blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2014-11-5-10blackmet-341Research ArticleРЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИRESOURCE SAVING IN FERROUS METALLURGYИЗУЧЕНИЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДОМЕННЫХ ШЛАКОВ В ПРОЦЕССЕ ИХ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИSTUDY OF THERMOPHYSICAL PROPERTIES OF BLAST FURNACE SLAG DURING ITS THERMAL TREATMENTЮрьевБ. П.Yur’evB. P.

к.т.н., доцент кафедры теплофизики и информатики в металлургии

Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor of the Chair “Thermal physics and computer science in metallurgy”

yurev-b@mail.ruУральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина (620002, Россия, Екатеринбург , ул. Мира, 19)РоссияUral Federal University named after the first President of Russia B. N. Yeltsin (19, Mira str., Ekaterinburg, 620002, Russia)Russian Federation2014270320155711510Copyright © Юрьев Б.П., 20152015Юрьев Б.П.Yur’ev B.P.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/341

Проведено изучение  теплофизических характеристик натуральных и  синтетических доменных шлаков. Определена  зависимость изменения энтальпии и теплоемкости шлаков в интервале температур от 293 до 1273 К с использованием метода количественного термического анализа. Усовершенствована методика определения коэффициентов температуропроводности материалов по термограмме нагрева образца цилиндрической формы. По этой методике определены коэффициенты температуропроводности доменных шлаков. С использованием полученных коэффициентов температуропроводности и предварительно определенных значений теплоемкости найдена зависимость коэффициентов теплопроводности от температуры и содержания в шлаках оксида титана. Полученные данные могут быть использованы при оптимизации режимных параметров работы существующих установок по переработке доменных шлаков, при проектировании новых установок, а также при определении оптимальных скоростей нагрева и охлаждения в процессе термической обработки литых шлаковых изделий. 

Study of thermophysical characteristics of natural and synthetical furnace slag was made. The dependence of changing enthalpy and thermal capacity of slag in the temperature interval from 293 to 1273 K was determined using the method of qualitative thermal analysis. The method of determining the coefficients of thermal conductivity of materials was improved according to thermogram of the cylindrical sample heating. In this procedure the thermal coefficients of blast furnace slag were determined. By using the coefficients of thermal conductivity and predefined values of the specific thermal capacity the dependence of thermal conductivity on temperature and content of titanium oxide (TiO2 ) in slag was discovered. The obtained data can be used to optimize the operating parameters of existing processing facilities of reprocessing blast slag.The obtained data can be used in the design of new facilities, as well as to determine the optimal heating and cooling during the heat treatment of cast slag products. 

теплофизические свойствадоменные шлакиэнтальпиятеплоемкостькоэффициенты температуро- и теплопроводностиоксид титанатемпературапараметрыоптимизациярежимысодержаниеthermophysical propertiesblast furnace slagenthalpythe coefficients of heat and thermal conductivitytitanium oxidethe temperature parametersoptimizationmodescontentsReferencesОсиновских Л.Л., Юрьев Б.П., Орининский Н.В., Братчиков С.Г. Влияние режима термообработки на скорость охлаждения литых шлаковых изделий // Литейное производство. 1974. № 1. С. 25 – 26.Osinovskikh L.L., Yur’ev B.P., Orininskii N.V., Bratchikov S.G. Effect of heat treatment conditions on the rate of cooling of molten slag products. Liteinoe proizvodstvo. 1974, no. 1, pp. 25–26. (In Russ.).Кубашевский О., Олкокк С.Б. Металлургическая термохимия. – М.: Металлургия, 1983. – 391 с.Kubashevskii O., Olkokk S.B. Metallurgicheskaya termokhimiya [Metallurgical thermochemistry]. Moscow: Metallurgiya, 1983. 391 p. (In Russ.).Мищенко К.П., Равдель А.А. Краткий справочник физико-химических величин. – Л.: Химия, 1965. – 160 с.Mishchenko K.P., Ravdel’ A.A. Kratkii spravochnik fi ziko-khimi-cheskikh velichin [Short reference of physico-chemical variables]. Leningrad: Khimiya, 1965. 160 p. (In Russ.).Рафалович И.М., Денисова И.А. Определение теплофизических свойств металлургических материалов. – М.: Металлургия, 1971. – 160 с.Rafalovich I.M., Denisova I.A. Opredelenie teplofi zicheskikh svoistv metallurgicheskikh materialov [Determination of thermo-physical properties of metallurgical materials]. Moscow: Metallur-giya, 1971. 160 p. (In Russ.).Юрьев Б.П. Методика определения температуропроводности материалов в условиях нестационарной теплопроводности // Изв. вуз. Черная металлургия, 2011. № 12. С. 26 – 28.Yur’ev B.P. Method of determination of thermal diffusivity of materials under conditions of unsteady heat conduction. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya – Ferrous Metallurgy. 2011, no. 12, pp. 26–28. (In Russ.).Определение теплофизических свойств материалов металлургического производства / Б.П. Юрьев, В.А. Гольцев, В.И. Матюхин и др. – Екатеринбург: ООО «УИПЦ», 2014. – 180 с.Yur’ev B.P., Gol’tsev V.A., Matyukhin V.I., Matyukhin O.V., Sheshukov O.Yu. Opredelenie teplofi zicheskikh svoistv materialov metallurgicheskogo proizvodstva [Determination of thermophysical properties of materials of metallurgical production]. Ekaterinburg: OOO “UIPTs”, 2014. 180 p. (In Russ.).Тайц Н.Ю. Технология нагрева стали. – М.: Металлургиздат, 1962. – 150 с.Taits N.Yu. Tekhnologiya nagreva stali [The technology of heating of steel]. Moscow: Metallurgizdat, 1962. 150 p. (In Russ.).Кудрявцев Е.В., Чакалев К.Н., Шумаков Н.В. Нестационарный теплообмен. – М.: Изд. АН СССР, 1961. – 158 с.Kudryavtsev E.V., Chakalev K.N., Shumakov N.V. Nestatsionarnyi teploobmen [Unsteady heat transfer]. Moscow: Izd. AN SSSR, 1961. 158 p. (In Russ.).Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. – М.: Наука, 1977. – 832 с.Korn G.A., Korn T.M. Mathematical Handbook for Scientists and Engineers. McGraw-Hill Book Company. 1968. (Russ.ed.: Korn G., Korn T. Spravochnik po matematike dlya nauchnykh rabotnikov i inzhenerov. Moscow: Nauka, 1970. 832 p.).Физические свойства сталей и сплавов, применяемых в энергетике: Справочник/ Под ред. Б.Е.Неймарк. – М.-Л.: Энергия, 1967. – 240 с.Fizicheskie svoistva stalei i splavov, primenyaemykh v energetike. Spravochnik [Physical properties of steels and alloys used in the energy sector. Directory]. Neimark B.E. ed. Moscow, Leningrad: Energiya, 1967. 240 p. (In Russ.).Жило Н.Л., Груздев Ю.А., Горох А.В. Першина Р.Ф. Физические свойства и минералогический состав титанистых доменных шлаков // Изв. АН СССР. Металлы. 1969. № 6. С. 3 – 8.Zhilo N.L., Gruzdev Yu.A., Gorokh A.V. Pershina R.F. Physical properties and mineralogical composition of blast furnace titaniferous slag. Izvestiya AN SSSR. Metally, 1969, no. 6, pp. 3–8. (In Russ.).Жило Н.Л. Груздев Ю.А. Горох А.В., Першина Р .Ф. Физические свойства шлаков системы СаО – TiO2 – SiO2 – Al2O3 – MnO при 15 % Al2O3 и 12 % MnО // Изв. АН СССР . Металлы. 1970. № 1. С. 65 – 69.Zhilo N.L. Gruzdev Yu.A. Gorokh A.V., Pershina R.F. The physical properties of the slag system CaO – TiO2 – SiO2 – Al2O3 – MnO at 15 % Al2O3 and 12 % MnO. Izvestiya AN SSSR. Metally, 1970, no. 1, pp. 65–69. (In Russ.).

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