blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2022-9-615-618blackmet-2393Research ArticleМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИMETALLURGICAL TECHNOLOGIESВозможности применения струйного нагрева металлаThe possibility of using jet metal heatingЛалетинаЕ. В.LaletinaE. V.

Екатерина Витальевна Лалетина, аспирант кафедры энергоэффективных и ресурсосберегающих промышленных технологий

Россия, 119049, Москва, Ленинский пр., 4

Ekaterina V. Laletina, Postgraduate of the Chair “Energy-Efficient and Resource-Saving Industrial Technologies

4 Leninskii Ave., Moscow 119049, Russian Federation

laletina1992@mail.ruШатохинК. С.ShatokhinK. S.

Константин Станиславович Шатохин, к.т.н., доцент кафедры энергоэффективных и ресурсосберегающих промышленных технологий

Россия, 119049, Москва, Ленинский пр., 4

Konstantin S. Shatokhin, Cand. Sci. (Eng.), Assist. Prof. of the Chair “Ener­gy-Efficient and Resource-Saving Industrial Technologies”

4 Leninskii Ave., Moscow 119049, Russian Federation

temp@misis.ruНациональный исследовательский технологический университет «МИСиС»РоссияNational University of Science and Technology “MISIS”Russian Federation202202102022659615618Copyright © Лалетина Е.В., Шатохин К.С., 20222022Лалетина Е.В., Шатохин К.С.Laletina E.V., Shatokhin K.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/2393

Международная металлургическая ассоциация World Steel Association (Worldsteel) опубликовала обзор, касающийся ситуации на мировом рынке стали. Согласно  данным за 2021 г., производство стали снизилось на 1 % (до 1,83 млрд т). Сокращение объемов производства стали на мировой арене является следствием резких колебаний рыночной конъюнктуры, связанной с пандемией. При необходимости экстренного наращивания объемов производства металлопроката, по-прежнему актуальны вопросы равномерности нагрева металла перед прокаткой, штамповкой и ковкой, а также совершенствование тепловой работы устройств для нагрева поверхности слябов, которые позволят упростить конструкцию нагревательных устройств, уменьшить затраты на нагрев и строительство. Одним из способов совершенствования процесса нагрева и увеличения объемов производства металлопроката является применение струйного нагрева. В данной работе показаны результаты моделирования нагрева металла струями азота в круговой расстановке.

The international metallurgical World Steel Association has published new data that reviewing the situation in the global steel market. According to the published data for 2021 the production of steel on the world market decreased by 1 % (to 1.83 billion tons). The reduction in steel production on the world stage is the result of sharp fluctuations in market conditions associated with the pandemic. If it is necessary to urgently increase the volume of rolled metal production, the issues of uniformity of metal heating before rolling, stamping and forging, as well as improving the thermal operation of devices for heating the surface of slabs (which will simplify the design of heating devices, reduce the cost of heating and construction), are still relevant. One way to improve the heating process and increase the production of rolled metal is to use jet heating. This paper shows the results of modeling metal heating with nitrogen jets.

струйный нагревщелевидные сопласоударение струиструи азотаугар металлаAnsys FluentRNG k-ɛ модельjet heatingslot-like nozzlejet collisionnitrogen jetsmetal wasteAnsys FluentRNG k-ɛ modelReferencesКондрашенко С.И. Исследование и разработка способа нагрева стальной ленты струями высокотемпературного азота: Диссертация … кандидата технических наук. Москва, 2020. 157 с.Kondrashenko S.I. Research and development of a method for heating a steel strip with jets of high-temperature nitrogen: Cand. Tech. Sci. Diss. Moscow: 2020, 157 p. (In Russ.).ГОСТ 9293-74. Азот газообразный и жидкий. Технические условия. Дата введения 1976-01-01. Москва: Стандартинформ, 2007. 15 с.GOST 9293-74. Gaseous and liquid nitrogen. Technical conditions. Introduced 1976-01-01. Moscow: Standartinform, 2007, 15 p. (In Russ.). Коркодинов Я.А. Обзор семейства k-ɛ моделей для моделирования турбулентности // Вестник ПНИ-ПУ. 2013. № 2. C. 5–16.Korkodinov Ya.A. Review of a family of k-ɛ models for turbulence modeling. Vestnik PNI-PU. 2013, no. 2, pp. 5–16. (In Russ.).Orszag S.A., Yakhot V., Flannery W.S., Boysan F., Choudhury D., Maruzewski J., Patel B. Renormalization group modeling and turbulence simulation // Proceedings of the Int. Conf. on Near-Wall Turbulent Flows, 15–17 March, 1993, Tempe, Arizona, USA, 1993. P. 1031–1046.Orszag S.A., Yakhot V., Flannery W.S., Boysan F., Choudhury D., Maruzewski J., Patel B. Renormalization group modeling and turbulence simulation. Proceedings of the Int. Conf. on Near-Wall Turbulent Flows, 15–17 March, 1993, Tempe, Arizona, USA, 1993, pp. 1031–1046.Сакорнсин Р., Попов С.А. Улучшение аэродинамических характеристик комбинированного крыла путем добавления треугольного выступа // Электронный журнал «Труды МАИ». 2013. № 65. URL: https://mai.ru/upload/iblock/f69/f69f3f7434eaccf0cec7745356983f9c.pdfSakornsin R., Popov S.A. Improving the aerodynamic characte­ristics of a combined wing with addition of triangular protrusion. Electronic Journal “Trudy MAI”. 2013, no. 65. Available at URL: https://mai.ru/upload/iblock/f69/f69f3f7434eaccf0cec7745356983f9c.pdf (In Russ.).

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