Геометрично-параметричне моделювання формування зон сегрегації при штабелюванні залізорудної шихти
The article is devoted to geometric-parametric modeling of the process of segregation zone formation during stacking of iron ore charge in the blending yards of sintering plants. The uneven distribution of particles by size and density in the stack is one of the main causes of fluctuations in the ch...
Saved in:
| Date: | 2026 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Physico-technological Institute of Metals and Alloys
2026
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/313 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Metal and Casting of Ukraine |
Institution
Metal and Casting of Ukraine| _version_ | 1862405630986289152 |
|---|---|
| author | Руденко, Р.М. Сігарьов, Є.М. Руденко, М.Р. Кащеєв, М.А. Чубіна, О.А. |
| author_facet | Руденко, Р.М. Сігарьов, Є.М. Руденко, М.Р. Кащеєв, М.А. Чубіна, О.А. |
| author_sort | Руденко, Р.М. |
| baseUrl_str | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-04-13T07:08:36Z |
| description | The article is devoted to geometric-parametric modeling of the process of segregation zone formation during stacking of iron ore charge in the blending yards of sintering plants. The uneven distribution of particles by size and density in the stack is one of the main causes of fluctuations in the chemical composition of the charge, which negatively affects the stability of the sintering process and the quality of the finished sinter. The aim of the work is to establish an analytical relationship between the technological parameters of stacking and the volume of segregation zones, which determine the degree of homogeneity of the charge composition before it is fed into the sintering machine. To achieve this goal, a method combining geometric analysis and parametric modeling of the movement of charge particles along the free surface of the stack was used, taking into account the angle of natural slope, the height of material discharge, and the conveyor feed rate. Based on an analytical description of particle sliding trajectories, a generalized geometric-parametric relationship linking the volume of segregation zones to the main technological factors of stacking has been proposed. The model coefficients were determined by parametric selection based on the results of modeling corresponding to industrial conditions of agglomeration production. The results obtained made it possible to quantitatively assess the influence of each parameter on the intensity of segregation and to determine rational modes of stack formation. It has been established that a one-sided stacking scheme reduces the length of particle sliding paths and reduces the volume of segregation zones by 1.8-2 times compared to symmetrical stacking. The proposed model can be used for engineering forecasting of the level of charge heterogeneity, optimization of stacking modes, and improvement of the stability of the sintering process without the use of resource-intensive numerical modeling methods. |
| doi_str_mv | 10.15407/steelcast2026.01.008 |
| first_indexed | 2026-04-14T01:00:16Z |
| format | Article |
| id | oai:oai.metalsandcasting.com:article-313 |
| institution | Metal and Casting of Ukraine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-04-14T01:00:16Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Physico-technological Institute of Metals and Alloys |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:oai.metalsandcasting.com:article-3132026-04-13T07:08:36Z Geometric-Parametric Modeling of Segregation Zone Formation during Iron Ore Charge Stacking Геометрично-параметричне моделювання формування зон сегрегації при штабелюванні залізорудної шихти Руденко, Р.М. Сігарьов, Є.М. Руденко, М.Р. Кащеєв, М.А. Чубіна, О.А. Charge agglomeration stacking segregation averaging parametric modeling trajectory шихта агломерація штабелювання сегрегація усереднення параметричне моделювання траєкторія The article is devoted to geometric-parametric modeling of the process of segregation zone formation during stacking of iron ore charge in the blending yards of sintering plants. The uneven distribution of particles by size and density in the stack is one of the main causes of fluctuations in the chemical composition of the charge, which negatively affects the stability of the sintering process and the quality of the finished sinter. The aim of the work is to establish an analytical relationship between the technological parameters of stacking and the volume of segregation zones, which determine the degree of homogeneity of the charge composition before it is fed into the sintering machine. To achieve this goal, a method combining geometric analysis and parametric modeling of the movement of charge particles along the free surface of the stack was used, taking into account the angle of natural slope, the height of material discharge, and the conveyor feed rate. Based on an analytical description of particle sliding trajectories, a generalized geometric-parametric relationship linking the volume of segregation zones to the main technological factors of stacking has been proposed. The model coefficients were determined by parametric selection based on the results of modeling corresponding to industrial conditions of agglomeration production. The results obtained made it possible to quantitatively assess the influence of each parameter on the intensity of segregation and to determine rational modes of stack formation. It has been established that a one-sided stacking scheme reduces the length of particle sliding paths and reduces the volume of segregation zones by 1.8-2 times compared to symmetrical stacking. The proposed model can be used for engineering forecasting of the level of charge heterogeneity, optimization of stacking modes, and improvement of the stability of the sintering process without the use of resource-intensive numerical modeling methods. Статтю присвячено геометрично-параметричному моделюванню процесу формування зон сегрегації під час штабелювання залізорудної шихти на складах усереднення агломераційних фабрик. Нерівномірний розподіл частинок за розмірами та густиною у штабелі є однією з основних причин коливань хімічного складу шихти, що негативно впливає на стабільність агломераційного процесу та якість готового агломерату. Метою роботи є встановлення аналітичної залежності між технологічними параметрами штабелювання та об’ємом зон сегрегації, які визначають ступінь однорідності складу шихти перед подачею на агломераційну машину. Для досягнення цієї мети застосовано методику поєднання геометричного аналізу та параметричного моделювання руху частинок шихти уздовж вільної поверхні штабеля з урахуванням кута природного укосу, висоти скидання матеріалу та швидкості подачі конвеєра. На основі аналітичного опису траєкторій ковзання частинок запропоновано узагальнену геометрично-параметричну залежність, що пов’язує об’єм зон сегрегації з основними технологічними факторами штабелювання. Коефіцієнти моделі визначено шляхом параметричного підбору за результатами моделювання, що відповідають промисловим умовам агломераційного виробництва. Отримані результати дозволили кількісно оцінити вплив кожного параметра на інтенсивність сегрегації та визначити раціональні режими формування штабеля. Встановлено, що одностороння схема укладання забезпечує зменшення довжини шляхів ковзання частинок і зниження об’єму зон сегрегації у 1,8—2 рази порівняно із симетричним укладанням. Запропонована модель може бути використана для інженерного прогнозування рівня неоднорідності шихти, оптимізації режимів штабелювання та підвищення стабільності агломераційного процесу без застосування ресурсоємних чисельних методів моделювання. Physico-technological Institute of Metals and Alloys 2026-03-31 Article Article application/pdf https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/313 10.15407/steelcast2026.01.008 Metal and Casting of Ukraine; Vol. 34 No. 1 (2026): Metal and Casting of Ukraine; 8-15 Метал та лиття України ; Том 34 № 1 (2026): Метал та лиття України; 8-15 2706-5529 2077-1304 uk https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/313/307 Авторське право (c) 2026 Р.М. Руденко, Є.М. Сігарьов, М.Р. Руденко, М.А. Кащеєв, О.А. Чубіна https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | шихта агломерація штабелювання сегрегація усереднення параметричне моделювання траєкторія Руденко, Р.М. Сігарьов, Є.М. Руденко, М.Р. Кащеєв, М.А. Чубіна, О.А. Геометрично-параметричне моделювання формування зон сегрегації при штабелюванні залізорудної шихти |
| title | Геометрично-параметричне моделювання формування зон сегрегації при штабелюванні залізорудної шихти |
| title_alt | Geometric-Parametric Modeling of Segregation Zone Formation during Iron Ore Charge Stacking |
| title_full | Геометрично-параметричне моделювання формування зон сегрегації при штабелюванні залізорудної шихти |
| title_fullStr | Геометрично-параметричне моделювання формування зон сегрегації при штабелюванні залізорудної шихти |
| title_full_unstemmed | Геометрично-параметричне моделювання формування зон сегрегації при штабелюванні залізорудної шихти |
| title_short | Геометрично-параметричне моделювання формування зон сегрегації при штабелюванні залізорудної шихти |
| title_sort | геометрично-параметричне моделювання формування зон сегрегації при штабелюванні залізорудної шихти |
| topic | шихта агломерація штабелювання сегрегація усереднення параметричне моделювання траєкторія |
| topic_facet | Charge agglomeration stacking segregation averaging parametric modeling trajectory шихта агломерація штабелювання сегрегація усереднення параметричне моделювання траєкторія |
| url | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/313 |
| work_keys_str_mv | AT rudenkorm geometricparametricmodelingofsegregationzoneformationduringironorechargestacking AT sígarʹovêm geometricparametricmodelingofsegregationzoneformationduringironorechargestacking AT rudenkomr geometricparametricmodelingofsegregationzoneformationduringironorechargestacking AT kaŝeêvma geometricparametricmodelingofsegregationzoneformationduringironorechargestacking AT čubínaoa geometricparametricmodelingofsegregationzoneformationduringironorechargestacking AT rudenkorm geometričnoparametričnemodelûvannâformuvannâzonsegregacííprištabelûvannízalízorudnoíšihti AT sígarʹovêm geometričnoparametričnemodelûvannâformuvannâzonsegregacííprištabelûvannízalízorudnoíšihti AT rudenkomr geometričnoparametričnemodelûvannâformuvannâzonsegregacííprištabelûvannízalízorudnoíšihti AT kaŝeêvma geometričnoparametričnemodelûvannâformuvannâzonsegregacííprištabelûvannízalízorudnoíšihti AT čubínaoa geometričnoparametričnemodelûvannâformuvannâzonsegregacííprištabelûvannízalízorudnoíšihti |