blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2014-10-10-15blackmet-420Research ArticleМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИMETALLURGICAL TECHNOLOGIESОСОБЕННОСТИ ФИЗИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕПЛООБМЕННЫХ И АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВАГРАНОЧНОГО ПРОЦЕССАTHE PECULIARITIES OF PHYSICAL MODELLING OF HEAT-EXCHANGE AND AERODYNAMICAL PARAMETERS IN THE CUPOLA PROCESSФеоктистовА. В.FeoktistovA. V.

к.т.н., доцент

Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor

umu@sibsiu.ruМодзелевскаяО. Г.ModzelevskayaO. G.

старший преподаватель 

Senior Lecturer

БедаревС. А.BedarevA. S.

к.т.н., доцент

Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor

КуценкоА. А.KutsenkoA. A.

аспирант

Postgraduate

Сибирский государственный индустриальный университет(654007, Россия, Новокузнецк, Кемеровская обл., Кирова, 42)РоссияSiberian State Industrial University (42, Kirova str., Novokuznetsk, Kemerovo Region, 654007, Russia)Russian Federation20142803201557101015Copyright © Феоктистов А.В., Модзелевская О.Г., Бедарев С.А., Куценко А.А., 20152015Феоктистов А.В., Модзелевская О.Г., Бедарев С.А., Куценко А.А.Feoktistov A.V., Modzelevskaya O.G., Bedarev A.S., Kutsenko A.A.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/420

Рассмотрены вопросы переноса и адекватности результатов плавки, полученных на вагранках малого диаметра, на вагранки промышленного назначения. Проведен анализ условий подобия при переходе от вагранок малого диаметра к вагранкам большего диаметра, который  показал, что основные требования натурного (физического) моделирования выполняются. Сделан вывод, что температурный режим в холостой колоше и в зоне нагрева шихты не зависит от диаметра печи при условии выполнения полученных в работе основных соотношений между геометрическими параметрами печи, размерами кусков кокса и шихты, вытекающих из главных требований (теорем) теории подобия и натурного моделирования.

This paper deals with the transfer and the adequacy of the results of melting, obtained on small-diameter cupola, on cupola of industrial purpose. The analysis of the similarity consideration in the transition from a small-diameter cupola to the larger diameter cupola was conducted, which showed that the basic requirements of a full-scale (physical) modeling were carried out. It was concluded that the thermal behavior, in the idler and the charge heating zone, does not depend on the diameter of furnace provided the basic ratio between the geometric parameters of the furnace, the parameters of the charge and coke, which are following from the major requirements (theorem) of the similarity law and full-scale modeling.

вагранкамоделированиеподобиегеометрические параметры печишихтакоксcupolamodelingsimilaritygeometric parameters of the furnacechargecokeРабота выполнена согласно заданию № 2014/213 на выполнение государственных работ в сфере научной деятельности в рамкахазовой части государственного задания Минобрнауки России.ReferencesСелянин И.Ф, Феоктистов А.В., Бедарев С.А. Теория и практика интенсификации технологического процесса в шахтных печах малого диаметра. – М.: Теплотехник, 2010. – 379 с.Selyanin I.F, Feoktistov A.V., Bedarev S.A. Teoriya i praktika intensifikatsii tekhnologicheskogo protsessa v shakhtnykh pechakh malogodiametra [Theory and practice of processing intensifi cation in shaft-furnaces of low diameter]. Moscow: Teplotehnik, 2010. 379 p. (In Russ.).Леви Л.И. Кислород в процессе получения чугунного литья. – М.: Машгиз, 1955. – 275 с.Levi L.I. Kislorod v protsesse polucheniya chugunnogo lit’ya [Oxygen in production of iron casting]. Moscow: Mashgiz, 1955. 275 p. (In Russ.).Мариенбах Л.М. Интенсификация ваграночного процесса. – М.: ГНТИ, 1964. – 386 с.Marienbakh L.M. Intensifi katsiya vagranochnogo protsessa [Intensification of a cupola process]. Moscow: GNTI, 1964. 386 p. (In Russ.).Гиршович Н.Г. Чугунное литье. – М.: Металлургиздат, 1949. – 706 с.Girshovich N.G. Chugunnoe lit’e [Iron casting]. Moscow: Metallurgizdat, 1949. 706 p. (In Russ.).Брилах М.М., Горфинкель В.М. Модернизация вагранок. – М.: Машиностроение, 1966. – 173 с.Brilakh M.M., Gorfi nkel’ V.M. Modernizatsiya vagranok [Cupola improvement]. Moscow: Mashinostroenie, 1966. 173 p. (In Russ.).Справочник по чугунному литью / Под ред. Н.Г. Гиршовича. – Л.: Машиностроение, 1978. – 758 с.Spravochnik po chugunnomu lit’yu [Iron casting: handbook]. Girshovich N.G. ed. Leningrad: Mashinostroenie, 1978. 758 p. (In Russ.).Китаев Б.И., Ярошенко Ю.Г., Лазарев Б.П. Теплообмен в доменной печи. – М.: Металлургия, 1966. – 354 с.Kitaev B.I., Yaroshenko Yu.G., Lazarev B.P. Teploobmen v domennoi pechi [Heat-exchange in a blast furnace]. Moscow: Metallurgiya, 1966. 354 p. (In Russ.).Грачев В.А., Черный А.А. Современные методы плавки чугуна. – Саратов: Приволж. кн. изд., 1973. – 342 с.Grachev V.A., Chernyi A.A. Sovremennye metody plavki chuguna [Modern methods of iron smelting]. Saratov: Privolzh. kn. izd., 1973. 342 p. (In Russ.).Феоктистов А.В., Модзелевская О.Г. // Изв. вуз. Черная металлургия. 2014. № 4. С. 29 – 34.Feoktistov A.V., Modzelevskaya O.G. Analysis of forces, having an effect on coke or coal fuel nozzle in shaft furnaces of minor diameter (cupola). Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya – Ferrous Metallurgy. 2014, no. 4, pp. 29–34. (In Russ.).Чапыгин Ю.В., Еринов А.Е. Использование природного газа при плавке чугуна. – Киев: Наукова думка, 1976. – 238 с.Chapygin Yu.V., Erinov A.E. Ispol’zovanie prirodnogo gaza pri plavke chuguna [The usage of natural gas in smelting of cast iron]. Kiev: Naukova dumka, 1976. 238 p.Богданди Л.Ф., Энгель Г.Ю. Восстановление железных руд. – М.: Металлургия, 1971. – 519 с.Bogdandi L.F., Jengel’ G.Yu. Vosstanovlenie zheleznykh rud [Iron ore reduction]. Moscow: Metallurgiya, 1971. 519 p. (In Russ.).Численное моделирование в аэрогидродинамике / Под ред. Г.Г. Черного. – М.: Наука, 1986. – 262 с.Chislennoe modelirovanie v aerogidrodinamike [Numerical modeling in aerohydrodynamics]. Chernyi G.G. ed. Moscow: Nauka, 1986. 262 p. (In Russ.).Селянин И.Ф., Маркс Г.Л. // Литейное производство. 1987. № 12. С. 23 – 25.Selyanin I.F., Marks G.L. Aerodynamics and design parameters of cupolas with the expanded combustion zone. Liteinoe proizvodstvo. 1987, no. 12, pp. 23–25. (In Russ.).Acknowledgements. The work was performed according to the task no. 2014/213 to perform public works in the field of scientific activities of the base portion of the state task of the Russian Ministry.

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