DOI: 10.52150/2522-9117-2018-32-137-150

Степаненко Дмитро Олександрович, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107; e-mail:
d.gorodenskiy@gmail.com, ORSID 0000-0002-0184-8295;
Цюпа Наталя Олександрівна, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107; e-mail: tysya6669@mail.ru, t.kirill.90@yandex.com
Белькова Алла Іванівна, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107; e-mail: alla2904b8@gmail.com, allabelkova8@mail.ru,ORSID 0000-0001-8519-9351
Скачко Олександр Сергійович, к.т.н., н.с., Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107

Аналітичне та експериментальне дослідження теплофізичних
властивостей розплавів доменних шлаків в умовах роботи доменних печей України

Анотація. Метою роботи є встановлення закономірностей впливу хімічного складу доменних шлаків на теплофізичні властивості їх розплавів, що є актуальним для забезпечення високих технікоекономічних показників роботи доменної печі. Виконано експериментальні дослідження температури розплавів чавуну та шлаку на їх випуск з доменної печі об’ємом 1500 м3 . Показано, що температури чавуну і шлаку мають практично однакові значення і змінюються в діапазоні 1451 ÷ 14870С. На ротаційному реометре Anton Paar виконано вимірювання в’язкості в діапазоні температур 1320÷15000С і показано, що на випуску з доменної печі в’язкість шлаків перевищує оптимальне її значення 0,3 Па.с. На підставі кореляційно-регресійного аналізу літературних даних і виконаних експериментальних досліджень встановлено залежність ентальпії розплавів від показників хімічного складу доменних шлаків, що представлені через стехіометрію (ρ) і температуру. Показано, що при коливанні температур шлакових розплавів в діапазоні 1453 ÷ 14870С їх ентальпія змінюється в діапазоні 1933 ÷ 2031кДж / кг. Запропоновано прогнозну модель для розрахунку ентальпії доменних шлаків. На основі запропонованої прогнозної моделі виконано розрахунок ентальпії доменних шлаків для доменної печі об’ємом 1500 м3 з урахуванням реальних їх температур на випуску.
Ключові слова: доменний шлак, експеримент, теплофізичні властивості шлаків, в’язкість, ентальпія, прогнозна модель

Бібліографічний список 1. Готлиб А. Д. Доменный процесс. – М.: «Металлургия». – 1966. – 503 с.
2. Ярошевский С. Л., Гайворонский Я. С., Попов Н. Н. Контроль теплового состояния горна доменной печи. – К.: Техника. – 1968. – 184с.
3. Воскобойников В.Г., Дунаев Н.Е., Михлевич А.Г. [и др.]. Свойства жидких доменных шлаков –М.: Металлургия. -1975. -184 с.
4. Жмойдин Г. И. Проблема информационного обеспечения теоретической и прикладной металлургии / Г. И. Жмойдин, Д. Н. Тогобицкая // Металлы. –1991. – №3. – С.218-221.
5. Тогобицкая Д. Н. Оптимизация металлургических технологий и концепция создания информационно-интеллектуальных систем / Д. Н. Тогобицкая, А.Ф.Хамхотько, Ю. М. Лихачев // Сб. Фундаментальные и прикладные проблемы металлургии. -Киев: Наукова думка. –1995. – С.242-249.
6. Приходько Э. В. Базы физико-химических и технологических данных для создания информационных технологий в металлургии / Э. В. Приходько, Д. Н. Тогобицкая // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 1999. – №3. – C. 17-21.
7. Использование базы вискозиметрических данных для расчета кристаллизационной способности металлургических шлаков / Д. Н. Тогобицкая, А. Ф. Хамхотько, Ю. М. Лихачев, Д. А Степаненко // Сб. научн. тр. ИЧМ «Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии». –Днепропетровск. – 2008. – вып. 18. – С. 200- 209.
8. Інформаційно-аналітична система для дослідження кристалізаційної здатності металургійних шлаків / Д. М. Тогобицька, Д. О. Степаненко, А. Ф. Хамхотько, Ю. М. Ліхачов // Системні технології. Регіональний міжвузівський збірник наукових праць. – Дніпропетровськ. – 2010. – Вип. 2 (67). – С. 74-80.
9. Исследование теплофизических свойств доменных шлаков и передельных чугунов / С.А. Гаврилко, Ю. В. Моисейко, С. А. Черепанов [и др.] / Металургія (Наукові праці ЗДІА). – Запоріжжя: ЗДІА, 2006. – Вип. 13. – С. 106-112.
10. Ильченко К.Д., Чеченев В.А., Иващенко В.П., Терещенко В.С. Теплофизические свойства промышленных материалов: Справочник. – Днепропетровск: Січ. – 152с.
11. Усачев А.Б., Баласанов А.В., Чургель В.О., Вильданов С.К. Исследование физических свойств шлаков процесса жидкофазного восстановления железа РОМЕЛТ. –Изв.вузов. Черная металлургия. – 1997. -№1. –С.27-30.
12. Приборы автоматические следящего уравновешивания КСМ2, КСМ2И, КСП2, КСП2И, КСУ2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ТО-994″.
13. Приходько Э. В. Прогнозирование физико-химических свойств оксидных систем / Э.В. Приходько, Д.Н. Тогобицкая, А.Ф. Хамхотько, Д.А. Степаненко // Днепропетровск: Пороги, 2013. – 344с.