей, температуры, доли твердой фазы и проведен анализ заливки стали в изложницу, конвективного теплопереноса и продвижение фронта кристаллизации композитного слитка.
Для оптим╕зац╕╖ процесу формування композитного зливка розроблена математична модель, реал╕зац╕я обчислювального алгоритму яко╖ дозволила провести досл╕дження г╕дродинам╕чних ╕ теплообм╕нних процес╕в. Отримано поля швидкостей, температури, частки твердо╖ фази й проведено анал╕з заливання стали в виливницю, конвективного теплопереносу й просування фронту кристал╕зац╕╖ композитного зливка.
Ключевые слова: композитный слиток, гидродинамика, теплообмен, кристаллизация.

 

УДК 662.992.8
Ночвинов П.В., Егоров А.П., Сапов В.Ф. Радченко Ю.Н., Крячко А.П.
Совершенствование автоматизированной системы управления тепловым режимом рекуперативных нагревательных колодцев с отоплением из центра пода.
С. 255 - 260.
Рус.
Библ. - 8 назв.
На основе анализа работы существующих автоматизированных систем управления (АСУ) тепловым режимом рекуперативных нагревательных колодцев разработана АСУ, обеспечивающая, в условиях непредсказуемых утечек воздуха в рекуператорах, высокое качество сжигания топлива, как в период нагрева, так и в период томления слитков.
На основ╕ анал╕зу роботи ╕снуючих автоматизованих систем управл╕ння (АСУ) тепловим режимом рекуперативних нагр╕вальних колодяз╕в розроблена АСУ, що забезпечу╓, в умовах непередбачених втрат пов╕тря в рекуператорах, високу як╕сть спалювання палива, як у пер╕од нагр╕вання, так ╕ в пер╕од томл╕ння зливк╕в.
Ключевые слова: рекуперативный нагревательный колодец, качество сжигания топлива, АСУ тепловым режимом.

 

УДК 669.18:669.046.516.:51.001.57
Павлюченков И.А., Болотова Ю.А.
Особенности математического моделирования плавления слитков алюмосодержащих сплавов на основе железа в сталеразливочном ковше.
C. 261 - 271.
Рус.
Библ. - 6 назв.
В работе представлена методика расчета процесса плавления слитков алюмосодержащих сплавов на основе железа с использованием математической модели, которая комплексно учитывает взаимовлияющие процессы перемещения слитка в расплаве и его одновременного расплавления в период наполнения ковша. Исследованы теплофизические свойства алюмосодержащего материала, влияние химического состава, геометрических размеров, интенсивности движения жидкого металла и его температуры на кинетику расплавления алюмосодержащих слитков.
В робот╕ наведено методику розрахунку процесу плавлення зливк╕в алюмовм╕стких сплав╕в на основ╕ зал╕за з використанням математично╖ модел╕, яка комплексно врахову╓ вза╓мовпливов╕ процеси руху зливку в розплав╕ та його одночасного плавл╕ння в пер╕од наповнення ковша. Досл╕джено теплоф╕зичн╕ властивост╕ алюмовм╕сткого матер╕алу, вплив х╕м╕чного складу, геометричних розм╕р╕в, ╕нтенсивност╕ руху р╕дкого металу та його температури на к╕нетику розплавлення алюмовм╕стких зливк╕в.
Ключевые слова: внепечное раскисление, ферроалюминий, плавление, математическое моделирование, ресурсосберегающая технология.

 

УДК 621.771.25.04.001.5 
Перерва В.Я., Губинский М.В.
Исследование энергосберегающих режимов работы сортопрокатного производства системы печь - стан.
С. 272 - 277.
Рус.
Библ. - 4 назв.
Рассмотрен энергосберегающий режим работы сортопрокатного производства при использовании теплоизолирующих экранов, установленных в межклетьевых промежутках.
Розглянуто енергозбер╕гаючий режим роботи сортопрокатного виробництва при використанн╕ тепло╕золюючих екран╕в, встановлених у м╕жкл╕тьовому простор╕.

Ключевые слова: нагрев заготовок, сортопрокатное производство, теплоизолирующие экраны, энергосбережение.

 

УДК 662.764; 536.7
Потапов Б.Б., Пинчук В.А.
Оценка термодинамического потенциала углей Украины.
С. 278 - 284.
Рус.
Библ. - 5 наз.
Для расчета термодинамических показателей процессов термической переработки предложен метод расчета энтальпии образования углей из элементов в стандартных состояниях; представлены результаты расчета энтальпии образования для основных углей Украины в рабочем, аналитическом, сухом беззольном состоянии. Рассчитаны адиабатические температуры воздушной и кислородной газификации некоторых марок углей.
Для розрахунку термодинам╕чних показник╕в процес╕в терм╕чно╖ переробки запропоновано метод розрахунку ентальп╕╖ утворення вуг╕ль з елемент╕в у стандартних станах; представлен╕ результати розрахунку ентальп╕╖ утворення для основних вуг╕ль Укра╖ни в робочому, анал╕тичному, сухому беззольному стан╕. Розраховано ад╕абатичн╕ температури пов╕тряно╖ ╕ киснево╖ газиф╕кац╕╖ деяких марок вуг╕ль.
Ключевые слова: уголь, термодинамический потенциал, энтальпия образования, адиабатическая температура, газификация.

 

УДК 685.5.011:66.041
Ревун М.П., Зинченко В.Ю.
Расчет управления форсированным нагревом термически массивных тел в камерных печах.
С. 285 - 293.
Рус.
Библ. - 4 назв.
Предложена методика расчета оптимального  по быстродействию управления нагревом термически массивных тел на основе экспоненциальной аппроксимации распределения температуры в сечении.
Запропоновано методику розрахунку оптимального  за швидкод╕╓ю керування нагр╕вом терм╕чно масивних т╕л на основ╕ експонентно╖ апроксимац╕╖ розпод╕лу температури в перетин╕.
Ключевые слова: нагрев, температура, термически массивное тело, оптимальное управление.

 

УДК 621.3.
Ревун М.П., Зинченко В.Ю.
Перспективные направления совершенствования тепловой работы нагревательных и термических камерных печей.
С. 294 - 302.
Рус.
Библ. - 16 назв.
В настоящей статье приведен анализ основных перспективных  направлений совершенствования тепловой работы низкотемпературных нагревательных и термических печей с позиции снижения расхода топлива, в частности, природного газа, а также повышения качества тепловой обработки металла.
В статт╕ наведено анал╕з основних перспективних напрямк╕в удосконалювання теплово╖ роботи низькотемпературних нагр╕вальних ╕ терм╕чних печей з позиц╕╖ зниження витрат палива, зокрема, природного газу, а також п╕двищення якост╕ теплово╖ обробки металу.
Ключевые слова: камерная печь, тепловая работа, ╓нергосбережение, расход топлива.

 

УДК 621.746: 669.18
Романько Я.В., Решетняк С.И.
Моделирование разогрева промежуточного ковша.
С. 303 - 312.
Рус.
Библ. - 8 назв.
Приведена трехмерная математическая модель разогрева промежуточного ковша сложной формы, учитывающая расположение горелок и движение дымовых газов. С помощью модели рассмотрены различные схемы отопления промковша.
Приведена трьохм╕рна математична модель роз╕гр╕ву пром╕жного ковша складно╖ форми, яка врахову╓ розташування пальник╕в та рух димових газ╕в. За допомогою модел╕ розглянут╕ р╕зн╕ схеми опалення промковша.
Ключевые слова: промежуточный ковш, разогрев, математическая модель, температурное поле.

 

УДК 621.783.2:669.95
Сибирь А.В., Решетняк С.И., Губинский В.И.
Моделирование гидродинамических процессов в регенеративном колодце с центральной горелкой.
С. 313 - 323.
Рус.
Библ. - 6 назв.
Выполнено математическое моделирование гидродинамических процессов в регенеративном нагревательном колодце с центральной горелкой. Для учета турбулентности движения использованы k -   и  RNG k -  модели. На созданной физической модели проведены исследования характера потоков из воздушного и газового сопел центральной горелки.
Виконано математичне моделювання г╕дродинам╕чних процес╕в у регенеративному нагр╕вальному колодяз╕ з центральним пальником. Для обл╕ку турбулентност╕ руху використано k -   ╕  RNG k -  модел╕. На створен╕й ф╕зичн╕й модел╕ досл╕джено характер поток╕в з пов╕тряного ╕ газового сопел центрального пальника.
Ключевые слова: регенеративный нагревательный колодец, математическое моделирование, гидродинамические процессы, физическая модель, газовое сопло.

 

УДК 681.536.5
Толстых В.К., Недопекин Ф.В., Бодряга В.Е.
Идентификация эффективного коэффициента температуропроводности при непрерывной разливке металла.
C. 324 - 328.
Рус.
Библ. - 6 назв.
Рассматривается постановка задачи идентификации эффективного коэффициента температуропроводности при непрерывной разливке металла, предлагается и обосновывается метод ее решения.
Розгляда╓ться постановка задач╕ ╕дентиф╕кац╕╖ ефективного коеф╕ц╕╓нту температуропров╕дност╕ при безперервному литт╕ металу, пропону╓ться та об╜рунтову╓ться метод ╖╖ розв'язання.
Ключевые слова: структурная идентификация, эффективная температуропроводность, оптимизационная задача идентификации.

 

УДК 621. 314
Усенко А.Ю.
Теоретические исследования пиролиза мелкодисперсных отходов биомассы с целью получения биотоплива.
С. 329 - 339.
Рус.
Библ. - 6 назв.
Представлена математическая модель процесса пиролиза биомассы во взвешенном слое потока горячего воздуха, позволяющая учитывать: соотношение расходов горячего воздуха и биомассы, исходную температуру горячего воздуха, влажность биомассы, вид используемой биомассы, продолжительность обработки. В результате расчетов определены области возможных параметров реализации процесса пиролиза и конструктивных размеров установки для его реализации.
Представлено математичну модель процесу пирол╕зу б╕омаси у зваженому шар╕ у потоц╕ гарячого пов╕тря, що дозволя╓ враховувати: сп╕вв╕дношення витрат гарячого пов╕тря ╕ б╕омаси, вих╕дну температуру гарячого пов╕тря, волог╕сть б╕омаси, вид використовувано╖ б╕омаси, тривал╕сть обробки. У результат╕ розрахунк╕в визначен╕ област╕ можливих параметр╕в реал╕зац╕╖ процесу пирол╕зу ╕ конструктивних розм╕р╕в установки для його реал╕зац╕╖.
Ключевые слова: биомасса, пиролиз, взвешенный слой, процесс термической обработки, кинетические зависимости, уравнение теплового баланса, уравнение сохранения энергии, схемы восходящего и нисходящего потоков.

 

УДК 669.046.37:666.92
Форись С.Н., Федоров С.С., Федоров О.Г.
Влияние внешнего теплообмена на длительность обжига известняка.
С. 340 - 348.
Рус.
Библ. - 11 назв.
Проведены численные исследования влияния коэффициента теплоотдачи, температуры газов и размера куска на длительность обжига известняка. Обработка результатов в безразмерных критериях подобия, характеризующих процесс, позволила получить безразмерную зависимость для определения длительности обжига. Получены предельные значения массивности кусков, при которых интенсивность внешнего  теплообмена практически не влияет на динамику процесса обжига.
Приведен╕ чисельн╕ досл╕дження впливу коеф╕ц╕╓нту теплов╕ддач╕, температури газ╕в та розм╕ру куска на тривал╕сть випалу вапняку. Обробка результат╕в за допомогою безрозм╕рних критер╕╖в, як╕ характеризують процес, дозволила визначити безрозм╕рну залежн╕сть для визначення тривалост╕ випалу. Отриман╕ граничн╕ значення масивност╕ куск╕в, для яких ╕нтенсивн╕сть зовн╕шнього теплообм╕ну практично не вплива╓ на динам╕ку процесу випалу.
Ключевые слова: известняк, внешний и внутренний теплообмен, длительность обжига, безразмерные критерии.

 

УДК 658.567.1:662.613.125
Боженко О.П.
Анализ эффективности энергосбережения при отоплении нагревательных печей доменным газом.
С. 349 - 352.
Рус.
Библ. - 1 назв.
Представлен анализ эффективности энергосбережения при отоплении нагревательных печей доменным газом. Показано, что при применении малогабаритных регенераторов обеспечивается глубокая утилизация теплоты уходящих газов на уровне коэффициента использования теплоты топлива, равного 90 %, что приведет к уменьшению удельного расхода топлива.
Представлено анал╕з ефективност╕ енергозбереження при опаленн╕ нагр╕вальних печей доменним газом. Показано, що при застосуванн╕ малогабаритних регенератор╕в забезпечу╓ться глибока утил╕зац╕я теплоти газ╕в, що в╕дходять, на р╕вн╕ коеф╕ц╕╓нта використання теплоти палива, р╕вного 90 %, що приведе до зменшення питомо╖ витрати палива.
Ключевые слова: нагревательная печь, доменный газ, малогабаритный регенератор, расход топлива, энергосбережение.

 

УДК 532.516: 669
Захаров Н.И.
Обобщение закона Сивертса.
С. 353 - 355.
Рус.
Библ. - 8 назв.
Предложена математическая формула, обобщающая "закон квадратного корня" Сивертса для концентрации водорода и азота на границе "металл-вакуум" . Обобщение достигается за счет учета напряженности электростатического поля, действующего на движущийся расплав одновременно с вакуумом. Привлечены новые данные по характеру воздействия на металл электростатического поля.
Запропоновано математичну формулу, що узагальню╓ "закон квадратного кореня" Сивертса для концентрац╕╖ водню ╕ азоту на меж╕ "метал-вакуум". Узагальнення досяга╓ться за рахунок обл╕ку напруженост╕ електростатичного поля, що д╕╓ на розплав, що руха╓ться, одночасно з вакуумом. Притягнуто нов╕ дан╕ по характеру впливу на метал електростатичного поля.

 

УДК 621.1.016.4:621.78.016.4
Шевченко Г.Л., Грещик Е.А.
Анализ эффективности использования современных теплоизоляционных материалов в камерных нагревательных печах малой мощности.
С. 356 - 360.
Рус.
Библ. - 3 назв.
Проведен анализ эффективности использования волокнистых футеровочных материалов на камерных нагревательных печах малой мощности. Установлено влияние режима эксплуатации печи на экономию топлива при замене традиционной футеровки на футеровку из волокнистых огнеупоров.
Проведено анал╕з ефективност╕ використання волокнистих футеровочних матер╕ал╕в на камерних нагр╕вальних печах  мало╖ потужност╕. Встановлено вплив режиму експлуатац╕╖ печ╕ на економ╕ю палива при зам╕н╕ традиц╕йно╖ футеровки на футеровку з волокнистих вогнетрив╕в.
Ключевые слова: волокнистый огнеупор, футеровка, камерные печи, теплопроводность, изоляция.

Gerb NMetAU
НМетАУ

 

Gerb kafedri TEMP
кафедра ТЭМП
НМетАУ

 

© Национальная металлургическая академия Украины, 2009.