blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2016-4-278-283blackmet-841Research ArticleИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И АВТОМАТИЗАЦИЯ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИINFORMATION TECHNOLOGIES AND AUTOMATIC CONTROL IN FERROUS METALLURGYИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГРАВИТАЦИОННОГО СЕПАРАТОРА В КОЛОННОМ СТРУЙНО-ЭМУЛЬСИОННОМ РЕАКТОРЕSIMULATION MODELING OF GRAVITY SEPARATOR IN A COLUMN JET-EMULSION REACTORСеченовП. А.SechenovP. A.

старший преподаватель кафедры прикладных информационных технологий и программирования

Sechenov, Senior Lecturer of the Chair of Applied Information Technologies and Programming

pavesa89@mail.ruЦымбалВ. П.TsymbalV. P.

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

Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair of Applied Information Technologies and Programming

tsymbal33@mail.ruСибирский государственный индустриальный университет (654007, Россия, Кемеровская обл., г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42)РоссияSiberian State Industrial University, Novokuznetsk, RussiaRussian Federation201627042016594278283Copyright © Сеченов П.А., Цымбал В.П., 20162016Сеченов П.А., Цымбал В.П.Sechenov P.A., Tsymbal V.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/841

Рассматривается задача создания имитационной модели гравитационного сепаратора в колонном струйно-эмульсионном реакторе (СЭР). Основное внимание уделено рассмотрению сил, действующих на частицу. Показан алгоритм генерации крупности частиц по нормальному закону распределения в заданном диапазоне. Учтено влияние скорости потока газа по высоте реактора при турбулентном движении и случайные скорости, действующие на частицу по высоте реактора. Рассмотрены упругие и неупругие соударения, при которых учитывается изменение скоростей и масс двух частиц, а также схемы взаимодействия частиц железной руды, шлака, металла, углерода, газов CO и CO2 . Приведен расчет плотностей газа и смеси по высоте реактора; определены массовые приходы и расходы частиц железной руды, шлака и металла.

The article discusses the formulation of the problem of creatinga simulation model of the gravity separator in the column jet-emulsion reactor. The main attention is paid to the forces acting on the particle and generation of particle size on the normal distribution within a predetermined range. The flow rate of gas through the reactor at a height of the turbulent motion and random velocities acting on the particle height of the reactor are considered as well as the velocity and mass of the two particles in elastic and inelastic collisions. The patterns of interaction of particles of iron ore, slag, metal, carbon emissions CO and CO2 and the calculation of the density of gas and the reactor mixture adjustment were made. The authors have determined the defining costs and mass arrivals of iron ore particles of slag and metal.

имитационная модельгравитационный сепараторструйно-эмульсионный реакторвзаимодействие частицsimulation modelgravity separatorspray-emulsion reactorparticles interactionReferencesПроцесс СЭР – металлургический струйно-эмульсионный реактор / В.П. Цымбал, С.П. Мочалов, И.А. Рыбенко и др. – М.: Металлургия, 2014. – 488 с.Tsymbal V.P., Mochalov S.P., Rybenko I.A., etc. Protsess SER – metallurgicheskii struino-emul’sionnyi reactor [JER process – metallurgical jet-emulsion reactor]. Moscow: Metallurgiya, 2014, 488 p. (In Russ.).Цымбал В.П., Кожемяченко В.И., Рыбенко И.А. и др. Использование принципов самоорганизации и диссипативных структур при создании нового струйно-эмульсионного металлургического процесса. – В кн.: Сборник трудов 13-го Международного конгресса сталеплавильщиков. г. Полевской, 12 – 18 октября 2014 г. – Москва – Полевской: 2014. С. 472 – 477.Tsymbal V.P., Kozhemyachenko V.I., Rybenko I.A., etc. Using the principles of self-organization and dissipative structures when creating a new jet-emulsion metallurgical process. In: Sbornik trudov 13- go Mezhdunarodnogo kongressa staleplavil’shchikov. g. Polevskoi, 12 – 18 oktyabrya 2014 g. [Proceedings of the 13th International Congress of Steelmakers (Polevskoi, 12 – 18 October 2014)]. Moscow – Polevskoi: 2014, pp. 472–477. (In Russ.).Баптизманский В.И., Кравченко В.А., Паниотов Ю.Е. и др. Исследование гидродинамических характеристик реактора установки непрерывного сталеплавильного процесса. – В кн.: Труды совещания «Непрерывные процессы выплавки черных и цветных металлов». – М.: Наука, 1975. С. 24 – 28.Baptizmanskii V.I., Kravchenko V.A., Paniotov Yu.E., etc. The research of hydrodynamic characteristics of reactor for continuous steel-making process. In: Trudy soveshchaniya “Nepreryvnye protsessy vyplavki chernykh i tsvetnykh metallov” [Proceedings of the conference “Continuous smelting processes of ferrous and nonferrous metals”]. Moscow: Nauka, 1975, pp. 24–28. (In Russ.).Смирнов В.И., Василивицкий А.В., Франтова Э.С. и др. Исследование технологии выплавки стали в конвертерном САНД на опытном агрегате ЦНИИЧМ-ВНИИметмаш. – В кн.: Труды совещания «Непрерывные процессы выплавки черных и цветных металлов». – М.: Наука, 1975. С. 57 – 65.Smirnov V.I., Vasilivitskii A.V., Frantova E.S., etc. The research of steel-making technology in a SAND converter on an experimental unit of Central Research and Development Institute of Ferrous Metallurgy-All-Union research and Development Institute of Metallurgical Machine-Building. In: Trudy soveshchaniya “Nepreryvnye protsessy vyplavki chernykh i tsvetnykh metallov” [Proceedings of the Conference “Continuous smelting processes of ferrous and nonferrous metals”]. Moscow: Nauka, 1975, pp. 57–65. (In Russ.).Андреев Г.К., Новиков В.Н., Василивицкий А.В. и др. Проектно-конструкторские разработки САНД конвертерного типа. – В кн.: Труды совещания «Непрерывные процессы выплавки черных и цветных металлов». – М.: Наука, 1975. С. 163 – 167.Andreev G.K., Novikov V.N., Vasilivitskii A.V. etc. Engineering efforts of SAND unit of converter type. In: Trudy soveshchaniya “Nepreryvnye protsessy vyplavki chernykh i tsvetnykh metallov” [Proceedings of the conference “Continuous smelting processes of ferrous and non-ferrous metals”]. Moscow: Nauka, 1975, pp. 163–167. (In Russ.).Бигеев А.М. Непрерывные сталеплавильные процессы. – М.: Металлургия, 1986. – 136 с.Bigeev A.M. Nepreryvnye staleplavil’nye protsessy [Continuous steelmaking processes]. Moscow: Metallurgya, 1986, 136 p. (In Russ.).Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. Ч. 1. – М.: Наука, 1987. – 464 с.Nigmatulin R.I. Dinamika mnogofaznykh sred. Ch. 1 [The dynamics of multiphase media. Part. 1]. Moscow: Nauka, 1987, 464 p. (In Russ.).Лавренко А.Т. Анализ работы сепаратора прямого коксового газа. Автореф. дисс. магистра: [Электронный ресурс] /Режим доступа: http://www.uran. donetsk.ua. Заглавие с экрана. (дата обращения 18.02.2015 г.).Lavrenko A.T. Analiz raboty separatora pryamogo koksovogo gaza. Avtoref. diss. magistra [Analysis of the separator of direct coke gas. Extended Abstract of of MA student diss.]. Electronic resource. Available at URL: http://www.uran.donetsk.uaКрамаренко В.В., Савичев О.Г. Гидравлика. Ч. 1. Методические материалы по курсу «Гидравлика». – Томск: изд. Томского политех. ун-та, 2009. – 124 с.Kramarenko V.V., Savichev O.G. Gidravlika. Ch. 1. Metodicheskie materialy po kursu “Gidravlika” [Hydraulics. Part 1. Training materials for the course “Hydraulics”]. Tomsk: izd. Tomskogo politekh. un-ta, 2009, 124 p. (In Russ.).Примеры расчетов по гидравлике. Учебное пособие для вузов / Альтшуль А.Д., Калицун В.И., Майрановский Ф.Г., Пальгунов П.П. – М.: Стройиздат, 1977. – 248 с.Al’tshul’ A.D., Kalitsun V.I., Mairanovskii F.G., Palgunov P.P. Primery raschetov po gidravlike. Uchebnoe posobie dlya vuzov [Sample calculations on hydraulics. A manual for schools]. Moscow: Stroiizdat, 1977, 248 p. (In Russ.).Ore enrichment required for a Self-organizing jet-emulsion reactor / V.P. Tsymbal, S.P. Mochalov, M.S. Parovinchak etc. // Steel in Translation. 2009. Vol. 39, no. 4, pp. 310 – 312.Tsymbal V.P., Mochalov S.P., Parovinchak M.S. etc. Ore enrichment required for a Self-organizing jet-emulsion reactor. Steel in Translation. 2009. Vol. 39, no. 4, pp. 310–312. (In Russ.).Сеченов П.А., Оленников А.А., Цымбал В.П. Исследование динамики изменения состава шлака в зонной модели колонного струйно-эмульсионного реактора. – В кн.: Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве. – Екатеринбург: изд. УрФУ, 2014. С. 105 – 110.Sechenov P.A., Olennikov A.A., Tsymbal V.P. The study of the dynamics of changes in composition of the slag in the band model of column jet-emulsion reactor. In: Teplotekhnika i informatika v obrazovanii, nauke i proizvodstve [Heat engineering and computer science in education, science and industry]. Ekaterinburg: izd. UFU, 2014, pp. 105–110. (In Russ.).Справочник по ActionScript 3.0 для платформы AdobeFlash [Электронный ресурс]/URL:http://help.adobe.com/ru_RU/FlashPlatform/reference/actionscript/3/ (дата обращения: 18.02.2015).Spravochnik po ActionScript 3.0 dlya platformy AdobeFlash [ActionScript 3.0 Reference for the Adobe Flash Platform]. Electronic resource. Available at URL: http://help.adobe.com/ru_RU/Flash-Platform/reference/actionscript/3/ (accessed date: 18/02/2015). (In Russ.).

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