Збурення першої форми коливань рідкого металургійного шлаку у чаші шлаковозу в перехідних режимах експлуатації

Анотація

Об’єктом даного дослідження є процес коливання рідкого металургійного шлаку в шлаковій чаші під впливом прискорення. У роботі розглядаються коливальні процеси в чашах, які використовуються на залізничних та автомобільних шлаковозах, що відрізняються конструкцією та умовами експлуатації. Однією з ключових проблем, пов'язаних з транспортуванням рідкого шлаку, є динамічна нестійкість розплаву, що призводить до коливань та випліскування, що може створювати загрозу безпеці та знижувати ефективність процесу транспортування. У зв'язку з цим, дослідження динаміки рідкого шлаку в чашах різної конструкції є актуальною задачею, спрямованою на оптимізацію параметрів транспортування та розробку заходів щодо зниження ризику випліскування шлаку.

На основі результатів чисельного моделювання встановлено, що характер коливань рідкого шлаку в чаші суттєво залежить від величини пришвидшення, типу шлаку та конструкції чаші. Зокрема, визначено діапазони прискорень, при яких спостерігаються різні режими коливань, від незначних збурень на поверхні до інтенсивного випліскування шлаку. При цьому, відмінності в характері коливань для різних типів шлаку та конструкцій чаш лежать в межах, що визначаються їх фізико-хімічними властивостями та геометричними параметрами.

Отримані результати дозволяють зробити висновок про можливість розробки заходів експлуатації шлакових чаш, а також їх конструкцій у напрямку зниження амплітуди коливань рідкого шлаку, що, в свою чергу, сприяє підвищенню безпеки транспортування та зменшенню динамічних навантажень на стінки чаші.

Отримані дані можуть бути використані при проєктуванні нових конструкцій чаш для оптимізації їх форми та внутрішніх елементів з метою мінімізації коливань шлаку. Крім того, подана інформація може бути корисною для металургійних підприємств для розробки ефективних методів контролю та моніторингу стійкості шлаку при транспортуванні.