ДОСЛІДЖЕННЯ НА ФІЗИЧНІЙ МОДЕЛІ ВПЛИВУ ПИЛОПОДІБНОЇ ФРАКЦІЇ СИСТЕМИ CaO-FeO-SiO2 НА ТЕПЛОПЕРЕДАЧУ ВІД ФАКЕЛУ

Introduction. One of the main ways of heat transfer in metallurgical units is the interaction of the charge with a burning gas torch. The heat is transferred from the torch mainly by radiation. In particular, oxygen converter process under its typical temperature and chemical conditions of oxidation...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2022
Автори: Molchanov, L., Golub, T., Synehin, Ye., Semykin, S.
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: PH “Akademperiodyka” 2022
Теми:
Онлайн доступ:https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/181
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Science and Innovation

Репозитарії

Science and Innovation
id oai:ojs2.scinn-eng.org.ua:article-181
record_format ojs
institution Science and Innovation
baseUrl_str
datestamp_date 2022-08-16T06:35:22Z
collection OJS
language English
topic киснево-конверторний процес
фізичне моделювання факелу газів
що відходять з агрегату після допалювання
моделювання запиленості середовища факелу
візуальні характеристики факела
теплообмін
spellingShingle киснево-конверторний процес
фізичне моделювання факелу газів
що відходять з агрегату після допалювання
моделювання запиленості середовища факелу
візуальні характеристики факела
теплообмін
Molchanov, L.
Golub, T.
Synehin, Ye.
Semykin, S.
ДОСЛІДЖЕННЯ НА ФІЗИЧНІЙ МОДЕЛІ ВПЛИВУ ПИЛОПОДІБНОЇ ФРАКЦІЇ СИСТЕМИ CaO-FeO-SiO2 НА ТЕПЛОПЕРЕДАЧУ ВІД ФАКЕЛУ
topic_facet киснево-конверторний процес
фізичне моделювання факелу газів
що відходять з агрегату після допалювання
моделювання запиленості середовища факелу
візуальні характеристики факела
теплообмін
basic oxygen converter processes
physical modeling of postcombustion converter exhaust gas torch
modeling the dustiness of the torch environment
visual characteristics of torch
heat transfer
format Article
author Molchanov, L.
Golub, T.
Synehin, Ye.
Semykin, S.
author_facet Molchanov, L.
Golub, T.
Synehin, Ye.
Semykin, S.
author_sort Molchanov, L.
title ДОСЛІДЖЕННЯ НА ФІЗИЧНІЙ МОДЕЛІ ВПЛИВУ ПИЛОПОДІБНОЇ ФРАКЦІЇ СИСТЕМИ CaO-FeO-SiO2 НА ТЕПЛОПЕРЕДАЧУ ВІД ФАКЕЛУ
title_short ДОСЛІДЖЕННЯ НА ФІЗИЧНІЙ МОДЕЛІ ВПЛИВУ ПИЛОПОДІБНОЇ ФРАКЦІЇ СИСТЕМИ CaO-FeO-SiO2 НА ТЕПЛОПЕРЕДАЧУ ВІД ФАКЕЛУ
title_full ДОСЛІДЖЕННЯ НА ФІЗИЧНІЙ МОДЕЛІ ВПЛИВУ ПИЛОПОДІБНОЇ ФРАКЦІЇ СИСТЕМИ CaO-FeO-SiO2 НА ТЕПЛОПЕРЕДАЧУ ВІД ФАКЕЛУ
title_fullStr ДОСЛІДЖЕННЯ НА ФІЗИЧНІЙ МОДЕЛІ ВПЛИВУ ПИЛОПОДІБНОЇ ФРАКЦІЇ СИСТЕМИ CaO-FeO-SiO2 НА ТЕПЛОПЕРЕДАЧУ ВІД ФАКЕЛУ
title_full_unstemmed ДОСЛІДЖЕННЯ НА ФІЗИЧНІЙ МОДЕЛІ ВПЛИВУ ПИЛОПОДІБНОЇ ФРАКЦІЇ СИСТЕМИ CaO-FeO-SiO2 НА ТЕПЛОПЕРЕДАЧУ ВІД ФАКЕЛУ
title_sort дослідження на фізичній моделі впливу пилоподібної фракції системи cao-feo-sio2 на теплопередачу від факелу
title_alt Physical Model of Influence of CaO–FeO–SiO2 Powder Fraction on the Heat Transfer from Torch
description Introduction. One of the main ways of heat transfer in metallurgical units is the interaction of the charge with a burning gas torch. The heat is transferred from the torch mainly by radiation. In particular, oxygen converter process under its typical temperature and chemical conditions of oxidation processes is accompanied by combustion reactions with the formation of a torch both in the cavity of the converter (in the so called reaction zone) and above the converter neck as a result of partial post-combustion of exhaust gases leaving the unit.Problem Statement. The processes in metallurgical units are accompanied by significant smoke and dust, which affect the efficiency of heat transfer from the torch of exhaust gases post-combustion to the metal bath that is an additional source of heat in the converter process.Purpose. The purpose of this research is to study the influence of the introduction of solid powder components into the environment around the torch on its heat transfer.Materials and Methods. The research has been carried out on the physical model of a burning torch when CaO-FeO-SiO2 system powders are fed into the torch in air flow. The magnitude of the heat flow density has been estimated on the basis of the registered temperature difference in different parts of the model.Results. It has been established that the feed of air or any solid material at a temperature much lower than the torch temperature has a negative effect on heat transfer from the torch by radiation. However, the total heat flow density is not significantly reduced due to the possible involvement of heated solids in other heat transfer methods. For the CaO-FeO-SiO2 system, the share of silicon dioxide powder as a component with the highest heat capacity has the greatest negative effect on the heat transfer from the torch.Conclusions. The studies based on the physical model have allowed us to qualitatively assess the effect of dustiness of the components of CaO-FeO-SiO2 system of the burning torch environment on its heat transfer and on the contribution of different heat transfer methods from the torch to the total heat flow density in given conditions.
publisher PH “Akademperiodyka”
publishDate 2022
url https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/181
work_keys_str_mv AT molchanovl physicalmodelofinfluenceofcaofeosio2powderfractionontheheattransferfromtorch
AT golubt physicalmodelofinfluenceofcaofeosio2powderfractionontheheattransferfromtorch
AT synehinye physicalmodelofinfluenceofcaofeosio2powderfractionontheheattransferfromtorch
AT semykins physicalmodelofinfluenceofcaofeosio2powderfractionontheheattransferfromtorch
AT molchanovl doslídžennânafízičníjmodelívplivupilopodíbnoífrakcíísistemicaofeosio2nateploperedačuvídfakelu
AT golubt doslídžennânafízičníjmodelívplivupilopodíbnoífrakcíísistemicaofeosio2nateploperedačuvídfakelu
AT synehinye doslídžennânafízičníjmodelívplivupilopodíbnoífrakcíísistemicaofeosio2nateploperedačuvídfakelu
AT semykins doslídžennânafízičníjmodelívplivupilopodíbnoífrakcíísistemicaofeosio2nateploperedačuvídfakelu
first_indexed 2025-09-24T17:18:50Z
last_indexed 2025-09-24T17:18:50Z
_version_ 1850410674260279296
spelling oai:ojs2.scinn-eng.org.ua:article-1812022-08-16T06:35:22Z Physical Model of Influence of CaO–FeO–SiO2 Powder Fraction on the Heat Transfer from Torch ДОСЛІДЖЕННЯ НА ФІЗИЧНІЙ МОДЕЛІ ВПЛИВУ ПИЛОПОДІБНОЇ ФРАКЦІЇ СИСТЕМИ CaO-FeO-SiO2 НА ТЕПЛОПЕРЕДАЧУ ВІД ФАКЕЛУ Molchanov, L. Golub, T. Synehin, Ye. Semykin, S. киснево-конверторний процес, фізичне моделювання факелу газів, що відходять з агрегату після допалювання, моделювання запиленості середовища факелу, візуальні характеристики факела, теплообмін basic oxygen converter processes, physical modeling of postcombustion converter exhaust gas torch, modeling the dustiness of the torch environment, visual characteristics of torch, heat transfer Introduction. One of the main ways of heat transfer in metallurgical units is the interaction of the charge with a burning gas torch. The heat is transferred from the torch mainly by radiation. In particular, oxygen converter process under its typical temperature and chemical conditions of oxidation processes is accompanied by combustion reactions with the formation of a torch both in the cavity of the converter (in the so called reaction zone) and above the converter neck as a result of partial post-combustion of exhaust gases leaving the unit.Problem Statement. The processes in metallurgical units are accompanied by significant smoke and dust, which affect the efficiency of heat transfer from the torch of exhaust gases post-combustion to the metal bath that is an additional source of heat in the converter process.Purpose. The purpose of this research is to study the influence of the introduction of solid powder components into the environment around the torch on its heat transfer.Materials and Methods. The research has been carried out on the physical model of a burning torch when CaO-FeO-SiO2 system powders are fed into the torch in air flow. The magnitude of the heat flow density has been estimated on the basis of the registered temperature difference in different parts of the model.Results. It has been established that the feed of air or any solid material at a temperature much lower than the torch temperature has a negative effect on heat transfer from the torch by radiation. However, the total heat flow density is not significantly reduced due to the possible involvement of heated solids in other heat transfer methods. For the CaO-FeO-SiO2 system, the share of silicon dioxide powder as a component with the highest heat capacity has the greatest negative effect on the heat transfer from the torch.Conclusions. The studies based on the physical model have allowed us to qualitatively assess the effect of dustiness of the components of CaO-FeO-SiO2 system of the burning torch environment on its heat transfer and on the contribution of different heat transfer methods from the torch to the total heat flow density in given conditions. Вступ. Одним з основних шляхів передачі теплоти в металургійних агрегатах є взаємодія шихти з палаючим газовим факелом, перенос теплоти від якого здійснюється переважно випромінюванням. Зокрема, кисневе конвертування за властивих йому температурних і хімічних умов протікання окислювальних процесів супроводжується реакціямигоріння з утворенням факелу як в порожнині конвертера, безпосередньо в реакційній зоні, так і над горловиною конвертера в результаті часткового допалювання газів, що виходять з агрегату.Проблематика. Процеси у металургійних агрегатах супроводжуються значним димо- та пиловиділенням, що повинно чинити вплив на ефективність передачі теплоти від факелу допалювання вихідних газів металевій ванні, яка є додатковим джерелом тепла в процесі конвертування. Мета. Дослідження впливу введення твердих порошкоподібних компонентів в середовище навколо факелу на його теплопередачу.Матеріали й методи. Дослідження проведено на фізичній моделі палаючого факелу при подачі в факел у потоці повітря порошків системи CaO-FeO-SiO2. Величина теплового потоку оцінювалася за зареєстрованою різницею температур на різних ділянках моделі.Результати. Встановлено, що введення як повітря, так і будь-якого твердого матеріалу з температурою значнонижчою за температуру факела, негативно впливає на теплопередачу від факела випромінюванням. Однак загальний тепловий потік не зазнає значних змін через можливу участь твердих частинок, що нагріваються, в інших способах теплопередачі. Для системи CaO-FeO-SiO2 найбільший негативний вплив на теплопередачу від факела чинить частка порошку діоксиду кремнію як компонента з найбільшою теплоємністю.Висновки. Проведені на фізичній моделі дослідження дозволили якісно оцінити вплив запиленості компонентами системи CaO-FeO-SiO2 середовища палаючого факелу на його тепловіддачу та внесок різних способів теплопередачі від факела в сумарну величину щільності теплового потоку у заданих умовах. PH “Akademperiodyka” 2022-08-14 Article Article Рецензована стаття Peer-reviewed article application/pdf https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/181 10.15407/scine18.04.064 Science and Innovation; Том 18 № 4 (2022): Science and Innovation; 64-71 Science and Innovation; Vol. 18 No. 4 (2022): Science and Innovation; 64-71 2413-4996 2409-9066 10.15407/scine18.04 en https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/181/125 Copyright (c) 2022 Copyright Notice Authors published in the journal “Science and Innovation” agree to the following conditions: Authors retain copyright and grant the journal the right of first publication. Authors may enter into separate, additional contractual agreements for non-exclusive distribution of the version of their work (article) published in the journal “Science and Innovation” (for example, place it in an institutional repository or publish in their book), while confirming its initial publication in the journal “Science and innovation.” Authors are allowed to place their work on the Internet (for example, in institutional repositories or on their website).