Методичні вказівки до виконання лабораторних та практичних робіт з дисципліни «Дослідження за фахом»


Розрахунок температури плавлення і в’язкості кінцевих шлаків доменної плавки при застосуванні математичних моделей



Сторінка8/8
Дата конвертації09.09.2018
Розмір429 Kb.
ТипМетодичні вказівки
1   2   3   4   5   6   7   8

2.5. Розрахунок температури плавлення і в’язкості кінцевих шлаків доменної плавки при застосуванні математичних моделей

(до лабораторних робіт 1.5, 1.6)
Температура плавлення доменних шлаків – температура, при якій шлак може вільно текти [6]. Для цього методу визначення температур прийнято за температуру плавлення приймати температуру, що відповідає в’язкості 0,3 Н*с/м2 (3 П).

Виходячи з діаграм В.Г. Воскобойникова [6], була отримана адекватна поліноміальна модель температури плавлення доменних шлаків




Tш = 2968,956 – 2839,69 * Ош+ 45,90171 * Al2O3 + 1347,143 * Ош2

– 0,02894 * Al2O32 – 40,3352 * Ош * Al2O3



(2.11)


в залежності від факторів, що змінюються у наступних межах:

Ош – основність шлаку СаО/SiO2 = 0,9–1,3%;

Al2O3 – зміст оксиду алюмінію 0–8%;

Тш – температура плавлення у межах 1460-1560ОС.

В’язкісь () – внутрішнє тертя рідких шлаків. Квадратичне рівняння в’язкості доменних шлаків, отримане за даними [6], в координатах Ош = 1,0–1,4; Al2O3 = 0–10%; MgO = 0–10%; Тш = 1450–5500С, наведено нижче:


 = – 575,608 + 358,1924 Ош – 9,57688 Al2O3 + 22,03312 MgO + + 0,431848Tш +173,5553Ош2 + 0,049688 Al2O32 + 0,027688 MgO2 + + 5,69 * 10-5 Tш2 – 7,025 Ош *Al2O3 + 5,35 Ош * MgO – 0,49 Ош * Тш – – 0,244 Al2O3 * MgO + 0,0124 Al2O3 *Tш – 0,0183 MgO*Tш .

(2.12)


Спрощене лінійне рівняння в координатах Ош = 1,1-1,3; Al2O3 = 6-8%; MgO = 0-5%; Тш = 1450-15000С має вигляд стислий:

 = – 5,56258 + 75,6875 Ош + 0,107526 Al2O3 – 4,46173 MgO –

– 0,01005 Тш – 2,8125 Ош *Al2O3 –0,0375 Ош * Тш

– 0,01276 Al2O3* MgO + 0,00225 Al2O3* *Тш + 0,002959 MgO* Тш

(2.13)



За допомогою наведених рівнянь розрахувати температуру плавлення Тш, в’язкість  шлаків, що випробовуються в лабораторних роботах 1.5, 1.6, побудувати графіки та визначити помилку розрахункових даних та лабораторних.
2.6. Розрахунок довжини циркуляційних зон в шахті доменної печі при застосуванні детермінованих математичних моделей

(до лабораторних робіт 1.7, 1.8)
Загальна довжина циркуляційної зони доменної печі у вигляді детермінованої моделі [5] виглядає наступним чином:

Lзг = 2,2 dф + , (2.14)

де

dф



діаметр фурм,  0,15м ;




Qг



кількість горнового газу, м3/с;




Кз, кел



емпіричні коефіцієнти, що дорівнюють відповідно 0,4 и 110;




n



кількість фурм, шт;




Кп




питома витрата коксу, кг/т;




П



продуктивність доменної печі, т/добу;




к



насипна маса коксу, 500 кг/м3;




ΔРн



витрати тиску нижньої частини доменної печі, Па;




ш



щільність шлаку, 2000 кг/м3;




Lн



відстань від фурм до датчика тиску в середині шахти ,м.

Розрахунок питомої кінетичної енергії вели за відомою формулою:

Ек = (2.15)



де

Qa, Qк, Qпг



кількість повітря, кисню та природного газу, м3/хв., з щільністю ρа, ρк, ρпг відповідно, кг/м3,




Тд



температура дуття, К,




nф



– кількість фурм,




f



поперечний перетин однієї фурми πdф2/4, м2,




р



надмірний тиск на фурмах, атм.

Оскільки довжина циркуляційної зони пропорціональна кінетичній енергії, то розрахуємо її за емпіричною формулою:



Lзг = 1,5421 + 0,0029 Ек. (2.16)

За допомогою наведених формул розрахувати довжину зони циркуляції для доменної печі корисним об’ємом 2000 м3 для трьох значень інтенсивності роботи доменної печі: мінімальної, середньої та максимальної. Розрахувати кінетичну енергію струменя на моделі для трьох значень, зробити графік в координатах – кінетична енергія та довжина зони циркуляції, отримати математичну модель.



СПИСОК ПОСИЛАНЬ


  1. Рамм А.Н. Современный доменный процесс. – М.: Металлургия, 1980. – 304 с.

  2. Стефанович М.А. Анализ хода доменного процесса. – Свердловск: Meталлургиздат, 1960. – 286 с.

  3. Ковшов В.Н. Формирование поверхности засыпи доменной печи современными загрузочными устройствами. Сообщение 1 // Изв. вузов. Черная металлургия. – 1982. – № 12. – С. 8–12.

  4. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. – М.: Наука, 1981. – 720 c.

  5. О возможности математического описания распределения газа в доменной печи с целью экономии топлива / В.Н. Ковшов, В.В. Бочка, Е.И. Сулименко, В.А. Петренко // Металл и литьё Украины. – 2006. – №5. – С. 17–20.

  6. Свойства доменных шлаков: Справочное пособие / В.Г.Воскобойников, Н.Е. Дунаев, А.Г. Михалевич и др. – М.: Металлургия, 1975. – 184 с.

  7. Жаворонков Н.М. Гидравлические основы скрубберного процесса и теплопередача в скрубберах. – М.: Советская наука, 1944. – 224 с.

Каталог: file
file -> Інформація для вступників 2015 року до аспірантури Інституту соціології Національної Академії наук України
file -> Положення про порядок підготовки фахівців ступенів доктора філософії та доктора наук в аспірантурі (ад’юнктурі) та докторантурі вищих навчальних закладів
file -> Відділ аспірантури та докторантури Уманського державного педагогічного університету імені Павла Тичини
file -> Про вступний іспит та реферат при вступі до аспірантури Інституту соціології нан україни
file -> Київський національний університет імені Тараса Шевченка
file -> Програма вступного іспиту до аспірантури зі спеціальності 22. 00. 03 соціальні структури та соціальні відносини Затверджено
file -> Принципи реалізації наукової діяльності університету: активна участь у формуванні та


Поділіться з Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8




База даних захищена авторським правом ©uchika.in.ua 2020
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка