Использование керамической вставки с бандажом в воздушной фурме доменной печи
(Стр. 42-47)
Голощапов Кирилл Витальевич
Кобелев Олег Анатольевич
Титлянов Александр Евграфович
Герасимова Алла Александровна
Подробнее об авторах
Голощапов Кирилл Витальевич
аспирант кафедры
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Москва, Российская Федерация Кобелев Олег Анатольевич доктор технических наук, профессор; главный специалист ГНЦ РФ
Центральный научно-исследовательский институт по технологии машиностроения
Москва, Российская Федерация Титлянов Александр Евграфович кандидат технических наук; старший научный сотрудник кафедры
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Москва, Российская Федерация Герасимова Алла Александровна кандидат технических наук, доцент;
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Москва, Российская Федерация Кобелев Олег Анатольевич доктор технических наук, профессор; главный специалист ГНЦ РФ
Центральный научно-исследовательский институт по технологии машиностроения
Москва, Российская Федерация Титлянов Александр Евграфович кандидат технических наук; старший научный сотрудник кафедры
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Москва, Российская Федерация Герасимова Алла Александровна кандидат технических наук, доцент;
Аннотация:
Подача природного газа в фурму для горячего дутья доменной печи, осуществляемая с целью экономии кокса, приводит к повышению тепловых потерь через стенки канала фурмы и снижению ее срока службы. Для снижения тепловых потерь и увеличения срока службы фурмы применяют теплоизолирующие вставки в канал для подачи дутья - они снижают тепловые потери через стенки канала, но склонны к разрушению под действием термических напряжений. В работе рассмотрено повышение стойкости и теплоизолирующей способности керамической вставки в канал для подачи горячего дутья вследствие установки в нее керамического бандажа в виде кольца. В среде Ansys моделировались процессы, происходящие в дутьевом канале фурмы доменной печи при установленной в этот канал керамической вставке с бандажом. Установлено, что большая полнота прохождения реакции горения и увеличение температуры горячего дутья достигается применением керамического бандажа. Минимальные значения напряжений и деформации достигаются в том варианте конструкции, в котором бандаж закрывает полость между вставкой и фланцем. При этом значения температур, напряжений и деформаций в бандаже меньше, чем в самой вставке.
Образец цитирования:
Голощапов К.В., Кобелев О.А., Титлянов А.Е., Герасимова А.А., (2022), ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КЕРАМИЧЕСКОЙ ВСТАВКИ С БАНДАЖОМ В ВОЗДУШНОЙ ФУРМЕ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ. Computational nanotechnology, 4 => 42-47.
Список литературы:
Бородулин А.В. Научные основы рационального использования энергетических ресурсов в доменном производстве: Автореф. дис. ... д-ра техн. наук. Екатеринбург, 1994. 46 с.
Titov V.N., Ternovikh A.I., Baranov P.V., Sidorova T.Y. Development of coatings for protection of blast furnace air tuyeres // Metallurgist. 2021. No. 65 (3-4). Pp. 439-445. DOI: 10.1007/s11015-021-01174-1.
Radyuk A.G., Titlyanov A.E., Sidorova T.Y. Effect of slurry coating on the resistance of thermal insulation insert in blast furnace air tuyere // Metallurgist. 2020. Vol. 63. No. 11-12. Pp. 1153-1159. https://doi.org/10.1007/s11015-020-00935-8
Dai B., Long H.-M., Ji Y.-L., et al. Theoretical and practical research on relationship between blast air condition and hearth activity in large blast furnace // Metallurgical Research and Technology. 2020. No. 117 (1). P. 113. DOI: 10.1051/metal/2020007.
Герасимова А.А., Васильев М.В., Карфидова А.О. Модернизация системы качества при производстве круглого проката на мелкосортном стане 250 // Computational Nanotechnology. 2021. Т. 8. № 2. С. 48-55. DOI: 10.33693/2313-223X-2021-8-2-48-55.
Пат. № 2215043 РФ. МКИ С21В7/16. Способ подготовки к работе фурмы доменной печи / Григорьев В.Н., Урбанович Г.И., Урбанович Е.Г. и др. 20011337559/02; заявл. 11.12.01; опубл. 27.10.02. Бюл. № 30.
Пат. № 2779514 В2 2240207 А JP, С21В7/16. Фурма для доменной печи / Kikuo А. (JP). №8960188; заявлено 13.03.89.
Чигарев А.В. ANSYS для инженеров. М.: Машиностроение, 2004. 512 с.
Снегирёв А.Ю. Высокопроизводительные вычисления в технической физике. Численное моделирование турбулентных течений: учеб. пособие. СПб.: Изд-во Политехнического университета, 2009. 143 с.
Xu H., Sun C., Liao Z., et al. Numerical simulation of temperature and stress distributions inside the furnace tuyere // Proceedings for the 8th International Conference on Modeling and Simulation of Metallurgical Processes in Steelmaking, STEELSIM 2019. Pp. 51-55. DOI: 10.33313/503/005.
Кутателадзе С.С. Боришанский В.М. Справочник по теплопередаче. М.: Книга по требованию, 2012. 415 с.
Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. М.: Энергоиздат, 1981. 416 с.
Pistorius P.C., Gibson J., Jampani M. Natural gas utilization in blast furnace ironmaking: Tuyère injection, shaft injection and prereduction // Minerals, Metals and Materials. Series 9783319510903. 2017. Pp. 283-292. DOI: 10.1007/978-3-319-51091-0_26.
Titov V.N., Ternovikh A.I., Baranov P.V., Sidorova T.Y. Development of coatings for protection of blast furnace air tuyeres // Metallurgist. 2021. No. 65 (3-4). Pp. 439-445. DOI: 10.1007/s11015-021-01174-1.
Radyuk A.G., Titlyanov A.E., Sidorova T.Y. Effect of slurry coating on the resistance of thermal insulation insert in blast furnace air tuyere // Metallurgist. 2020. Vol. 63. No. 11-12. Pp. 1153-1159. https://doi.org/10.1007/s11015-020-00935-8
Dai B., Long H.-M., Ji Y.-L., et al. Theoretical and practical research on relationship between blast air condition and hearth activity in large blast furnace // Metallurgical Research and Technology. 2020. No. 117 (1). P. 113. DOI: 10.1051/metal/2020007.
Герасимова А.А., Васильев М.В., Карфидова А.О. Модернизация системы качества при производстве круглого проката на мелкосортном стане 250 // Computational Nanotechnology. 2021. Т. 8. № 2. С. 48-55. DOI: 10.33693/2313-223X-2021-8-2-48-55.
Пат. № 2215043 РФ. МКИ С21В7/16. Способ подготовки к работе фурмы доменной печи / Григорьев В.Н., Урбанович Г.И., Урбанович Е.Г. и др. 20011337559/02; заявл. 11.12.01; опубл. 27.10.02. Бюл. № 30.
Пат. № 2779514 В2 2240207 А JP, С21В7/16. Фурма для доменной печи / Kikuo А. (JP). №8960188; заявлено 13.03.89.
Чигарев А.В. ANSYS для инженеров. М.: Машиностроение, 2004. 512 с.
Снегирёв А.Ю. Высокопроизводительные вычисления в технической физике. Численное моделирование турбулентных течений: учеб. пособие. СПб.: Изд-во Политехнического университета, 2009. 143 с.
Xu H., Sun C., Liao Z., et al. Numerical simulation of temperature and stress distributions inside the furnace tuyere // Proceedings for the 8th International Conference on Modeling and Simulation of Metallurgical Processes in Steelmaking, STEELSIM 2019. Pp. 51-55. DOI: 10.33313/503/005.
Кутателадзе С.С. Боришанский В.М. Справочник по теплопередаче. М.: Книга по требованию, 2012. 415 с.
Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. М.: Энергоиздат, 1981. 416 с.
Pistorius P.C., Gibson J., Jampani M. Natural gas utilization in blast furnace ironmaking: Tuyère injection, shaft injection and prereduction // Minerals, Metals and Materials. Series 9783319510903. 2017. Pp. 283-292. DOI: 10.1007/978-3-319-51091-0_26.
Ключевые слова:
доменная печь, воздушная фурма, моделирование в среде Ansys Fluent, газодинамика, теплообмен, горение природного газа, бандаж, тепловые потери.
Статьи по теме
05.14.04 ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА Страницы: 73-84 Выпуск №15493
ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПОЗИТНЫХ И МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ
тепловые сети
металлические и композитные трубопроводы
тепловые потери
оптимальная толщина тепловой изоляции
пенополиуретан
Подробнее
ИСТОРИЯ НАУКИ И ТЕХНИКИ Страницы: 113-119 DOI: 10.33693/2658-4654-2023-5-2-113-119 Выпуск №23873
История спасения памятника индустриального наследия «Северская домна» в 1960–1980-е гг.
индустриальное наследие
Свердловская область
музеефикация
доменная печь
Северский трубный завод.
Подробнее