- Код статьи
- 10.31857/S0869573324021117-1
- DOI
- 10.31857/S0869573324021117
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том / Номер выпуска 2
- Страницы
- 11-17
- Аннотация
- Выполнен анализ приведенного в литературе аналитического решения задачи о нагреве слоя материала движущимся газом. Установлено, что недостатком такого решения является постоянство теплофизических свойств материала и газа, а также коэффициента теплопередачи, что не позволяет учитывать их изменение в процессе нагрева слоя, а также различное развитие химических реакций. В реальных условиях в обжигаемых окатышах протекает комплекс физико-химических процессов: окисление магнетита, разложение карбонатов, образование новых химических соединений и др. Отмечается, что расчет окислительного нагрева железорудных окатышей основан на закономерностях передачи теплоты в неподвижном слое. При этом длительность нагрева слоя зависит от многих факторов и определяется в основном длительностью теплообмена между слоем окатышей и газом. Разработана методика расчета теплообмена в слое обжигаемых офлюсованных окатышей применительно к конвейерной машине. Достоинство методики состоит в том, что она позволяет проводить расчет окислительного обжига окатышей с учетом кинетики процессов, происходящих в окатышах при нагреве. С ее использованием можно определять температуры материала и газа в слое окатышей не только в начальный, но и в любой момент времени, что достигается использованием граничных условий и путем интегрирования дифференциальных уравнений, описывающих теплообмен в неподвижном слое. Причем теплофизические свойства газа и материала, а также коэффициенты теплоотдачи и теплопередачи принимались в виде функций от температуры, а не постоянными, как отмечается в предлагаемых решениях аналогичной задачи. Полученные в работе результаты имеют большое практическое значение, так как позволяют проводить анализ влияния разных параметров обжига на степень завершенности процессов в слое и получать обожженные окатыши с требуемыми металлургическими свойствами, а также определять размеры зоны обжига и оптимальную длину конвейерной машины, а следовательно, и ее производительность.
- Ключевые слова
- теплообмен обжиг железорудные окатыши дифференциальные уравнения высота слоя скорость фильтрации теплофизические свойства граничные условия газ коэффициенты теплоотдачи и теплопередачи конвейерная машина зона обжига производительность
- Дата публикации
- 01.02.2024
- Год выхода
- 2024
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 20
Библиография
- 1. Yur’ev, B.P. Oxidation of iron-ore pellets / B.P. Yur’ev, N.A. Spirin // Steel in Translation. 2011. V.41. P.400—403.
- 2. Readman, P.W. Oxidation processes in titanomagnetites / P.W. Readman, W.O. Reilly // Z. Geophis. 1971. Bd.37. №3. S.329—338.
- 3. Абзалов, В.М. Физико-химические и теплотехнические основы производства железорудных окатышей / В.М. Абзалов, В.А. Горбачев, С.Н. Евстюгин [и др.]. — Екатеринбург : МИЦ, 2015. 335 с.
- 4. Плотников, С.В. Механизм фазовых превращений при окислительном обжиге промышленных окатышей из концентратов руд железистых кварцитов / С.В. Плотников, А.С. Бормотов // Изв. вузов. Чер. металлургия. 2011. №3. С.29—32.
- 5. Юрьев, Б.П. Определение теплофизических свойств материалов металлургического производства / Б.П. Юрьев, В.А. Гольцев, В.И. Матюхин, О.В. Матюхин, О.Ю. Шешуков. — Екатеринбург : ООО «УИПЦ», 2014. 180 с.
- 6. Швыдкий, В.С. Физика. Теплопроводность. Конвекция / В.С. Швыдкий, Б.П. Юрьев, Ю.Г. Ярошенко, В.И. Матюхин. — Екатеринбург : Изд. УрФУ, 2010. 91 с.
- 7. Братчиков, С.Г. Теплотехника окускования железорудного сырья / С.Г. Братчиков, Ю.А. Берман, Я.Л. Белоцерковский [и др.]. — М. : Металлургия, 1975. 208 с.
- 8. Китаев, Б.И. Теплообмен в доменной печи / Б.И. Китаев, Ю.Г. Ярошенко, Б.Л. Лазарев. — М. : Металлургия, 1966. 355 с.
- 9. Юрьев, Б.П. Разработка технологий для производства железорудных окатышей с высокими металлургическими свойствами / Б.П. Юрьев, Н.А. Спирин, О.Ю. Шешуков [и др.]. — Нижний Тагил : Изд. НТИ (филиал) УрФУ, 2018. 172 с.
- 10. Тимофеев, В.Н. Закономерности нагрева неподвижного слоя / В.Н. Тимофеев, Ф.Р. Шкляр, М.В. Раева // В сб. науч. тр. ВНИИМТ. — М. : Металлургия, 1970. №23. С.180—194.
- 11. Базилевич, С.В. Теплотехнические расчеты агрегатов для окускования железорудных материалов / С.В. Базилевич, В.М. Бабошин, Я.Л. Белоцерковский [и др.] — М. : Металлургия, 1979. 208 с.
- 12. Юрьев, Б.П. Изучение кинетики процессов при обжиге железорудных окатышей / Б.П. Юрьев, В.А. Гольцев // Зав. лаб. Диагностика материалов. 2017. Т.83. №3. С.33—36.
- 13. Юрьев, Б.П. Исследование кинетики окисления офлюсованных железорудных окатышей / Б.П. Юрьев, В.А. Гольцев, В.А. Дудко // Сталь. 2017. №5. С.10—15.
- 14. Ярошенко, Ю.Г. Метод теплового расчета при обжиге офлюсованных окатышей / Ю.Г. Ярошенко, С.В. Базилевич, С.Г. Братчиков // Изв. вузов. Чер. металлургия. 1963. №10. С.22—29.
- 15. Юрьев, Б.П. Основы теории процессов при обжиге железорудных окатышей / Б.П. Юрьев, Л.Б. Брук, Н.А. Спирин [и др.]. — Нижний Тагил : Изд. НТИ (филиал) УрФУ, 2018. 310 с.
