blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2015-8-572-577blackmet-709Research ArticleМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИMETALLURGICAL TECHNOLOGIESИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИНЦИПОВ САМООРГАНИЗАЦИИ И ДИССИПАТИВНЫХ СТРУКТУР ПРИ СОЗДАНИИ НОВОГО СТРУЙНО-ЭМУЛЬСИОННОГО МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССАUSAGE OF THE PRINCIPLES OF SELF-ORGANIZATION AND DISSIPATIVE STRUCTURES IN A NEW JET-EMULSION METALLURGICAL PROCESSЦымбалВ. П.TsymbalV. P.

д.т.н., профессор кафедры прикладных информационных технологий и программирования

654007, Россия, Кемеровская обл., г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42

Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair of Information Technologies in Metallurgy

42, Kirova str., Novokuznetsk, Kemerovo Region, 654007, Russia

КожемяченкоВ. И.KozhemyachenkoV. I.

к.т.н., доцент кафедры прикладных информационных технологий и программирования

654007, Россия, Кемеровская обл., г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42

Cand. Sci. (Eng.), Asist. Profes sor of the Chair of Information Technologies in Metallurgy

42, Kirova str., Novokuznetsk, Kemerovo Region, 654007, Russia

РыбенкоИ. А.RybenkoI. A.

к.т.н., доцент кафедры прикладных информационных технологий и программирования

654007, Россия, Кемеровская обл., г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42

Cand. Sci. (Eng.), Asist. Professor of the Chair of Information Technologies in Metallurgy

42, Kirova str., Novokuznetsk, Kemerovo Region, 654007, Russia

ПадалкоА. Г.PadalkoA. G.

к.т.н., доцент кафедры прикладных информационных технологийи программирования

654007, Россия, Кемеровская обл., г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42

Cand. Sci. (Eng.), Asist. Professor of the Chair of Information Technologies in Metallurgy

42, Kirova str., Novokuznetsk, Kemerovo Region, 654007, Russia

ОленниковА. А.OlennikovA. A.

к.т.н., доцент кафедры теплогазоводоснабжения, водоотведения и вентиляции

654007, Россия, Кемеровская обл., г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42

Cand. Sci. (Eng.), Asist. Professor of the Chair of Heat-Gas-Water-Supply, Water Disposal and Ventilation

42, Kirova str., Novokuznetsk, Kemerovo Region, 654007, Russia

tgsv-sibsiu@mail.ruСибирский государственный индустриальный университетРоссияSiberian State Industrial UniversityRussian Federation201504102015588572577Copyright © Цымбал В.П., Кожемяченко В.И., Рыбенко И.А., Падалко А.Г., Оленников А.А., 20152015Цымбал В.П., Кожемяченко В.И., Рыбенко И.А., Падалко А.Г., Оленников А.А.Tsymbal V.P., Kozhemyachenko V.I., Rybenko I.A., Padalko A.G., Olennikov 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/709

Аннотация. Рассмотрен принцип работы агрегата типа струйно-эмульсионного реактора (СЭР). Показана возможность использования и реализации основных принципов синергетики (теории самоорганизации) при создании нового струйно-эмульсионного металлургического процесса и агрегата СЭР. Рассматриваются конкретные примеры управления соотношением скоростей восстановительных и окислительных процессов, а, следовательно, и химическим составом металла путем организации пространственных динамических диссипативных структур. Описаны особенности процесса СЭР, позволяющие в процессе прямого восстановления управлять составом металла с использованием некоторых принципов синергетики.

Abstract. The article presents the principle of operation of the unit of a jet-emulsion reactor type (JER). The possibility of using and implementing the basic principles of synergy (the theory of selforganization) when creating a new jet-emulsion metallurgical process and the unit JER, has been shown. Specifi c examples of a ratio speed control of reducing and oxidizing processes and, consequently, the chemical composition of the metal by the dynamic spatial organization of dissipative structures have been considered. The features of the JER process, allowing in a direct reduction process to control the composition of the metal with the use of some principles of synergy, have been described.

синергетикатеория самоорганизациидиссипативная структураструйно-эмульсионныйметаллургический процессагрегатуправлениевосстановлениеокислениеsynergytheory of self-organizationdissipative structurespray-emulsion metallurgical processunitcontrolreductionoxidationReferencesНиколис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. – М.: Мир, 1979. – 512 с. Nicolis G., Prigogine I. Self-Organization in Non-Equilibrium Systems. Wiley. 1977, 512 p (Russ.ed.: Nicolis G., Prigogine I. Samoorganizatsiya v neravnovesnykh sistemakh. Moscow: Mir, 1979. 512 p.).Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. – М.: Мир, 1979. – 512 с. Nicolis G., Prigogine I. Self-Organization in Non-Equilibrium Systems. Wiley. 1977, 512 p (Russ.ed.: Nicolis G., Prigogine I. Samoorganizatsiya v neravnovesnykh sistemakh. Moscow: Mir, 1979. 512 p.).Хакен Г. Синергетика. – М.: Мир, 1980. – 406 с. Haken Hermann. Synergetics. Springer-Verlag, 1977. (Russ.ed.: Haken H. Sinergetika. Moscow: Mir, 1980. 406 p.).Хакен Г. Синергетика. – М.: Мир, 1980. – 406 с. Haken Hermann. Synergetics. Springer-Verlag, 1977. (Russ.ed.: Haken H. Sinergetika. Moscow: Mir, 1980. 406 p.).Бигеев А.М. Непрерывные сталеплавильные процессы. – М.: Металлургия, 1986. – 136 с. Bigeev A.M. Nepreryvnye staleplavil’nye protsessy [Continuous steel-making processes]. Moscow: Metallurgiya, 1986. 136 p. (In Russ.).Бигеев А.М. Непрерывные сталеплавильные процессы. – М.: Металлургия, 1986. – 136 с. Bigeev A.M. Nepreryvnye staleplavil’nye protsessy [Continuous steel-making processes]. Moscow: Metallurgiya, 1986. 136 p. (In Russ.).Бигеев А.М., Бигеев В.А. Металлургия стали. Теория и технология плавки стали. – Магнитогорск: МГТУ, 2000. – 544 с. Bigeev A.M., Bigeev V.A. Metallurgiya stali. Teoriya i tekhnologiya plavki stali [Steel metallurgy. Theory and the technology of steel making]. Magnitogorsk: MGTU, 2000. 544 р. (In Russ.).Бигеев А.М., Бигеев В.А. Металлургия стали. Теория и технология плавки стали. – Магнитогорск: МГТУ, 2000. – 544 с. Bigeev A.M., Bigeev V.A. Metallurgiya stali. Teoriya i tekhnologiya plavki stali [Steel metallurgy. Theory and the technology of steel making]. Magnitogorsk: MGTU, 2000. 544 р. (In Russ.).Накоряков В.Е., Покусаев Б.Г., Шрейбер И.Р. Волновая динамика газо- и парожидкостных сред. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 248 с. Nakoryakov V.E., Pokusaev B.G., Shreiber I.R. Volnovaya dinamika gazo- i parozhidkostnykh sred [Wave dynamics of gas- and vapourliquid media]. Moscow: Energoatomizdat, 1990. 248 p. (In Russ.).Накоряков В.Е., Покусаев Б.Г., Шрейбер И.Р. Волновая динамика газо- и парожидкостных сред. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 248 с. Nakoryakov V.E., Pokusaev B.G., Shreiber I.R. Volnovaya dinamika gazo- i parozhidkostnykh sred [Wave dynamics of gas- and vapourliquid media]. Moscow: Energoatomizdat, 1990. 248 p. (In Russ.).Цымбал В.П., Мочалов С.П., Калашников С.Н. Модели и механизмы самоорганизации в технике и технологиях. В 3-х ч. Ч. III. Примеры реализации идей и принципов синергетики: Учеб. пособие. – Новокузнецк: изд. СибГИУ, 2005. – 264 с. Tsymbal V.P., Mochalov S.P., Kalashnikov S.N. Modeli I mekhanizmy samoorganizatsii v tekhnike i tekhnologiyakh. V 3-kh ch. Ch. III. Primery realizatsii idei i printsipov sinergetiki: Ucheb. posobie [Models and mechanisms of self-organization in techniques and technologies. In 3 parts. Part III. The examples of realization of ideas and principles of synergy: Instructional aid]. Novokuznetsk: izd. Sib-GIU, 2005. 264 p. (In Russ.).Цымбал В.П., Мочалов С.П., Калашников С.Н. Модели и механизмы самоорганизации в технике и технологиях. В 3-х ч. Ч. III. Примеры реализации идей и принципов синергетики: Учеб. пособие. – Новокузнецк: изд. СибГИУ, 2005. – 264 с. Tsymbal V.P., Mochalov S.P., Kalashnikov S.N. Modeli I mekhanizmy samoorganizatsii v tekhnike i tekhnologiyakh. V 3-kh ch. Ch. III. Primery realizatsii idei i printsipov sinergetiki: Ucheb. posobie [Models and mechanisms of self-organization in techniques and technologies. In 3 parts. Part III. The examples of realization of ideas and principles of synergy: Instructional aid]. Novokuznetsk: izd. Sib-GIU, 2005. 264 p. (In Russ.).Цымбал В., Кустов Б., Айзатулов Р. и др. Запсиб: в Сибири рождается альтернативная наукоемкая металлургия постиндустриальной эпохи // Металлы Евразии. 1996. № 8. C. 114 – 117. Tsymbal V., Kustov B., Aizatulov R., Mochalov S., Shakirov K. Zapsib: An alternative science-intensive metallurgy of a postindustrial metallurgy was born in Siberia. Metally Evrazii. 1996, no. 8, pp. 114–117. (In Russ.).Цымбал В., Кустов Б., Айзатулов Р. и др. Запсиб: в Сибири рождается альтернативная наукоемкая металлургия постиндустриальной эпохи // Металлы Евразии. 1996. № 8. C. 114 – 117. Tsymbal V., Kustov B., Aizatulov R., Mochalov S., Shakirov K. Zapsib: An alternative science-intensive metallurgy of a postindustrial metallurgy was born in Siberia. Metally Evrazii. 1996, no. 8, pp. 114–117. (In Russ.).Цымбал В.П. Введение в теорию самоорганизации с примерами из металлургии: Учебное пособие. Изд. 2-е. стер. – Новокузнецк: изд. СибГИУ, 2001. – 251 с. Tsymbal V.P. Vvedenie v teoriyu samoorganizatsii s primerami iz metallurgii: Uchebnoe posobie [Introduction into the theory of self-organization with the examples from metallurgy: Manual]. Novokuznetsk: izd. SibGIU, 2001. 251 p. (In Russ.).Цымбал В.П. Введение в теорию самоорганизации с примерами из металлургии: Учебное пособие. Изд. 2-е. стер. – Новокузнецк: изд. СибГИУ, 2001. – 251 с. Tsymbal V.P. Vvedenie v teoriyu samoorganizatsii s primerami iz metallurgii: Uchebnoe posobie [Introduction into the theory of self-organization with the examples from metallurgy: Manual]. Novokuznetsk: izd. SibGIU, 2001. 251 p. (In Russ.).Математическое моделирование металлургических процессов в АСУ ТП / Н.А. Спирин, В.В. Лавров, В.Ю. Рыболовлев и др. – Екатеринбург: ООО «УИПЦ», 2014. – 588 с. Spirin N.A., Lavrov V.V., Rybolovlev V.Yu., Gileva L.Yu., Krasno baev A.V., Shvydkii V.S., Onorin O.P., Shchipanov K.A., Burykin A.A. Matematicheskoe modelirovanie metallurgicheskikh protses sov v ASU TP [Mathematical modeling of metallurgical processes in automatic control systems of technological processes]. Ekaterinburg: OOO «UIPTs», 2014. 588 p. (In Russ.).Математическое моделирование металлургических процессов в АСУ ТП / Н.А. Спирин, В.В. Лавров, В.Ю. Рыболовлев и др. – Екатеринбург: ООО «УИПЦ», 2014. – 588 с. Spirin N.A., Lavrov V.V., Rybolovlev V.Yu., Gileva L.Yu., Krasno baev A.V., Shvydkii V.S., Onorin O.P., Shchipanov K.A., Burykin A.A. Matematicheskoe modelirovanie metallurgicheskikh protses sov v ASU TP [Mathematical modeling of metallurgical processes in automatic control systems of technological processes]. Ekaterinburg: OOO «UIPTs», 2014. 588 p. (In Russ.).Телегин И.А., Шакиров К.М., Мочалов С.П. и др. Экспериментальные исследования кинетики совместно протекающих реакций в системе железоуглеродистый расплав – шлак – газ // Изв. вуз. Черная металлургия. 1993. № 6. С. 10 – 14. Telegin I.A., Shakirov K.M., Mochalov S.P., Zhulina Zh.M., Plyshevskii A.A. Experimental kinetics researches of jointly proceeding reactions in the iron-carbon alloy – slag – gas system. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 1993, no. 6, pp. 10–14. (In Russ.).Телегин И.А., Шакиров К.М., Мочалов С.П. и др. Экспериментальные исследования кинетики совместно протекающих реакций в системе железоуглеродистый расплав – шлак – газ // Изв. вуз. Черная металлургия. 1993. № 6. С. 10 – 14. Telegin I.A., Shakirov K.M., Mochalov S.P., Zhulina Zh.M., Plyshevskii A.A. Experimental kinetics researches of jointly proceeding reactions in the iron-carbon alloy – slag – gas system. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 1993, no. 6, pp. 10–14. (In Russ.).

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