Журнал СФУ. Техника и технологии / Компьютерное моделирование узла выдачи расплава базальта из газоэлектрической вагранки

Полный текст (.pdf)
Номер
Журнал СФУ. Техника и технологии. 2026 19 (1)
Авторы
Луканина, М. А.; Попов, В. А.; Лапин, А. В.; Лазарев, В. И.
Контактная информация
Луканина, М. А. : ООО «Институт Гипроникель» Российская Федерация, Санкт-Петербург; Попов, В. А.: ООО «Институт Гипроникель» Российская Федерация, Санкт-Петербург; Лапин, А. В. : АО «Канекс Технология» Российская Федерация, Москва; Лазарев, В. И.: АО «Канекс Технология» Российская Федерация, Москва
Ключевые слова
CFD; вычислительная гидрогазодинамика; программа ANSYS Fluent; компьютерное моделирование; минеральная вата; вагранка; расплав; поле скорости; CFD; computational fluid dynamics; ANSYS Fluent; numerical simulation; melt; velocity field; mineral wool; cupola furnace
Аннотация

Качество получаемой из расплава базальта минеральной ваты зависит, в числе прочего, от постоянства расхода расплава, подаваемого из газоэлектрической вагранки на центрифугу, а также от физических и химических свойств расплава. Задача желоба «фидера», входящего в состав узла выдачи расплава, – обеспечивать стабильность передачи расплава, гасить пульсации расхода, поддерживать необходимую температуру. В настоящей работе работоспособность конструкции фидера была оценена с помощью компьютерного моделирования методами вычислительной гидрогазодинамики в рамках программного пакета ANSYS Fluent. Практика компьютерного моделирования промышленных процессов показывает, что эти методы позволяют оценить работу оборудования, не прибегая к дорогостоящим и долгим экспериментам. Оказалось, что предлагаемая конструкция фидера сравнительно эффективно гасит короткие пульсации расхода (период около 1 с) и пропускает медленные изменения (период более 100 секунд). Анализ поля скоростей расплава показал, что основные изменения скорости движения расплава происходят в верхней части потока. Скорости в нижней часть расплава практически не меняются при изменении расхода расплава. Моделирование показало, что увеличение размеров фидера (его высоты) не оказывает существенного влияния на стабилизацию выходного потока при быстрых колебаниях выходного потока, характерных для газоэлектрической вагранки (в том же диапазоне амплитуд). Модификация конструкции (установка перегородки в ванне желоба) позволяет повысить эффективность гашения как коротко- так и длиннопериодических колебаний. Для уменьшения застойных зон и снижения теплопотерь предлагается организовать наклонный сход расплава в ванну (использовать кирпич со срезом вместо прямоугольного)

Страницы
78–91
EDN
BICHXU
Статья в архиве электронных ресурсов СФУ
https://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/158141

Лицензия Creative Commons Эта работа лицензируется по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0).