МЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ ТЕПЛОТЕХНИКА
СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ


2007

Металург╕йна теплотехн╕ка: Зб╕рник наукових праць Нац╕онально╖ металург╕йно╖ академ╕╖ Укра╖ни. – Дн╕пропетровськ: "ПП Грек О.С.", 2007. – 324 с. – Рус.

УДК 621.311.22
Абдулин М.З., Дворцин Г.Р., Жученко А.М., Кулешов Ю.А., Милко Е.И.
Эффективное сжигание топлива в огнетехнических объектах металлургии.
С. 3 - 13.
Рус.
Библ. - 7 назв.
Проведен обзор существующих горелочных устройств и современных технологий сжигания топлива. Выполнены аналитические и экспериментальные исследования струйно-нишевой системы смесеобразования и стабилизации горения. Определены принципы построения высокоэффективной технологии сжигания топлива. Приведен опыт внедрения струйно-нишевой технологии на огнетехнических объектах энергетики и металлургии.
Ключевые слова: горелочное устройство, струйно-нишевая технология.


УДК 662.957
Абраменков Ю.Я., Сысоева Т.Е.
Теоретический анализ работы газогорелочных устройств в связи с теплообменом в рабочем пространстве секционных термических печей.
С. 14 - 22.
Рус.
Библ. - 13 назв.
Проведен анализ работы газогорелочных устройств типа ГНП секционной термической печи для нагрева и термической обработки труб. Исследована аэродинамика газового и воздушного потоков, в связи с организацией горения. Проведен анализ роли различных видов передачи теплоты в рабочем пространстве секционной печи при расчете ее по общепринятым методикам. Результаты расчетов сравнены с практическими данными работы секционной печи. Показано, что несоответствие результатов расчетов практическим данным связано с тем, что не учтены действительные условия развития горения в факеле.
Ключевые слова: горелка, газовый и воздушный потоки, теплообмен, секционная печь, горение, факел.


УДК 532.525.2:66.099.2
Бойко В.Н., Бойко Г.В.
Грануляция высокотемпературных расплавов в струйном аппарате.
С. 23 - 32.
Рус.
Библ. - 12 назв.
Рассмотрен способ грануляции расплавов с одновременной их закалкой в струйном аппарате, в котором в качестве активного агента используется вода. Предложена методика расчета струйного гранулятора расплавов, позволяющая определять его конструктивные и технологические параметры.
Ключевые слова: струйный аппарат, расплав, эжекция, грануляция.


УДК 66.041:666.92
Бойко В.Н., Федоров О.Г.
Расчет печи циклонного типа для термообработки мелкодисперсных материалов.
С. 33 - 43.
Рус.
Библ. - 7 назв.
Предложен метод расчета печи циклонного типа с каскадными циклонными теплообменниками на примере расчета печи для производства мелкодисперсной извести. В основу расчета положены материальный и тепловой балансы отдельных элементов печи с учетом возможных подсосов воздуха по трактам печи, незавершенности теплообмена между твердой и газовой фазами в каждой ступени, тепловой эффект химических реакций.
Ключевые слова: циклонная печь, каскадные теплообменники, теплоноситель, подогреватель, охладитель.


УДК 536.2:621.078
Веселовский В.Б., Боcенко Т.М., Горелова К.В.
Структурный метод решения задач теплопроводности для составных тел при экстремальных воздействиях с учётом тепловой памяти.
С. 44 - 52.
Рус.
Библ. - 6 назв.
Рассмотрено интегро-дифференциальное уравнение теплопроводности для многослойных конструкций, получено структурированное решение, проведены численно-параметрические исследования температурных полей при импульсном тепловом воздействии на материал.
Ключевые слова: интегро-дифференциальное уравнение, многослойная конструкция.


УДК 536.2:621.078
Веселовский В.Б., Малая Ю.А., Гнедаш К.И.
Математическое моделирование импульсных теплотехнологических процессов.
С. 53 - 61.
Рус.
Библ. - 9 назв.
Получено решение гиперболического уравнения теплопроводности, описывающего высокоинтенсивные тепловые процессы, методом разделения переменных и операционным методом.
Ключевые слова: гиперболическое уравнение теплопроводности, импульсные тепловые процессы.


УДК 536.2:621.078
Веселовский В.В.
Решение задач контактного теплообмена структурным методом.
С. 62 - 70.
Рус.
Библ. - 11 назв.
Получены решения задач теплопроводности по предложенным моделям контактного термического сопротивления в элементах конструкций. Решения основаны на интегральном преобразовании Лапласа.
Ключевые слова: контактное термическое сопротивление, функции релаксации.


УДК 662.661.25
Воробьева Л.А., Затопляев Г.М., Губинский В.И., Cибирь А.В., Затопляев П.Г., Шляховой П.В.
Исследование теплообмена и гидравлического сопротивления в металлическом трубчатом регенераторе.
С. 71 - 77.
Рус.
Библ. - 4 назв.
Экспериментально исследован теплообмен в малогабаритном металлическом трубчатом регенераторе. Выполнены измерения температуры теплоносителей и материала насадки по ее высоте в процессе нагрева и охлаждения. Выполнена оценка эффективности работы данной насадки.
Ключевые слова: металлический трубчатый регенератор, насадка, теплоноситель.


УДК 621.783.2:669
Гинкул С.И., Казанцев Е.И., Лебедев А.Н., Прокофьева Н.В.
Моделирование нагрева слитка в регенеративных нагревательных колодцах.
С. 78 - 85.
Рус.
Библ. - 3 назв.
С применением математического моделирования рассматривается нагрев слитков в регенеративных нагревательных колодцах. Попеременная подача топлива через регенераторы приводит к несимметричному нагреву слитков. Уменьшение времени между перекидками клапанов с одинаковым темпом роста температуры печи на каждом интервале позволяет интенсифицировать процесс нагрева слитков и уменьшить колебание температур.
Ключевые слова: слиток, математическое моделирование, нагрев, регенеративный нагревательный колодец.


УДК 662.767:533:532.517.4
Гичёв Ю.А., Адаменко Д.С., Коваль К.М., Косенко Ю.А.
Результаты испытания и эффективность пульсационно-акустического сжигания топлива.
С. 86 - 95.
Рус.
Библ. - 14 назв.
Приведены результаты испытания и расчетных исследований, подтверждающие эффективность пульсационно-акустического сжигания топлива на паровом котле. Разработана методика теплового расчета котла с учетом наложения акустических пульсаций.
Ключевые слова: паровой котел, топка, пульсационно-акустическое сжигание топлива, эффективность.


УДК 532.525.6
Гичёв Ю.А., Гребенюк А.В., Перцевой В.А.
Гидравлическое моделирование запирающих свойств звуковых и дозвуковых газовых струй.
С. 96 - 104.
Рус.
Библ. - 12 назв.
Приводятся результаты экспериментального исследования запирающих свойств осесимметричной газовой струи, натекающей на плоскость среза модельной трубы, которая формирует встречный водяной поток. Угол между плоскостью среза модельной трубы и осью сопла составлял 45 и 60 градусов. Определено влияние газодинамических и геометрических параметров газовой струи на ее запирающие свойства. На основании результатов экспериментальных исследований предложена математическая модель расчета газодинамических характеристик газовой струи в области ее взаимодействия с потоком жидкости.
Ключевые слова: турбулентная газовая струя, модельная труба, сопло, давление, газодинамическая отсечка шлака.


УДК 536.24
Горбунов А.Д., Глущенко Е.Л.
Аналитический расчёт нагрева (охлаждения) двухслойного шара.
С. 105 - 108.
Рус.
Библ. - 3 назв.
Получены аналитические решения для расчёта конвективного нагрева (охлаждения) шара, покрытого тонкой оболочкой.
Ключевые слова: конвективный нагрев (охлаждение), двухслойный шар, аналитическое решение.


УДК 669.162.215
Горбунов А.Д., Глущенко Е.Л., Парфёнов А.И.
Распределение температуры материалов по радиусу доменной печи в виде квадратичной параболы.
С. 109 - 115.
Рус.
Библ. - 5 назв.
Предложены и проанализированы решения по расчёту радиального распределения температур с целью определения оптимального хода печи. Методика позволяет теоретически обосновать выбор рационального хода печи, который соответствует положению минимума изотермы на расстоянии одной четверти радиуса печи от её боковой поверхности.
Ключевые слова: радиальное распределение, квадратичная парабола, минимум изотермы.


УДК 629.162.2
Грес Л.П., Быстров А.Е., Флейшман Ю.М.
Исследование влияния скорости теплоносителей на параметры теплообмена в насадке воздухонагревателя.
С. 116 - 121.
Рус.
Библ. - 5 назв.
В работе представлены методика и результаты теоретического анализа работы доменного воздухонагревателя при повышенной скорости теплоносителей. Исследование выполнено применительно к существующему воздухонагревателю N 20 доменной печи N 5 металлургического комбината им. Ильича при различных значениях тепловой мощности.
Ключевые слова: воздухонагреватель, теплообмен, скорость теплоносителя.


УДК 669.162.231
Грес Л.П., Миленина А.Е., Щурова Н.И.
Анализ зависимостей давления насыщения водяного пара от температуры при расчетах температур подогрева компонентов горения воздухонагревателей доменных печей.
С. 122 - 129.
Рус.
Библ. - 11 назв.
Проведен численный анализ зависимостей давления насыщения водяного пара от температуры для численных расчетов на ЭВМ влагосодержания газа. Выбрана зависимость для расчета давления насыщения водяного пара, дающая минимум относительной погрешности аппроксимации табличных данных. Уточнены коэффициенты выбранной формулы для диапазона изменения температур (-20 - +35 °С) влажного газа.
Ключевые слова: влагосодержание доменного газа, давление насыщения водяного пара, уравнение Антуана.


УДК 621.314
Губинский М.В., Кремнева Е.В., Шишко Ю.В., Шевченко Г.Л., Усенко А.Ю.
Исследование процесса термоокислительного пиролиза биомассы в плотном слое.
С. 130 - 136.
Рус.
Библ. - 7 назв.
Приведены результаты экспериментальных исследований процесса пиролиза скорлупы грецкого ореха в плотном слое в режиме фильтрационного горения. Установлены параметры движения фронта горения по высоте слоя. По результатам экспериментов определены энергетические показатели процесса термоокислительного пиролиза.
Ключевые слова: термоокислительный пиролиз, биомасса, фильтрационное горение, газификация.


УДК 621.783.233.2
Гупало Е.В., Гупало В.И., Шутенко Ю.Л.
Эффективность применения коксового газа для отопления кольцевых печей.
С. 137 - 143.
Рус.
Библ. - 6 назв.
На основе численных исследований нагрева металла с учетом окалинообразования выполнена оценка эффективности частичной или полной замены природного газа коксовым газом при отоплении кольцевой печи, работающей с максимальной производительностью.
Ключевые слова: кольцевая печь, коксовый газ, природный газ.


УДК 662.613.125
Ерёмин А.О.
Работа регенеративной системы отопления на низкокалорийном топливе без сброса дыма в обвод регенераторов.
С. 144 - 150.
Рус.
Библ. - 3 назв.
Рассмотрена возможность применения шариковых регенераторов для подогрева воздуха в печах, отапливаемых низкокалорийной коксо-доменной смесью без сброса излишков дыма в обвод регенераторов. Определена область применения такой системы отопления. Приведены данные по экономической эффективности предложенной системы подогрева воздуха.
Ключевые слова: шариковые регенераторы, подогрев воздуха, сбрасываемый дым, экономическая эффективность.


УДК 662.767.2
Землянка О.О., Губинський М.В.
Експериментальне досл╕дження роботи перем╕шуючих пристро╖в з метою г╕дродинам╕чного вдосконалення роботи б╕огазово╖ установки.
С. 151 - 156.
Укр.
Библ. - 3 назв.
Проведено експериментальн╕ досл╕дження роботи р╕зних тип╕в перем╕шуючих пристро╖в в ферментатор╕ б╕огазово╖ установки. Запропоновано вдосконалений тип перем╕шуючого пристрою. Визначено законом╕рност╕ м╕ж основними розм╕рами пристрою та параметрами перем╕шування.
Ключов╕ слова: б╕огаз, анаеробне брод╕ння.


УДК 514.753.243:536.2.022:536.631
Ильченко К.Д., Тарасевич Т.Ю.
Исследование типов поверхностей зависимости теплофизических свойств смесей металлургических материалов от состава и температуры.
С. 157 - 162.
Рус.
Библ. - 7 назв.
Изучена геометрия поверхностей теплофизических свойств двухкомпонентных смесей металлургических материалов.
Ключевые слова: поверхность, свойства, смеси.


УДК 662.665/767
Ильченко К.Д., Тарасевич Т.Ю.
Повышение качества энергетических топлив - основное условие экономии природного газа.
С. 163 - 170.
Рус.
Библ. - 2 назв.
Снижение зольности энергетических топлив и оптимизация их поставок позволит снизить расход природного газа.
Ключевые слова: качество, топливо, природный газ.


УДК 536.33: 669.162.231
Кошельн╕к О.В.
Розрахунок коеф╕ц╕╓нт╕в променистого теплообм╕ну запилених газових поток╕в в насадках регенератор╕в паливних печей.
С. 171 - 176.
Укр.
Библ. - 11 назв.
Представлено уточнену методику розрахунку коеф╕ц╕╓нт╕в теплов╕ддач╕ випром╕нюванням у каналах насадки регенеративних теплообм╕нник╕в паливних печей з обл╕ком запиленост╕ газового потоку.
Ключов╕ слова: випром╕нювання, запилен╕сть, регенератори.


УДК 666.92:536.12
Мануйленко А.А.
Динамика химического превращения материала.
С. 177 - 186.
Рус.
Библ. - 6 назв.
С использованием метода квазистационарного приближения решена задача химического превращения материала, с учетом зависимости теплофизических свойств продуктов топохимической реакции от температуры. Определено время химического превращения материала в зависимости от температуры газовой фазы и числа Био. Установлено влияние интенсивности внешнего и внутреннего теплообмена на процесс диссоциации материала. Определена суммарная поправка к полному времени диссоциации известняка, учитывающая изменение теплофизических свойств и перегрев продуктов реакции.
Ключевые слова: диссоциация, химическое превращение, карбонатное сырье, известняк, известь, фронт реакции.


УДК 669.162
Недопекин Ф.В., Белоусов В.В., Кравец В.А., Бодряга В.В.
Повышение экологической безопасности при переливах чугуна путем учёта влияния аэродинамики выбросов.
С. 187 - 192.
Рус.
Библ. - 7 назв.
Рассмотрена математическая модель процесса эжекции воздуха струёй жидкости при переливах чугуна. Новизна модели заключается в учете смешанной конвекции вблизи струи металла в приближении k - eps модели турбулентности. Проведен анализ влияния тепловой конвекции на распределение газовых потоков.
Ключевые слова: экологическая безопасность, бурый дым, аэродинамика, факел выбросов, турбулентность, тепловая конвекция, вынужденная конвекция.


УДК 621.785.01
Ольшанский В.М., Гринберг В.Я., Демидович Н.О., Гупало Е.В.
О проблеме управления нагревом труб перед калибровкой с заданной точностью при минимальном расходе топлива.
С. 193 - 202.
Рус.
Библ. - 2 назв.
Разработаны алгоритмы управления работой печи с шагающими балками, обеспечивающие нагрев труб с заданной точностью при минимальном расходе топлива в условиях рассогласованной работы пилигримовых и калибровочного станов. Выполнена оценка быстродействия разработанных алгоритмов управления.
Ключевые слова: печь с шагающими балками, расход топлива, алгоритм управления.


УДК 621.01.216
Павленко А.М., Климов Р.А.
Перемещение капель дисперсной фазы при вскипании эмульсий.
С. 203 - 210.
Рус.
Библ. - 4 назв.
Рассмотрены процессы силового взаимодействия между закипающими каплями эмульсии и вызванное фазовым переходом их перемещение. Представлена модель, позволяющая определить динамику перемещения частицы в плоскости при действии на нее сил, направленных со стороны соседних частиц.
Ключевые слова: эмульсия, капля, дисперсная фаза.


УДК 669.182.001.57
Пульпинский В.Б., Губинский В.И.
Численно-аналитическое решение задачи нагрева (охлаждения) цилиндра бесконечной длины при общем граничном условии второго рода.
С. 211 - 214.
Рус.
Библ. - 4 назв.
Рассмотрен численно-аналитический метод (ЧАМ) решения задачи об определении температурного поля цилиндра бесконечной длины при симметричном нагреве его переменным во времени тепловым потоком.
Ключевые слова: численно-аналитический метод, нагрев (охлаждение), граничные условия второго рода, многозонные печи, трубная заготовка, начальное параболическое распределение температур.


УДК 620.9:697.9
Радченко Ю.Н., Веселова С.П., Щурова Н.И.
Использование низкопотенциальных ВЭР в системах вентиляции.
С. 215 - 218.
Рус.
Библ. - 7 назв.
Рассмотрен один из возможных вариантов использования низкотемпературных технологических газов в рекуперативной системе вентиляции на основе тепловых труб. Показана принципиальная возможность создания такой системы.
Ключевые слова: низкотемпературные газы, рекуперативная система вентиляции, тепловые трубы.


УДК 662.957
Ревун М.П., Баришенко Е.Н., Башлий С.В.
Методика расчета параметров импульсного отопления термических печей.
С. 219 - 224.
Рус.
Библ. - 3 назв.
Результаты эксплуатации на термических печах показали, что импульсное отопление обеспечивает сокращение расхода топлива, длительности нагрева и брака по нагреву металла. Для использования такого способа отопления необходимо применять современные исполнительные механизмы, а также универсальные горелочные устройства. Для широкого распространения на всех печах импульсного отопления необходимо разработать методику для определения времени длительности импульсов.
Ключевые слова: термическая печь, импульсное отопление, длительность импульса.


УДК 669.046:536.68
Ревун М.П., Каюков Ю.Н., Чепрасов А.И.
Оптимизация малоокислительного нагрева металла при использовании топлива, кислорода и переменного коэффициента расхода воздуха.
С. 225 - 236.
Рус.
Библ. - 14 назв.
В работе предложена математическая модель оптимального управления малоокислительным нагревом термически тонкого тела в условиях камерной нагревательной печи. В качестве критерия оптимальности рассмотрены суммарные затраты энергоносителей и потери металла от окалинообразования. Показана степень влияния управляющих воздействий на экономические показатели процесса нагрева, дана оценка влияния величины коэффициента рекуперации и фактора цены на целесообразность применения кислорода в качестве дополнительного управляющего воздействия.
Ключевые слова: малоокислительный нагрев, термически тонкое тело, окалинообразование, критерий оптимальности, управляющие воздействия, оптимальное управление.


УДК 621.746: 669.18
Романько Я.В., Решетняк С.И.
Модель тепловой подготовки промежуточного ковша.
С. 237 - 245.
Рус.
Библ. - 8 назв.
Приведена трехмерная математическая модель тепловой подготовки промежуточного ковша сложной формы, учитывающая расположение горелок и движение дымовых газов.
Ключевые слова: промежуточный ковш, математическая модель, горелка, движение дымовых газов.


УДК 536.24:532.517
Румянцев В.Д.
Аналитическое описание регулярного режима нагрева (РРН) круглого полого цилиндра неограниченной длины и полого шара при qп = const по инженерной модели.
С. 246 - 253.
Рус.
Библ. - 2 назв.
Проводится математическое описание регулярного режима нагрева круглого полого цилиндра неограниченной длины и полого шара при qп = const по инженерной модели.
Ключевые слова: инженерная модель, полый цилиндр, полый шар, температура.


УДК 536.24:532.517
Румянцев В.Д.
Расчет инерционного периода нагрева тел при qпов = const.
С. 254 - 263.
Рус.
Библ. - 2 назв.
Проводится математическое описание инерционного периода нагрева и скорости распространения тепла внутри тела по инженерной модели при qпов= const.
Ключевые слова: инерционный период, скорость, температура.


УДК 621.783.24:621.1.016.4:669.045
Свинолобов Н.П., Бровкин В.Л.
Решение сопряженной задачи нагрева тел в камерной печи при постоянной мощности с учетом тепловых потерь.
С. 264 - 277.
Рус.
Библ. - 3 назв.
В безразмерном виде получено решение задачи нагрева тел в камерной печи при постоянной мощности в виде зависимостей удельного расхода теплоты и производительности от числа Свинолобова, безразмерной температуры и безразмерной мощности. Выполнен анализ теплоиспользования в печи в зависимости от этих переменных. Показано, что удельный расход теплоты имеет минимум: при малой тепловой мощности ее увеличение приводит к сокращению удельного расхода теплоты. При достижении мощности, соответствующей критическому значению числа Свинолобова, дальнейшее увеличение мощности ухудшает показатели теплоиспользования.
Ключевые слова: камерная печь, теплообмен, энергосбережение, удельный расход теп-лоты, производительность, температура.


УДК 669.162-669.181.4
Форись С.Н., Федоров С.С., Федоров О.Г.
Разработка и реализация рациональных режимов работы шахтных известково-обжиговых печей.
С. 278 - 286.
Рус.
Библ. - 10 назв.
Разработана математическая модель движения газов в слое с учетом диффузионного переноса вещества в шахтных известково-обжиговых печах на газообразном топливе. Выполнена проверка адекватности модели. Исследовано влияние перераспределения топлива между горелками на величину химического недожога. Разработаны оптимальные режимы работы шахтной известково-обжиговой печи, обеспечивающие минимальную величину химического недожога.
Ключевые слова: шахтная печь, обжиг известняка, газообразное топливо, химический недожог.


УДК 669.183.21
Хобта А.С., Лукьянов А.В., Боганов О.Н., Черный А.А., Яровой С.Н.
Анализ стойкости сводовых огнеупоров на двухванных сталеплавильных агрегатах ОАО "АМК".
С. 287 - 297.
Рус.
Библ. - 4 назв.
В статье рассмотрены проблемы стойкости двухванных сталеплавильных агрегатов, проведен анализ факторов, влияющих на стойкость сводовых огнеупоров, и намечены пути стабилизации показателей стойкости.
Ключевые слова: стойкость, огнеупоры, механическая прочность, температура, рабочее пространство, подина, термические напряжения.


УДК 621.785.3-412:621.783.2
Чепрасов О.╤., ╤ванов В.╤., Каюков Ю.М., Андр╕╓нко О.М.
П╕двищення теплово╖ ефективност╕ роботи полум'яних рециркуляц╕йних печей п╕д час в╕дпалювання сталевих злитк╕в.
С. 298 - 304.
Укр.
Библ. - 8 назв.
Розглянуто аспекти теплово╖ роботи полум'яних рециркуляц╕йних печей п╕д час в╕дпалювання злитк╕в високолеговано╖ стал╕ та стал╕ спец╕ального призначення. Запропоновано заходи, як╕ направлен╕ на вдосконалення схеми опалювання печей даного типу, а також режим╕в в╕дпалювання ряду сталей.
Ключов╕ слова: полум'яна рециркуляц╕йна п╕чь, схема опалювання, в╕дпалювання злитк╕в.


УДК 662.6 / .7:620.9.004.67
Шевченко Г.Л., Шишко Ю.В., Усенко А.Ю., Кремнева Е.В.
Исследование основных характеристик отходов биомассы как топлива.
С. 305 - 313.
Рус.
Библ. - 13 назв.
Приведены результаты экспериментальных исследований основных характеристик отходов биомассы, таких как лузга подсолнечника, рисовая и гречневая шелуха, ореховая скорлупа, древесные опилки. Исследования проведены для следующих характеристик: гранулометрический состав материала, скорость витания частиц, температура воспламенения, аэродинамическое сопротивление насыпного слоя частиц.
Ключевые слова: отходы биомассы, основные характеристики, экспериментальные исследования.


УДК 536.2.083
Шемет Т.Н., Затопляев Г.М.
Комплексное определение теплофизических характеристик волокнистых материалов.
С. 314 - 320.
Рус.
Библ. - 8 назв.
Предложена методика комплексного определения теплофизических характеристик волокнистых материалов. Схема проведения экспериментов в нестационарном режиме позволила применить для определения теплофизических характеристик расчетно-экспериментальные методы.
Ключевые слова: комплексное определение теплофизических характеристик, волокнистые материалы.

 

Gerb NMetAU
НМетАУ

 

Gerb kafedri TEMP
кафедра ТЭМП
НМетАУ

 

© Национальная металлургическая академия Украины, 2009.