к.т.н., представитель в России и СНГ
USA, 710 South Mulberry str., Statesville, NC 28677
Cand. Sci. (Eng.), Agent in Russia & CIS
к.т.н., профессор, директор научно-образовательного центра «Инновационные металлургические технологии»
119049, Россия, Москва, Ленинский пр., 4
Cand. Sci. (Eng.), Professor, Director of the Scientific and Educational Center “Innovative Metallurgical Technologies”
Возросший в последние годы интерес к безобжиговому окускованию в значительной мере обусловлен успешным опытом эксплуатации брикетных линий, основанных на жесткой вакуумной экструзии (ЖВЭ). Высокая производительность экструдеров ЖВЭ и удовлетворительные металлургические свойства получаемых таким способом брикетов экструзии (брэксов) позволяют рассматривать эту технологию безобжигового окускования в качестве перспективной. Экструдеры ЖВЭ позволяют эффективно брикетировать материалы со значениями влажности в диапазоне 12 – 16 % и давлением прессования 3,5 – 4,5 МПа, что приводит к возможности достижения высоких значений величин механической прочности сырых брикетов и исключает необходимость сушки брикетируемой шихты и тепло- вой обработки получаемых брикетов. Растущие масштабы практического использования экструдеров в черной металлургии обусловили необходимость разработки простых и эффективных методик определения их рабочих параметров. Брикетируемая масса представляет собой увлажненную пластическую массу, приводимую в движение лопастями вращающегося шнека и выдавливаемую далее через отверстия в фильере экструдера в виде продолговатых, повторяющих в сечении форму отверстия в фильере брикетов. В приложении к задачам оптимизации брикетной технологии, основанной на жесткой экструзии, приводится точное решение уравнений Навье–Стокса для вязкой несжимаемой среды, сдвигаемой между коаксиальными цилиндрами вдоль общей оси симметрии и закручиваемой вокруг нее соответственно продольным смещением и осевым вращением внутреннего цилиндра при условиях прилипания и заданном продольном падении давления. В частности установлено, что скорость транспортировки перемешиваемой массы не может превосходить скорости, доставляемой подаваемым давлением. При этом формула последней переносится на сжимаемую среду в виде специального интеграла вязкости для вязкопластической среды, где она служит обобщением известных точных решений. Решается задача поиска аналогичного решения для сжимаемой среды. Полученные аналитические зависимости могут использоваться для расчета параметров промышленных брикетных экструдеров, работающих как в режиме жесткой экструзии, так и в режиме полужесткой и мягкой экструзии, отличающихся величинами влажности брикетируемой массы и прикладываемого давления.
The increased interest in cold agglomeration in recent years has been largely due to the successful experience in operating briquette lines based on stiff vacuum extrusion (SVE). The high performance of SVE extruders and the satisfactory metallurgical properties of extrusion briquettes obtained this way (brex) make it possible to consider this cold agglomeration technology as promising. SVE extruders allow efficient briquetting of the materials with moisture contents values in the range of 12 – 16 % and compacting pressure of 3.5 – 4.5 MPa, leading to the possibility of achieving high values of mechanical strength of raw briquettes and eliminates the need for drying briquetted charge and heat treatment of the green briquettes. The growing scale of practical use of extruders in the steel industry necessitated the development of simple and effective methods for determining their operating parameters. The briquetted mass is a moistened plastic mass, driven by the blades of a rotating auger and squeezed out further through the holes in the extruder die in the form of elongated briquettes, repeating in cross section the shape of the hole. In application to the optimization problems of extrusion briquette technology, the exact solution of the Navier–Stokes equations for a viscous incompressible medium shifted between coaxial cylinders along the common axis of symmetry and twisted around it by longitudinal displacement and axial rotation of the inner cylinder is given, respectively, under sticking conditions and given longitudinal pressure drop. In particular, it was found that the speed of transportation of the mixed mass cannot exceed the speed delivered by the supplied pressure, and the formula of the latter is transferred to the compressible medium as a special viscosity integral for a viscoplastic medium, where it serves as a generalization of known exact solutions. A similar solution for a compressible medium is being sought. The obtained analytical dependencies can be used to calculate the parameters of industrial briquette extruders operating in both the stiff extrusion mode and the semi-stiff and soft extrusion mode, differing in the moisture values of the briquetted mass and the values of the applied pressure.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.