cvmetИзвестия вузов. Цветная металлургияIzvestiya. Non-Ferrous Metallurgy0021-34382412-8783НИТУ "МИСИС"10.17073/0021-3438-2016-1-72-78cvmet-298Research ArticleАвтоматизация технологических процессовAutomation of Production ProcessesМАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ПЕЧИ-КОВША ПРИ ПУЗЫРЬКОВОЙ ПРОДУВКЕ РАСПЛАВА ГАЗОМ. СООБЩЕНИЕ IVMATHEMATICAL MODELING OF LADLE FURNACE THERMAL CONDITIONS DURING GAS-BUBBLE MELT BLOWING. REPORT IVНовокрещеновС. А.NovokreschenovS. A.

канд. техн. наук, профессор кафедры экономики и управления на металлургических предприятиях (ЭУМП),

620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19

Cand. Sci. (Tech.), prof., Department of economies and managements at the metallurgical enterprises,

620002, Yekaterinburg, Mira str., 19

Novokreschenov@e1.ruШвыдкийВ. С.ShvydkiiV. S.

докт. техн. наук, профессор кафедры теплофизики и информатики в металлургии

Dr. Sci. (Tech.), prof., Department of thermophysics and informatics in metallurgy

Vshvit@isnet.ruЖуковВ. П.ZhukovV. P.

докт. техн. наук, профессор кафедры металлургии тяжелых цветных металлов

Dr. Sci. (Tech.), prof., Department of metallurgy of heavy non-ferrous metals

Zhukov.v.p@mail.ruЧеремисинД. Д.CheremisinD. D.

аспирант кафедры ЭУМП

postgraduate student, Department of economies and managements at the metallurgical enterprises

e1.ry@e1.ruУральский федеральный университет (УрФУ) им. первого Президента России Б.Н. ЕльцинаРоссияUral Federal Univercity (UFU)Russian FederationУральский федеральный университет (УрФУ) им. первого Президента России Б.Н. ЕльцинаРоссияUFURussian Federation201627022016017278Copyright © Новокрещенов С.А., Швыдкий В.С., Жуков В.П., Черемисин Д.Д., 20162016Новокрещенов С.А., Швыдкий В.С., Жуков В.П., Черемисин Д.Д.Novokreschenov S.A., Shvydkii V.S., Zhukov V.P., Cheremisin D.D.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/298

Значительное влияние на теплообмен при проведении огневого рафинирования меди в печи-ковше оказывают не только формирование и движение газовых пузырей в расплаве, но и объемное содержание в нем газа в виде пузырей. В представленной математической модели рассмотрено влияние газонаполненности расплава при продувке и температуры газов под крышкой на среднюю температуру рафинируемого расплава.

A significant effect on heat transfer during copper fire refining in a ladle furnace is caused not only by forming and motion of gas bubbles in a melt, but also by the volume content of gas bubbles. The presented mathematical model analyzes the effect of melt gas fullness during blowing and gas temperature under the cover on an average temperature of the melt being refined.

пузырьпечь-ковшрафинирование медипорадонная продувкаbubbleladle furnacecopper refininggas bubblebottom blowingReferencesНовокрещенов С.А., Швыдкий В.С., Жуков В.П., Черемисин Д.Д., Холод С.И. Термодинамическая модель нестационарного нагрева расплава в печи-ковше при огневом рафинировании меди. Сообщение I // Изв. вузов. Цвет. металлургия. 2011. No. 4. C. 61—62.Novokreschenov S.A., Shvydkii V.S., Zhukov V.P., Cheremisin D.D., Kholod S.I. Termodinamicheskaya model’ nestatsionarnogo nagreva rasplava v pechi-kovshe pri ognevom rafinirovanii medi. Soobshchenie I [Thermodynamic model of non-stationary heating of fusion in the furnace ladle at fire refinement of copper. Message I]. Izv. vuzov. Tsvet. metallurgiya. 2011. No. 4. P. 61—62.Жуков В.П., Новокрещенов С.А., Агеев Н.Г. Математическое моделирование кинетики восстановления оксида меди (I) продуктами неполного сгорания природного газа. Сообщение II // Изв. вузов. Цвет. металлургия. 2013. No. 3. C. 58—62.Zhukov V.P., Novokreschenov S.A., Ageev N.G. Matematicheskoe modelirovanie kinetiki vosstanovleniya oksida medi (I) produktami nepolnogo sgoraniya prirodnogo gaza. Soobshchenie II [Mathematical modeling of kinetics of restoration of oxide of copper (I) products of incomplete combustion of natural gas. Message II]. Izv. vuzov. Tsvet. metallurgiya. 2013. No. 3. P. 58—62.Новокрещенов С.А., Швыдкий В.С., Жуков В.П., Овчинников Ю.Н., Черемисин Д.Д. Математическое моделирование гидродинамики пузырькового режима при донной продувке печи-ковша. Сообщение III // Изв. вузов. Цвет. металлургия. 2013. No. 5. C. 58—62.Novokreschenov S.A., Shvydkii V.S., Zhukov V.P., Ovchinnikov Yu.N., Cheremisin D.D. Matematicheskoe modelirovanie gidrodinamiki puzyr’kovogo rezhima pri donnoi produvke pechi-kovsha. Soobshchenie III [Mathematical modeling of hydrodynamics of the vesiculate mode at a ground purge of the furnace ladle. Message III]. Izv. vuzov. Tsvet. metallurgiya. 2013. No. 5. P. 58—62.Новокрещенов С.А., Швыдкий В.С., Жуков В.П., Черемисин Д.Д., Холод С.И. Математическое описание внутренних источников тепла в процессе огневого рафинирования меди в печи-ковше // Цвет. металлы. 2011. No. 4. C. 28—30.Novokreschenov S.A., Shvydkii V.S., Zhukov V.P., Cheremisin D.D., Kholod S.I. matematicheskoe opisanie vnutrennikh istochnikov tepla v protsesse ognevogo rafinirovaniya medi v pechi-kovshe [The mathematical description of internal sources of heat in the course of fire refinement of copper in the furnace ladle]. Tsvetnye metally. 2011. No. 4. P. 28—30.Гизатулин Р.А. Статистика пузырьков при продувке жидкости воздухом // Изв. вузов. Чер. металлургия. 2007. No. 8. C. 26—29.Gizatulin R.A. Statistika puzyr’kov pri produvke zhidkosti vozdukhom [Statistics of bubbles at a liquid purge air]. Izv. vuzov. Chernaya metallurgiya. 2007. No. 8. P. 26—29.Гизатулин Р.А. Закономерности распределения газовой фазы в жидкости при продувке снизу // Вестн. Юж.-Урал. гос. ун-та. Сер. Металлургия. 2006. No. 10 (65). C. 63—68.Gizatulin R.A. Zakonomernosti raspredeleniya gazovoi fazy v zhidkosti pri produvke snizu [Regularities of distribution of a gas phase in liquid at a purge from below]. Vestnik Yuzhno-Ural’skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya Metallurgiya. 2006. No. 10 (65). P. 63—68.Соковнин О.М., Загоскина Н.В., Загоскин С.Н. Гидродинамика движения сферических частиц, капель и пузырей в неньютоновской жидкости. Численные методы исследования // Теорет. основы хим. технологии. 2012. Т. 46. No. 5. C. 540.Sokovnin O.M., Zagoskina N.V., Zagoskin S.N. Gidrodinamika dvizheniya sfericheskikh chastits, kapel’ i puzyrei v nen’yutonovskoi zhidkosti. Chislennye metody issledovaniya [Hydrodynamics of the movement of spherical particles, drops and bubbles in non-Newtonian liquid. Numerical methods of research]. Teoreticheskie osnovy khimicheskoi tekhnologii. 2012. Vol. 46. No. 5. P. 540.Протопопов Е.В. Математическое моделирование гидродинамических процессов в шлаковой и металлической фазах конвертерной ванны при комбинированной продувке // Изв. вузов. Чер. металлургия. 2002. No. 4. C. 9—13.Protopopov E.V. Matematicheskoe modelirovanie gidrodinamicheskikh protsessov v shlakovoi i metallicheskoi fazakh konverternoi vanny pri kombinirovannoi produvke [Mathematical modeling of hydrodynamic processes in slag and metal phases of a converter bathtub at the combined purge]. Izv. vuzov. Chernaya metallurgiya. 2002. No. 4. P. 9—13.Шиляев М.И., Толстых А.В., Деренок А.Н., Хромова Е.М. Моделирование тепломассообмена при формировании пузырей в барботажных аппаратах // Теор. основы хим. технологии. 2003. Т. 37. No. 6. C. 575—583.Shilyaev M.I., Tolstykh A.V., Derenok A.N., Khromova E.M. Modelirovanie teplomassoobmena pri formirovanii puzyrei v barbotazhnykh apparatakh [Modeling of a heatmass exchange when forming bubbles in bubbling devices]. Teoreticheskie osnovy khimicheskoi tekhnologii. 2003. Vol. 37. No. 6. P. 575—583.Драганов Б.Х., Алмаев Р.А. Анализ динамики и теплообмена паровых пузырьков в газожидкостной среде // Енергетика i автоматика. 2014. No. 3. C. 21—26.Draganov B.Kh., Almaev R.A. Analiz dinamiki i teploobmena parovykh puzyr’kov v gazozhidkostnoi srede [The analysis of dynamics and heat exchange of steam bubbles in the gas-liquid environment]. Energetika i avtomatika. 2014. No. 3. P. 21—26.Белоусов В.В., Клевцов А.Г., Прибытков И.А., Сборщиков Г.С. Теплотехника и теплоэнергетика металлургического производства: Учеб. пос. для вузов. М.: Металлургия, 1993.Belousov V.V., Klevtsov A.G., Pribytkov I.A., Sborshchikov G.S. Teplotekhnika i teploenergetika metallurgicheskogo proizvodstva: Uchebnoe posobie dlya vuzov [Heating engineer and power system of metallurgical production: Manual for higher education institutions]. Moscow: Metallurgiya, 1993.Чиркин В.С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники. М.: Атомиздат, 1967.Chirkin V.S. Teplofizicheskie svoistva materialov yadernoi tekhniki [Heatphysical properties of materials of nuclear equipment]. Moscow: Atomizdat, 1967.Телегин А.С., Швыдкий В.С., Ярошенко Ю.Г. Тепломассоперенос. М.: Академкнига, 2002. C. 263—264.Telegin A.S., Shvydkii V.S., Yaroshenko Yu.G. Teplomassoperenos [Heatmass transfer]. Moscow: Akademkniga, 2002. P. 263—264.Пиптюк В.П., Поляков В.Ф., Самохвалов С.Е., Исаев О.Б., Павлов С.Н., Травинчев А.А. Изучение теплового состояния ванны установки ковш-печь // Металлург. 2011. No. 7. С. 50—53.Piptyuk V.P., Polyakov V.F., Samokhvalov S.E., Isaev O.B., Pavlov S.N., Travinchev A.A. Izuchenie teplovogo sostoyaniya vanny ustanovki kovsh-pech [Studying of a thermal condition of a bathtub of installation ladle furnace]. Metallurg. 2011. No. 7. P. 50—53.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.