Математическое моделирование перфорированного пода сталеплавильного агрегата непрерывного действия - Строгонов К. В. Константин Владимирович; Бурмакина А. В. Анна Владимировна; Львов Д. Д. Дмитрий Дмитриевич; Бастынец А. К. Андрей Константинович; Мурашов В. А. Вячеслав Андреевич (2024, 2024)
Актуальность. Объёмы производства стали в России и в мире за последние 20 лет выросли вдвое, стоимость стали в России в период с октября 2018 г. по март 2020 г. выросла с 45 тыс. р. до 105 тыс. р. Это обуславливает актуальность разработки энергоэффективных технологий производства стали, которые позволят снизить себестоимость продукции. Наиболее распространенная технология производства стали полного металлургического цикла предусматривает восстановление железа в доменных печах и характеризуется существенными выбросами загрязняющих веществ в окружающую среду. Так, при производстве кокса (технологически необходимое сырьё доменной плавки) газообразных выбросов выделяется около 1250 м3 на тонну стали, что составляет порядка 50 % от всех газовых выбросов в чёрной металлургии. Одним из наиболее перспективных направлений экологически чистого и энергоэффективного производства стали является внедоменное. На данный момент существует около сотни различных процессов восстановления железа, до промышленного применения доведены некоторые из них. Цель: разработать систему подачи топлива в перфорированный под, исключающий тепловые потери в сталеплавильном агрегате за счет организации перфорированного пода, позволяющего возвратить теплоту в рабочее пространство печи за счет подогрева восстановителя. Методы: численное моделирование методами Volume of Fluid (VOF) и EulerEuler (EE). Результаты. Определена скорость подачи восстановительного газа, обеспечивающая его конверсию на углерод и водород на входе в рабочую зону печи. Было установлено, что температура поверхности перфорированного пода со стороны газа 380 °С, со стороны расплава не превышает 1313 °С, что существенно ниже температуры плавления огнеупорного материала