<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">blackmet</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Izvestiya. Ferrous Metallurgy</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0368-0797</issn><issn pub-type="epub">2410-2091</issn><publisher><publisher-name>National University of Science and Technology "MISIS"</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17073/0368-0797-2016-8-523-530</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">blackmet-927</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>METALLURGICAL TECHNOLOGIES</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>ЭВОЛЮЦИЯ СХЕМ ТЕПЛООБМЕНА В ДОМЕННОЙ ПЕЧИ</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>EVOLUTION OF SCHEMES OF HEAT EXCHANGE IN A BLAST FURNACE</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Ярошенко</surname><given-names>Ю. Г.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Yaroshenko</surname><given-names>Yu. G.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>д. т. н.,  профессор кафедры « Теплофизика и информатика в металлургии»</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair “Thermal Physics and Informatics in Metallurgy”</p></bio><email xlink:type="simple">yury-y@planet-a.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Спирин</surname><given-names>Н. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Spirin</surname><given-names>N. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>д. т. н.,  профессор,  заведующий кафедрой « Теплофизика и информатика в металлургии»</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Dr. Sci. (Eng.), Professor, Head of the Chair “Thermal Physics and Informatics in Metallurgy”</p></bio><email xlink:type="simple">n.a.spirin@urfu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Швыдкий</surname><given-names>В. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Shvydkii</surname><given-names>V. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>д. т. н.,  профессор кафедры « Теплофизика и информатика в металлургии»</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair “Thermal Physics and Informatics in Metallurgy”</p></bio><email xlink:type="simple">vshvit@isnet.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Гордон</surname><given-names>Я. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Gordon</surname><given-names>Ya. M.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>д. т. н.,  технический директор департамента черной металлургии</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Dr. Sci. (Eng.), Head of the Department of Ferrous Metallurgy</p></bio><email xlink:type="simple">igordon@hatch.ca</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Лавров</surname><given-names>В. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Lavrov</surname><given-names>V. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>д. т. н.,  профессор кафедры « Теплофизика и информатика в металлургии»</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair “Thermal Physics and Informatics in Metallurgy”</p></bio><email xlink:type="simple">v.v.lavrov@urfu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина (620002, Россия, Екатеринбург, ул. Мира, 28)</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Ural Federal University named after the fi rst President of Russia B.N. Yeltsin, Ekaterinburg, Russia</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Инженерно-консалтинговая компания «Hatch» (2800 Speakman Drive, Mississauga, Ontario, ON L5K 2R7, Canada)</institution><country>Канада</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Hatch Ltd., Ontario, Canada</institution><country>Canada</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2016</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>21</day><month>10</month><year>2016</year></pub-date><volume>59</volume><issue>8</issue><fpage>523</fpage><lpage>530</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Ярошенко Ю.Г., Спирин Н.А., Швыдкий В.С., Гордон Я.М., Лавров В.В., 2016</copyright-statement><copyright-year>2016</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Ярошенко Ю.Г., Спирин Н.А., Швыдкий В.С., Гордон Я.М., Лавров В.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Yaroshenko Y.G., Spirin N.A., Shvydkii V.S., Gordon Y.M., Lavrov V.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://fermet.misis.ru/jour/article/view/927">https://fermet.misis.ru/jour/article/view/927</self-uri><abstract><p>Рассмотрено развитие схем теплообмена в доменной печи по мере совершенствования технологии доменной плавки. Отмечено, что для оценки теплового состояния доменную печь как объект управления целесообразно делить на две тепловые зоны, верхнюю и нижнюю, граница раздела между которыми располагается в верхней части области смешанного восстановления между уровнем начала газификации углерода кокса и горизонтом, ниже которого оксиды железа восстанавливаются прямым путем. Верхний участок замедленного теплообмена с точки зрения теплообмена является резервной высотой, обеспечивающей улучшение тепловой и восстановительной работы печи. Нижний участок замедленного теплообмена в качестве резерва для улучшения тепловой и восстановительной работы доменной печи использоваться не должен. Показано, что наличие двух зон интенсивного теплообмена и в современных условиях при плавке различного вида железорудного сырья, использовании комбинированного дутья высоких параметров является обязательным условием устойчивости хода доменного процесса и экономичности плавки.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The development of schemes of heat exchange in a blast furnace was considered with the improvement of the blast furnace smelting technology. It was noted that for the estimation of the thermal state of blast furnace as a control object it is expedient to divide it into two thermal zones, upper and bottom. The interface between them is in the top of the mixed recovery between the level of the beginning of the carbon gasifi cation of coke and the horizon, below which iron oxides are directly reduced. Upper slow heat exchange section in terms of heat exchange is reserve height providing better thermal and regenerative operation of the furnace. The bottom section of slow heat exchange should not be used as a reserve for improvement of thermal and reduction work of the blast furnace. It is shown that the presence of two zones of intense heat exchange in the present conditions of smelting of various types of iron ore using the combined blowing of high parameters is a prerequisite for the stability of the course of the blast furnace process and effi ciency of smelting.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>черная металлургия</kwd><kwd>доменный процесс</kwd><kwd>теплообмен</kwd><kwd>массообмен</kwd><kwd>закономерности</kwd><kwd>принципы</kwd><kwd>схема</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>ferrous metallurgy</kwd><kwd>blast furnace</kwd><kwd>heat exchange</kwd><kwd>mass transfer</kwd><kwd>regularity</kwd><kwd>principles</kwd><kwd>scheme</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Китаев Б.И. Схема теплообмена в доменной печи и подготовка руд к плавке // Сталь. 1944. № 7-8. С. 5 – 8.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kitaev B.I. Heat exchange scheme of a blast furnace and the preparation of ores for smelting. Stal’. 1944, no. 7–8, pp. 5–8 (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Китаев Б.И. Теплообмен в шахтных печах. – Свердловск–Москва: Металлургиздат, 1945. – 152 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kitaev B.I. Teploobmen v shakhtnykh pechakh [Heat exchange in a shaft furnace]. Sverdlovsk–Moscow: Metallurgizdat, 1945, 152 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kitaev B.I., Yaroshenko Yu.G., Suchkov V.D. Heat exchange in shaft furnaces. Translated from the Russian by M.M. Page and B. Simons and edited by Yoyng. Oxford: Pergamon press, 1967. – 299 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kitaev B.I., Yaroshenko Yu.G., Suchkov V.D. Heat exchange in shaft furnaces. Yoyng P.A. ed. Oxford: Pergamon Press, 1967, 299 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Китаев Б.И., Ярошенко Ю.Г., Лазарев Б.Д. Теплообмен в доменной печи. – М.: Металлургия, 1966. – 355 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kitaev B.I., Yaroshenko Yu.G., Lazarev B.D. Teploobmen v domennoi pechi [Heat exchange in a blast furnace]. Moscow: Metallurgiya, 1966, 355 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Теплотехника доменного процесса / Б.И. Китаев, Ю.Г. Ярошенко, Е.Л. Суханов и др. – М.: Металлургия, 1978. – 248 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kitaev B.I., Yaroshenko Yu.G., Sukhanov E.L., Ovchinnikov Yu.N., Shvydkii V.S. Teplotekhnika domennogo protsessa [Heating engineering of blast-furnace process]. Moscow: Metallurgiya, 1978, 248 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лазарев Б.Л., Китаев Б.И., Ярошенко Ю.Г. Анализ процессов теплообмена в доменных печах // Сталь. 1961. № 3. С. 200 – 206.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lazarev B.L., Kitaev B.I., Yaroshenko Yu.G. Analysis of heat exchange processes in blast furnaces. Stal’. 1961, no. 3, pp. 200–206. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бабарыкин Н.Н., Марсуверский Б.А., Новиков В.С. Свойства окатышей ССГОК и их поведение в доменной печи. – В кн.: Производство чугуна. Вып. 4. – Свердловск: изд. УПИ, 1978. С. 66 – 79.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Babarykin N.N., Marsuverskii B.A., Novikov V.S. Properties of pellets from Sokolovsko-Sarbayskiy mining-and-processing integrated works and their behavior in a blast furnace. In: Proizvodstvo chuguna. Vyp. 4 [Pig-iron production. Issue 4]. Sverdlovsk: izd. UPI, 1978, pp. 66–79. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бабарыкин Н.Н. Влияние восстановительных процессов на теплообмен в доменной печи // Сталь. 1981. № 3. С. 5 – 9.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Babarykin N.N. Infl uence of the reducing processes on heat exchange in a blast furnace. Stal’. 1981, no. 3, pp. 5–9. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дмитриев А.Н. Математическое моделирование доменного процесса. – Екатеринбург: изд. УрО РАН, 2011. – 162 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dmitriev A.N. Matematicheskoe modelirovanie domennogo protsessa [Mathematical modeling of a blast-furnace process]. Ekaterinburg: UrO RAN, 2011, 162 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Доброскок В.А., Туманов А.И., Ганчев А.В. Метод разработки новых технологических режимов доменной плавки на основе комплекса математических моделей // Изв. вуз. Черная металлургия. 1987. № 5. С. 146, 147.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dobroskok V.A., Tumanov A.I., Ganchev A.V. Development method of new technological modes of blast-furnace smelting based on the complex of mathematical models. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 1987, no. 5, pp. 146–147. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мойкин В.И., Бабушкин Н.М., Боковиков Б.А. Анализ работы доменной печи на комбинированном дутье с применением метода математического моделирования // Сталь. 1984. № 4. С. 9 – 14.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Moikin V.I., Babushkin N.M., Bokovikov B.A. Analysis of blast furnace work on a fuel-enriched blast with the use of mathematical modeling method. Stal’. 1984, no. 4, pp. 9–14. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Рамм А.Н. Современный доменный процесс. – М.: Металлургия, 1980. – 304 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ramm A.N. Sovremennyi domennyi protsess [Modern blast-furnace process]. Moscow: Metallurgiya, 1980, 304 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Драничников Н.А., Китаев Б.И., Суханов Е.Л. и др. О взаимном влиянии теплообменных и восстановительных процессов в шахте доменной печи. Сообщение 1 // Изв. вуз. Черная металлургия. 1982. № 2. С. 6 – 9.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dranichnikov N.A., Kitaev B.I., Sukhanov E.L., Zagainov S.A., Bychkova N.V. On an interference of heat exchanging and reducing processes in a shaft blast furnace. Report 1. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 1982, no. 2, pp. 6–9. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Драничников Н.А., Китаев Б.И., Суханов Е.Л. и др. О взаимном влиянии теплообменных и восстановительных процессов в шахте доменной печи. Сообщение 2 // Изв. вуз. Черная металлургия. 1982. № 4. С. 8 – 11.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dranichnikov N.A., Kitaev B.I., Sukhanov E.L., Zagainov S.A., Bychkova N.V. On an interference of heat exchanging and reducing processes in a shaft blast furnace. Report 2. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 1982, no. 4, pp. 8–11. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Теплообмен и повышение эффективности доменной плавки / Н.А. Спирин, Ю.Н. Овчинников, B.C. Швыдкий, Ю.Г. Ярошенко. – Екатеринбург: изд. УГТУ, 1995. – 243 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Spirin N.A., Ovchinnikov Yu.N., Shvydkii B.C., Yaroshenko Yu.G. Teploobmen i povyshenie eff ektivnosti domennoi plavki [Heat exchange and eff ectiveness increase of blast-furnace smelting]. Ekaterinburg: UGTU, 1995, 243 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Спирин Н.А., Овчинников Ю.Н., Федулов Ю.В., Юсфин Ю.С. О схемах теплообмена в доменной печи // Изв. вуз. Черная металлургия. 1991. № 9. С. 16 – 18.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Spirin N.A., Ovchinnikov Yu.N., Fedulov Yu.V., Yusfi n Yu.S. On heat exchange scheme of a blast furnace. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 1991, no. 9, pp. 16–18. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Товаровский И.Г. Доменная плавка. Монография. – Днепропетровск: ПОРОГИ, 2009. – 768 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tovarovskii I.G. Domennaya plavka. Monografi ya [Blast-furnace smelting. Monograph]. Dnepropetrovsk: POROGI, 2009, 768 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Товаровский И.Г. Развитие теории и совершенствование технологии доменной плавки с использованием теории теплообмена в доменной печи. – В кн.: Творческое наследие Б.И. Китаева: труды Междунар. науч.-прак. конф. – Екатеринбург: изд. УГТУ-УПИ, 2009. С. 101 – 109.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tovarovskii I.G. Theory development and the improvement of blast-furnace smelting technology with the use of the theory of heat exchange in a blast furnace. In: Tvorcheskoe nasledie B.I. Kitaeva: trudy Mezhdunar. nauch.-prak. konf. [Oeuvre of B.I. Kitaev: Proceedings of International Theoretical and Practical Conf.]. Ekaterinburg: UGTU-UPI, 2009, pp. 101–109. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Андо Р., Миясита Ц., Симоцума Т. и др. Исследование и совершенствование новых технологических приемов доменной плавки на экспериментальной доменной печи // Черная металлургия: Экспресс-информация ВИНИТИ. 1972. № 33. Реф. 146. С. 1 – 30.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ando R., Miyasita Ts., Simotsuma T. etc. Research and improvement of new processing methods of blast-furnace smelting on a test blast furnace. Chernaya metallurgiya: Ekspress-informatsiya VINITI. 1972, no. 33, Ref. 146, pp. 1–30. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Модельные системы поддержки принятия решений в АСУ ТП доменной плавки / Н.А. Спирин, В.В. Лавров, В.Ю. Рыболовлев и др. – Екатеринбург: изд. УрФУ, 2011. – 462 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Spirin N.A., Lavrov V.V., Rybolovlev V.Yu. etc. Model’nye sistemy podderzhki prinyatiya reshenii v ASU TP domennoi plavki [Model support systems of decision making in Automatic Process Control System of a blast-furnace smelting]. Ekaterinburg: UrFU, 2011, 462 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
