DOI: https://doi.org/10.15587/2312-8372.2015.36212

Analysis of the adequacy of the finite element model of sintering process of the iron ore charge

Антон Сергеевич Мных, Михаил Юрьевич Пазюк, Ирина Николаевна Мных

Abstract


The analysis of the current state of the problem of modeling the sintering process is conducted and weaknesses in existing numerical models are identified. The simulation results of the sintering process burden on the author’s developed finite element thermal model of the sintering process, taking into account segregation processes in the layer of feed material, namely the distribution of fuel and chemical compounds by height of layer.

The results of simulation and field experiment conducted in the experimental device of sinter plant IC "Zaporizhstal" (Ukraine) are analyzed for the sintering conditions on the existing sinter machine № 1, confirmed the adequacy of the presented model.

Simulation error is 2,61 % that indicates the possibility of using this model to conduct numerical experiments to manage segregation of charge materials and fuel in order to optimize the thermal regime of the sintering process.


Keywords


segregation; simulation model; model adequacy; thermal regime; layer horizon; charge

References


Vegman, E. F. (1963). Protsess aglomeratsii. M.: Metallurgiia, 153.

Sigov, A. A., Shurhal, V. A. (1969). Aglomeratsionnyi protsess. Kiev: Tehnika, 232.

Savel'ev, S. G., Stoikova, Ya. A. (2012). Matematicheskoe modelirovanie v issledovanii protsessov proizvodstva okuskovannogo syr'ia. Vіsnik KrNU, № 34, 44-47.

Tsaplin, A. I., Nikulin, I. L. (2011). Modelirovanie teplofizicheskih protsessov i obiektov v metallurgii. Perm': Izd-vo PGTU, 203.

Kalashnikov, S. N. (2002). Matematicheskoe modelirovanie teplo-massoobmennyh protsessov v metallurgicheskih agregatah na osnove obiektno-orientirovannoi tehnologii. Novokuznetsk, 278.

Bokovikov, B. A., Bragin, V. V., Malkin, V. M. et al. (2010). Matematicheskaia model' obzhigovoi konveiernoi mashiny kak instrument dlia optimizatsii teplovoi shemy agregata. Stal', № 9, 84-87.

Frolov, Yu. A. (2005). Teplotehnicheskoe issledovanie protsessa aglomeratsii i sovershenstvovanie tehnologii i tehniki dlia proizvodstva aglomerata. Ekaterinburg, 49.

Eliseev, A. A. (2006). Issledovanie teplo-massoobmennyh protsessov pri aglomeratsii shihty. Cherepovets, 165.

Mnyh, A. S. (2014). Reshenie zadachi raspredeleniia temperatury v edinichnom obieme aglomeratsionnogo sloia metodom konechnyh elementov s uchetom vnutrennego istochnika tepla. Zbіrnik naukovih prats' DDTU, № 2(25), 47-51.

Mnyh, A. S. (2014). Sintez trehmernoi modeli teplovogo rezhima protsessa spekaniia aglomeratsionnoi shihty. Vіsnik KrNU, № 38, 44-47.


GOST Style Citations


Вегман, Е. Ф. Процесс агломерации [Текст] / Е. Ф. Вегман. – М.: Металлургия, 1963. – 153 с.

Сигов, А. А. Агломерационный процесс [Текст] / А. А. Сигов, В. А. Шурхал. – Киев: Техника, 1969. – 232 с.

Савельев, С. Г. Математическое моделирование в исследовании процессов производства окускованного сырья [Текст]: зб. наук. пр. / С. Г. Савельев, Я. А. Стойкова // Вісник КрНУ. – 2012. – № 34. – С. 44-47.

Цаплин, А. И. Моделирование теплофизических процессов и объектов в металлургии [Текст] / А. И. Цаплин, И. Л. Никулин. – Пермь: Изд-во ПГТУ, 2011. – 203 с.

Калашников, С. Н. Математическое моделирование тепло-массообменных процессов в металлургических агрегатах на основе объектно-ориентированной технологии [Текст]: дис. … д. т. н. / С. Н. Калашников. – Новокузнецк, 2002. – 278 с.

Боковиков, Б. А. Математическая модель обжиговой конвейерной машины как инструмент для оптимизации тепловой схемы агрегата [Текст] / Б. А. Боковиков, В. В. Брагин, В. М. Малкин и др. // Сталь. – 2010. – № 9. – С. 84-87.

Фролов, Ю. А. Теплотехническое исследование процесса агломерации и совершенствование технологии и техники для производства агломерата [Текст]: автореф. дис. … д. т. н. / Ю. А. Фролов. – Екатеринбург, 2005. – 49 с.

Елисеев, А. А. Исследование тепло-массообменных процессов при агломерации шихты [Текст]: дис. канд. техн. наук / А. А. Елисеев. – Череповец, 2006. – 165 с.

Мных, А. С. Решение задачи распределения температуры в единичном объеме агломерационного слоя методом конечных элементов с учетом внутреннего источника тепла [Текст] / А. С. Мных // Збірник наукових праць ДДТУ. – 2014. – № 2(25). – С 47-51.

Мных, А. С. Синтез трехмерной модели теплового режима процесса спекания агломерационной шихты [Текст] / А. С. Мных // Вісник КрНУ. – 2014. – № 38. – С. 44-47.







Copyright (c) 2016 Антон Сергеевич Мных, Михаил Юрьевич Пазюк, Ирина Николаевна Мных

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

ISSN (print) 2226-3780, ISSN (on-line) 2312-8372