DOI: 10.52150/2522-9117-2026-40-027
С. Є. Самохвалов1, д.т.н., проф., ORCID 0000-0002-7362-213X
В. П. Піптюк1, к.т.н., с.н.c., ORCID 0000-0002-2915-1756
С. В. Греков1,*, н.с., ORCID 0000-0003-2849-0999
1 Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України
* Автор для листування: gsv4321@i.ua
МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ДИНАМІКИ ДОБАВОК З РІЗНИМИ ПИТОМИМИ ГУСТИНАМИ ПРИ ЇХ КОЛЕКТИВНОМУ ВВЕДЕННІ В КІВШ
Анотація. В роботі здійснено розвиток математичної моделі гідродинамічних та масопереносних процесів в ковші в період колективного введення шматкових добавок в металевий розплав на установці ковш-піч (УКП), де враховано відмінність їх питомих густин. В середовищі Visual Studio 2022 на мові C# виконано програмну реалізацію даної моделі. Для візуалізації розрахунків використано мову Python і можливості штучного інтелекту з сервісів ChatGPT, Gemini, Grok. З використанням розробленого програмного забезпечення проведено серію розрахунків процесу, які дозволили зробити оцінку впливу питомої густини матеріалів, що подаються, на гідродинаміку розплаву в ковші на УКП та подальший масоперенос добавок. Встановлено, що відмінність питомих густин добавок веде до різниці характеристик їх розташування після введення, що впливає на характер їх подальшої динаміки в ковші.
Ключові слова: кількість матеріалу-добавки, гідродинаміка рідкої металевої ванни.
Посилання для цитування: Самохвалов С. Є., Піптюк В. П., Греков С. В. Математичне моделювання динаміки добавок з різними питомими густинами при їх колективному введенні в ківш. Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. 2026. Вип. 40. С. 454-464. https://doi.org/10.52150/2522-9117-2026-40-027
Перелік посилань
1. Gas–Stirring Mixing in Steelmaking Ladles: A review / Liu X., Li B., Zhang L., Yang Y. // Metallurgical and Materials Transactions B. 2018, Vol 49. No. 2. P. 477–495.
2. CFD Predictions for Mixing Times in an Elliptical Ladle Using Single- and Dual-Plug Configurations / Tiwari, R., Girard, B., Labrecque, C., Isac, M.M., Guthrie, R.I.L. // Processes. 2023. No. 11, 1665.
3. Physical and Mathematical Modelling of Mass Transfer in Ladles due to Bottom Gas Stirring: A Review / Conejo A. N. // Processes. 2020. No. 8, 750.
4. Вплив кількості добавки на тепловий стан металевої ванни у ківші / Самохвалов С. Є., Піптюк В. П., Греков С. В. // Сучасні проблеми металургії, Наукові вісті. 2025. № 28. С.201- 212.
5. Effect of Melt Superheat and Alloy Size on the Mixing Phenomena in Argon-Stirred Steel Ladles / Duan H., Zhang L, & Brian G. T. // Steel Research Int. 2019. Vol. 90, 1800288.
6. Вплив кількості добавки на гідродинаміку металевої ванни у ковші / Самохвалов С. Є., Піптюк В. П., Греков С. В. // Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. 2023, Вип. 37. С. 231-245.
7. Математичне моделювання теплофізичних процесів у багатофазних середовищах / Огурцов А. П., Самохвалов С. Є. // К.: Наукова думка, 2001. 412 с.
8. Математичне моделювання тепломасопереносних процесів у ковші при введенні добавок з відмінною від рідкої сталі густиною / Самохвалов С.Є., Піптюк В.П., Греков С.В. // Збірник тез Всеукраїнської науково-методичної конференції «Проблеми математичного моделювання» (27 – 28 травня 2025 року, м. Кам’янське), ДДТУ, 2025. С. 126.
Рукопис надійшов до редакції / Received 27.10.2025
Рекомендовано до друку / Accepted 28.05.2026
Опубліковано / Published 30.05.2026
