USAGE OF THE PRINCIPLES OF SELF-ORGANIZATION AND DISSIPATIVE STRUCTURES IN A NEW JET-EMULSION METALLURGICAL PROCESS

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.

1. 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.).

2. Хакен Г. Синергетика. – М.: Мир, 1980. – 406 с. Haken Hermann. Synergetics. Springer-Verlag, 1977. (Russ.ed.: Haken H. Sinergetika. Moscow: Mir, 1980. 406 p.).

3. 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.).

4. 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.).

5. 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.).

6. 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.).

7. 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.).

8. 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.).

9. 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.).

10. 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.).