Ученые предлагают новые конкурентоспособные технологии производства чугуна и стали
В системах подачи порошкообразных материалов в расплавы и агрегаты существует много нерешенных теоретических и практических проблем, сдерживающих широкое внедрение передовых технологий. Реализация технологического предложения позволит получить новые знания о природе сложных течений дисперсных потоков и на их основе создать расчетные методики и новые технические решения применительно к следующему классу задач:
Течение высокоплотных дисперсных потоков в системе пневмотранспорта:
- монодисперсные одно- и многокомпонентные двухскоростные газовзвеси с постоянным составом; течение изотермическое;
- монодисперсные многокомпонентные газовзвеси с учетом формы частиц и их истирания;
- полидисперсные многокомпонентные, многоскоростные газовзвеси с постоянным составом и учётом силы Магнуса;
- полидисперсные многофракционные газовзвеси с учетом истирания частиц, многочисленными сопротивлениями и отводами;
- монодисперсные многокомпонентные мазутоэмульсионные потоки с учетом истирания частиц.
Течение в фурмах конвертеров и стальковшей:
- монодисперсные высокоплотные газовзвеси с постоянным составом и интенсивным теплоподводом; бесстолкновительные смеси;
- монодисперсные многокомпонентные газовзвеси с учетом истирания частиц и нестационарного теплоподвода;
- полидисперсные многокомпонентные многоскоростные газовзвеси с интенсивным теплоподводом, скоростным и температурным запаздыванием;
- полидисперсные многокомпонентные газовзвеси с учетом истирания частиц и интенсивным неравновесным теплоподводом;
- монодисперсные многокомпонентные мазутоэмульсионные потоки с учетом изменения размеров частиц и интенсивным теплоподводом;
- расчет торкрет-фурмы с переменным расходом газовзвеси по длине (монодисперсное течение, полидисперсные потоки, то же, но с теплоподводом).
Течение в соплах:
- монодисперсные одно- и многокомпонентные газовзвеси с постоянным составом;
- монодисперсные многокомпонентные газовзвеси с учетом изменения размеров частиц;
- полидисперсные многокомпонентные газовзвеси с постоянным составом и с учётом истирания частиц;
- монодисперсные многокомпонентные газовзвеси с учетом истирания частиц в косом срезе сопла;
- влияние концентрации порошка на отклонения двухфазной струи в косом срезе сопла.
Полидисперсные потоки в системах газоочистки:
- изотермическое течение;
- течение с теплоподводом;
- дисперсное течение с поглощением вредных газов.
Одно- и двухфазное течение в турбулентных струях большой мощности (~ 5 МВт):
- структура сверхзвуковой нерасчетной струи в высокотемпературной полости конвертера;
- структура сверхзвуковой нерасчетной струи в высокотемпературной полости конвертера с учетом горения оксида углерода (CO) в кислороде (турбулентном пограничном слое);
- влияние горения CO в кислородной струе на присоединенную массу окружающего конвертерного газа;
- сверхзвуковые одно- и двухфазные потоки в косом срезе сопла;
- исследование структуры сверхзвуковой нерасчетной струи в высокотемпературной полости конвертера с учетом присоединения струей шлакометаллической эмульсии;
- структура полидисперсного газодинамического факела при распылении сплавов с учётом фазовых превращений и пульсационных скоростей;
- системы торкретирования футеровки с учётом рассеивания частиц при полёте порошка в полости конвертера (в том числе с учетом горения частиц кокса в кислороде, нагрева и размягчения огнеупорных частиц);
- турбулентная дозвуковая воздушная струя в фурменном очаге доменной печи с учетом присоединения газодисперсной окружающей среды;
- турбулентная дозвуковая двухфазная струя в фурменном очаге доменной печи с учетом присоединения высокотемпературной реагирующей газодисперсной окружающей среды.
Технология наплескивания шлакового гарнисажа на горячую футеровку кислородных конвертеров:
- исследование полета брызг шлакового расплава различной вязкости при прямом и косом ударе сверхзвуковой нерасчетной нереагирующей струи.
В существующих аналитических моделях, как правило, рассчитываются только монодисперсные течения, причем число физических воздействий на поток - не более 5-7. В созданных в рамках технологического предложения моделях число физических воздействий на сложное течение потока достигнет 15. Новые модели будут существенно приближены к реальному течению дисперсных сред. Предусматривается разработка новых методов подачи в металлургические агрегаты высокоплотных полидисперсных потоков с минимальными энергетическими затратами на пневмотранспорт.
Потребители: В настоящее время системы подачи порошкообразных материалов в расплавы и металлургические агрегаты внедряются практически на всех меткомбинатах Украины, в том числе в ОАО “ЗМК “Запорожсталь», Mittal Steel Кривой Рог, ОАО “Енакиевский метзавод”, ОАО “МК “Азовсталь”, ОАО “ММК им. Ильича”, ОАО “ДМК им. Дзержинского” и др.
География предполагаемого рынка: Украина, Россия, Белоруссия, Казахстан, Молдавия.
Правовая охрана и публикации: Предложение патентоспособно. По предлагаемой тематике опубликовано 20 научно – практических статей
Контакты: тел. (0629) 44-64-98; факс: (0629) 52 99 24; e-mail:omid@pstu.edu
