blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2016-11-759-763blackmet-959Research ArticleМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИMETALLURGICAL TECHNOLOGIESИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТИПА ФУТЕРОВКИ НА ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ МЕТАЛЛА В КАМЕРНЫХ ПЕЧАХINVESTIGATION OF LINING PARAMETERS IMPACT ONTO METAL AIR-COOLING PROCESS IN CHAMBER FURNACEГнитиёвП. А.GnitievP. A.

аспирант,

83001, Донецк, ул. Артема, 58

Postgraduate,

Donetsk

paul.gnitiev@mail.ruБирюковА. Б.BiryukovA. B.

д.т.н., профессор зав. кафедрой технической теплофизики,

83001, Донецк, ул. Артема, 58

Dr. Sci. (Eng.), Professor, Head of the Chair “Technical Thermophysics”,

Donetsk

birukov.ttf@gmail.comДонецкий национальный технический университетУкраинаDonetsk National Technical UniversityUkraine2016301120165911759763Copyright © Гнитиёв П.А., Бирюков А.Б., 20162016Гнитиёв П.А., Бирюков А.Б.Gnitiev P.A., Biryukov A.B.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/959

Для исследования влияния параметров футеровки на процесс воздушного охлаждения металла в камерных печах создана соответствующая математическая модель. Проведены численные эксперименты для различных схем компоновки футеровки: полностью плотный огнеупор, выполненный из шамотного кирпича; керамоволокнистое покрытие стен и свода при плотном огнеупоре подины; концептуальная футеровка всей камеры печи из керамоволокна. Обработка полученных результатов позволила наглядно продемонстрировать влияние типа футеровки на продолжительность охлаждения, тем самым показывая возможные резервы ускорения данной технологической операции.

The appropriate mathematical model was created for the investigation of lining parameters impact onto metal air-cooling process in chamber furnace. Numerical computing for various lining composition was conducted: fully dense refractory material, made from chamotte brick; refractory ceramic fi bers on the wall and arch with fully dense refractory of hearth; conceptual lining of entire chamber furnace with refractory ceramic fi bers. Processing of the results allowed to illustrate the impact of the lining type on the length of aircooling process, thereby showing possible reserves for accelerating of this process step.

воздушное охлаждениесокращение операции воздушного охлаждениятермическая обработкаматематическое моделированиефутеровка из керамоволокнаконвективный и лучистый теплообменair-coolingreducing air-cooling operationthermal processingmathematical modelingrefractory ceramic fi bersconvective and radiative heat transferReferencesКурбатов Ю.Л., Василенко Ю.Е. Металлургические печи: Учеб. пособие. – Донецк: ГВУЗ «ДонНТУ», 2013. – 388 с.Kurbatov Yu.L., Vasilenko Yu.E. Metallurgicheskie pechi: uchebnoe posobie [Metallurgical furnaces: Manual]. Donetsk: DonNTU, 2013, 388 p. (In Russ.).Кривандин В.А., Егоров А.В. Тепловая работа и конструкция печей черной металлургии. – М.: Металлургия, 1989. – 463 с.Krivandin V.A. Egorov A.V. Teplovaya rabota i konstruktsiya pechei chernoi metallurgii [Thermal operation and construction of furnaces of ferrous metallurgy]. Moscow: Metallurgiya, 1989, 463 p. (In Russ.).Свинолобов Н.П., Бровкин В.Л. Печи черной металлургии: Учеб. пособие для вузов. – Днепропетровск: Пороги, 2004. – 154 с.Svinolobov N.P. Brovkin V.L. Pechi chernoi metallurgii: Uchebnoe posobie dlya vuzov [Furnaces of ferrous metallurgy: Manual]. Dnepropetrovsk: Porogi, 2004, 154 p. (In Russ.).Губинский В.И. Металлургические печи: Учеб. пособие. – Днепропетровск: НМетАУ, 2006. – 85 с.Gubinskii V.I. Metallurgicheskie pechi: Ucheb. posobie [Metallurgical furnaces: Manual]. Dnepropetrovsk: NMetAU, 2006, 85 p. (In Russ.).Оснос С.П., Гололобов О.И. Опыт применения современных волокнистых огнеупорных материалов и систем отопления // Строительные материалы и изделия. 2001. № 4 . С. 130 – 136.Osnos S.P. Gololobov O.I. Experience of application of modern fibrous refractory materials and heating systems. Stroitel’nye materialy i izdeliya. 2001, no. 4, pp. 130–136. (In Russ.).Бирюков А.Б., Сафьянц С.М., Гнитиев П.А. Анализ современного состояния технологии воздушного охлаждения металла в печах // Черная металлургия. Бюл. ин-та «Черметинформация». 2014. № 11. С. 42 – 46.Biryukov A.B. Saf’yants S.M., Gnitiev P.A. Analysis of the current state of air cooling technology of metal in furnaces. Chernaya metallurgiya. Byul. in-ta “Chermetinformatsiya”. 2014, no. 11, pp. 42–46. (In Russ.).Румянцев В.Д. Теория тепло- и массообмена: Учеб. пособие. – Днепропетровск: Пороги, 2006. – 532 с.Rumyantsev V.D. Teoriya teplo- i massoobmena: Uchebnoe posobie [Theory of heat and mass transfer: Manual]. Dnepropetrovsk: Porogi, 2006, 532 p. (In Russ.).Бирюков А.Б. Теплотехника непрерывной разливки стали и тепловой обработки заготовок. – Saarbrücken: LAMBERT Academic Publishing, 2015. – 444 с.Biryukov A.B. Teplotekhnika nepreryvnoi razlivki stali i teplovoi obrabotki zagotovok [Heat engineering of continuous steel casting and billets thermal treatment]. Saarbrücken: LAMBERT Academic Publishing, 2015, 444 p. (In Russ.).Казанцев Е.И. Промышленные печи: Справочное руководство для расчетов и проектирования. – 2-е изд., доп. и перераб. – М.: Металлургия, 1975. – 368 с.Kazantsev E.I. Promyshlennye pechi. Spravochnoe rukovodstvo dlya raschetov i proektirovaniya [Industrial furnaces. Reference manual for the calculation and design]. Moscow: Metallurgiya, 1975, 368 p. (In Russ.).Недопекин Ф.В., Гинкул С.И., Новикова Е.В. Теоретические и прикладные аспекты теплопереноса. – Донецк: ДонНУ, 2013. – 321 с.Nedopekin F.V. Ginkul S.I. Novikova E.V. Teoreticheskie i prikladnye aspekty teploperenosa [Theoretical and applied aspects of heat transfer]. Donetsk: DonNU, 2013, 321 p. (In Russ.).Шорин С. Теплопередача. – М.: ГИЗЛСА, 1952. – 340 с.Shorin S. Teploperedacha [Heat transfer]. Moscow: GIZLSA, 1952, 340 p. (In Russ.).Дымнич А.Х., Троянский А.А. Вопросы тепломассообмена в сталеплавильных процессах: Учебник-монография. – Донецк: ГВУЗ «ДонНТУ», 2009. – 581 с.Dymnich A.Kh. Troyanskii A.A. Voprosy teplomassoobmena v staleplavil’nykh protsessakh: uchebnik-monografi ya [Questions of heat and mass transfer in steelmaking processes]. Donetsk: DonNTU, 2009, 581 p. (In Russ.).Себиси Т., Брэдшоу П. Конвективный теплообмен. Физические основы и вычислительные методы. – М.: Мир, 1987. – 592 с.Cebeci Tuncer, Bradshaw Peter. Physical and Computational Aspects of Convective Heat Transfer. New York: Springer-Verlag Inc, 1984. (Russ.ed.: Cebeci T., Bradshaw P. Konvektivnyi teploobmen. Fizicheskie osnovy i vychislitel’nye metody. Moscow: Mir, 1987, 592 p.).Гнитиев П.А. Конвективный теплообмен в печах при импульсном и безымпульсном режимах подачи теплоносителя // Промышленная теплотехника. 2015. № 2. С. 39 – 47.Gnitiev P.A. Convective heat transfer in furnaces under pulsed and non-pulsed modes of coolant supply. Promyshlennaya teplotekhnika. 2015, no. 2, pp. 39–47. (In Russ.).Невский А.С. Лучистый теплообмен в печах и топках. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Металлургия, 1971. – 440 с.Nevskii A.S. Luchistyi teploobmen v pechakh i topkakh [Radiative heat transfer in furnaces and fire chambers]. Moscow: Metallurgiya, 1971, 440 p. (In Russ.).

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