blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2016-5-328-333blackmet-869Research ArticleМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИMETALLURGICAL TECHNOLOGIESИЗУЧЕНИЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТИТАНОМАГНЕТИТОВЫХ КАЧКАНАРСКИХ ОКАТЫШЕЙTHE STUDY OF THERMAL PROPERTIES OF TITANIUM-MAGNETITE KACHKANAR PELLETSЮрьевБ. П.Yur’evB. P.

к.т.н., доцент кафедры «Теплофизика и информатика в металлургии» 

Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor of the Chair “Thermal Physics and Informatics in Metallurgy”

yurev-b@mail.ruГольцевВ. А.Gol’tsevV. A.

к.т.н., доцент кафедры «Теплофизика и информатика в металлургии» 

Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor of the Chair “Ther- mal Physics and Informatics in Metallurgy” 

v.a.goltsev@urfu.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, Ekaterinburg, RussiaRussian Federation201629062016595328333Copyright © Юрьев Б.П., Гольцев В.А., 20162016Юрьев Б.П., Гольцев В.А.Yur’ev B.P., Gol’tsev V.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/869

Определены теплофизические свойства титаномагнетитовых качканарских окатышей различной основности. С применением метода смешения найдена зависимость средней физической теплоемкости окатышей от температуры и фазового состава. Для нахождения кажущейся теплоемкости окатышей использована гравиметрическая установка с непрерывной регистрацией изменения массы окатыша, обеспечивающая создание окислительной или нейтральной атмосферы с целью разделения процессов окисления и декарбонизации. Определены коэффициенты температуропроводности окатышей с применением квазистационарного метода, позволяющего в режиме непрерывного нагревания использовать простые расчетные соотношения. Коэффициенты теплопроводности окатышей найдены из уравнения, связывающего их плотность, теплоемкость и коэффициенты температуропроводности. Полученные результаты представляют определенный интерес и могут быть использованы при проектировании новых обжиговых агрегатов, а также при оптимизации конструктивных и режимных параметров работы существующих. 

The thermo-physical properties of titanium-magnetite Kachkanar pellets of various basicity were carried out. Using the method of mixing, the dependence of the average physical specific heat of pellets under the temperature and phase composition was found. To find an apparent heat capacity of pellets the authors have used the gravimetric system with continuous registration of changes in the mass of pellet which provides the creation of an oxidizing or neutral atmosphere to separate the processes of oxidation and decarbonization. The coefficients of pellets thermal diffusivity were determined using a quasisteady method enabling simple ratio calculation during continuous heating. The coefficients of thermal conductivity of the pellets were found from the equation connecting the density, heat capacity and thermal diffusivity coefficients. The results are of particular interest and can be used in the design of the new firing units, as well as the optimization of design and operational parameters of the existing ones. 

титаномагнетитовые окатышиэнтальпиятеплоемкостьплотностькоэффициенты температуро- и теплопроводностиосновностьокислениедиссоциацияобжиговые агрегатыtitanium-magnetite ore pelletsenthalpyheat capacitydensitythermal diffusivity coefficientthermal conductivity coefficientbasicoxidationdissociationfiring unitsReferencesСкуратов С.М., Колесов В.П., Воробьев А.Ф. Термохимия. Ч. 2. – М.: Издание МГУ, 1966. – 434 с.Skuratov S.M., Kolesov V.P., Vorob’ev A.F. Termokhimiya. Part. 2 [Thermochemistry]. Moscow: Izdanie MGU, 1966, 434 p. (In Russ.).Yur’ev B.P., Spirin N.A. Thermophysical properties of limestone and lime on heating // Steel in translation. 2012. Vol. 42. P. 308 – 311.Yur’ev B.P., Spirin N.A. Thermophysical properties of limestone and lime on heating. Steel in Translation. 2012, vol. 42, Issue 4, pp. 308–311.Yur’ev B.P., Spirin N.A. Thermophysical properties of slag-forming mixtures // Steel in translation. 2011. Vol. 41. P. 475 – 479.Yur’ev B.P., Spirin N.A. Thermophysical properties of slag-forming mixtures. Steel in Translation. 2011, vol. 41, Issue 6, pp. 475–479.Теоретические и практические основы теплофизических измерений / С.В. Пономарев, С.В. Мищенко, А.Г. Дивин и др. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. – 408 с.Ponomarev S.V., Mishchenko S.V., Divin A.G., Vetrogradskii V.A., Churikov A.A. Teoreticheskie i prakticheskie osnovy teplofizicheskikh izmerenii: monografiya [Theoretical and practical bases of thermal measurements: Monograph]. Moscow: FIZMATLIT, 2008, 408 p. (In Russ.).Фокин В.М., Ковылин А.В., Чернышов В.Н. Энергоэффективные методы определения теплофизических свойств строительных материалов и изделий. – М.: Издательский дом «Спектр», 2011. – 156 с.Fokin V.M., Kovylin A.V., Chernyshov V.N. Energoeffektivnye metody opredeleniya teplofizicheskikh svoistv stroitel’nykh materialov i izdelii [Energy-efficient methods for the determination of thermal properties of building materials and products]. Moscow: Izdatel’skii dom “Spektr”, 2011, 156 p. (In Russ.).Пономарев С.В., Балабанов П.В., Трофимов А.В. Оценка погрешности измерения теплофизических свойств твердых материалов // Измерительная техника. 2004. No 1. С. 44 – 47.Ponomarev S.V., Balabanov P.V., Trofimov A.V. An estimate of the errors in measuring the thermal properties of solids. Measurement Techniques. 2004, vol. 47, no. 1, pp. 66–72.Cemushi F., Bison P.G., Figari A. etc. Thermal diffusivity measurements by phototermal and thermographic techniques // Int. J. Thermophys. 2004. Vol. 25. No. 2. P. 439 – 457.Cemushi F., Bison P.G., Figari A., Marinetti S., Grinzato E. Thermal diffusivity measurements by phototermal and thermographic techniques. Int. J. Thermophys. 2004, vol. 25, no. 2, pp. 439–457.Гуров А.В., Пономарев С.В. Измерение теплофизических свойств теплоизоляционных материалов методом плоского мгновенного источника теплоты. – Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2013. – 100 с.Gurov A.V., Ponomarev S.V. Izmerenie teplofizicheskikh svoistv teploizolyatsionnykh materialov metodom ploskogo mgnovennogo istochnika teploty: monografiya [The measurement of thermal properties of thermal insulation materials by flat instant heat source: Monograph]. Tambov: Izd-vo TGTU, 2013, 100 p. (In Russ.).Кузнецов Г.В., Кац М.Д. Теоретический анализ методических погрешностей определения теплофизических характеристик конструкционных материалов импульсным методом в образце конечных размеров // Измерительная техника. 2009. No 4. С. 34 – 36.Kuznetsov G.V., Kats M.D. A theoretical analysis of the systematic errors in determining the thermal characteristics of structural materials by a pulse method in a sample of finite dimensions. Measurement Techniques. 2009, vol. 52, no. 4, pp. 384–387.Ponomarev S.V., Mishenko S.V., Irvine T.F. Measurements of Thermophysical Properties by Laminar Flow Methods. – New York: Beggel House, Inc. Publishers, 2001. – 273 p.Ponomarev S.V., Mishenko S.V., Irvine T.F. Measurements of Thermophysical Properties by Laminar Flow Methods. New York: Beggel House, Inc. Publishers, 2001, 273 p.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 teplofizicheskikh svoistv materialov metallurgicheskogo proizvodstva [Determination of thermophysical properties of materials of metallurgical production]. Ekaterinburg: OOO “UIPTs”, 2014, 180 p. (In Russ.).Юрьев Б.П. Методика определения температуропроводности материалов в условиях нестационарной теплопроводности // Изв. вуз. Черная металлургия. 2011. No 12. С. 26 – 28.Yur’ev B.P. Thermal diffusivity determination method for nonstable heat conduction. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2011, no. 12, pp. 26–28. (In Russ.).Методы определения теплопроводности и температуропроводности / А.Г. Шашков, Г.М. Волохов, Т.Н. Абраменко и др. – М.: Энергия, 1973. – 336 с.Shashkov A.G., Volokhov G.M., Abramenko T.N. etc. Metody opredeleniya teploprovodnosti i temperaturoprovodnosti [Methods for determining thermal conductivity and thermal diffusivity]. Moscow: Energiya, 1973, 336 p. (In Russ.).Карташев Э.М. Аналитические методы в теории теплопроводности твердых тел. – М.: Высшая школа, 2005. – 550 с.Kartashev E.M. Analiticheskie metody v teorii teploprovodnosti tverdykh tel [Analytical methods in the theory of heat conduction of solids]. Moscow: Vysshaya shkola, 2005, 550 p. (In Russ.).Лыков А.В. Теория теплопроводности. – М.: Высшая школа, 1967. – 600 с.Lykov A.V. Teoriya teploprovodnosti [Theory of heat conduction]. Moscow: Vysshaya shkola, 1967, 600 p. (In Russ.).

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