Машиностроение. Металлургия Әож 669. 779. 052: 553. 322 МҰхтар а. А



бет4/13
Дата20.06.2016
өлшемі5.16 Mb.
#149403
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13




Таким образом, кучное выщелачивание первичных руд с низким содержанием золота рекомендуется проводить в многосекционных штабелях высотой не более 10 м, сложенных из материала, крупность которого не должна превышать – 10 мм, что позволяет извлекать до 51 % целевого металла. В массиве кучи необходимо формировать два и более слоев мелкозернистой руды крупностью –2,0 и +0,5 мм, высотой 50-120 мм, которые обеспечивают распределение гидродинамического потока по всему сечению штабеля. Цианирование золота в штабелях необходимо осуществлять с паузой в орошении 1 сутки [5]:

- на 1 этапе до достижения 20 % извлечения золота концентрацию NaCN в растворе поддерживать до 0,6 г/дм3 при плотности орошения 25 дм3/т руды;

- на 2 этапе до достижения 40 % извлечения золота – концентрацию NaCN 0,4 г/дм3 при плотности орошения 15 дм3/т руды;

- на 3 этапе, чтобы достичь более 40 % извлечение золота, – концентрацию NaCN 0,2 мг/дм3, плотность орошения 15 дм3/т руды.



СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аренс В.Ж. Физико-химическая геотехнология: Монография. М.: Изд-во МГГУ, 2001. 656 с.

2. Потапов А.А. Фракталы в радифизике и радиолокации. Топология выборки. М.: Университетская книга, 2005. 848 с.

3. Воробьев А.Е., Каргинов К.Г., Козырев Е.Н., Ашихмин А.А. Физико-химическая геотехнология золота. Владикавказ: Ремарко, 2001. 568 с.

4. Рогов Е.И., Язиков В.Г., Рогов А.Е. Математическое моделирование в горном деле. Алматы: Lem, 2004. С. 242

5. Турсунбаева А.К. Кучное выщелачивание золота в штабелях // Тр. ун-та / КарГТУ. Караганда. 2010. № 1. С. 21-23.




УДК 621.771.23.68




НАЙЗАБЕКОВ А.Б., ТАЛМАЗАН В.А., АХМЕТГАЛИНА Н.В.

Регрессионные модели нагрева слябов





Математическое моделирование процессов нагрева слябов в методических толкательных печах, по-прежнему широко эксплуатируемых в листопрокатных цехах металлургических заводов, – эффективный путь оптимизации режимов работы печей по различным критериям.

Цель настоящей работы – получение математической модели процесса нагрева слябов в методической толкательной печи в виде уравнений регрессии, связывающих температуру в характерных сечениях слябов с температурой в зонах печи и временем нагрева.

Модель разрабатывали применительно к нагреву литых слябов толщиной 220 мм из низкоуглеродистых марок стали в методических толкательных печах НШПС-1700 ЛПЦ-1 АО «АрселорМиттал Темиртау». Использовали метод планируемого эксперимента и численный метод конечных элементов, реализованный в программном комплексе Deform 3D, разработанном компанией Scientific Forming Technology Corporation (SFTC, США).

Рабочий профиль печи показан на рис. 1. Печь – четырёхзонная с методической, двумя сварочными и томильной зонами.

Печи отапливаются смесью коксового и доменного газов. В методической и сварочных зонах нагреваемые слябы проталкиваются по шести водоохлаждаемым теплоизолированным продольным трубам диаметром 168 мм. Во второй сварочной зоне подовые трубы снабжены рейтерами из жаропрочной высокохромистой стали высотой 170 мм. Под в томильной зоне выполнен сплошным. В печи нагревают литые слябы толщиной 180÷220 мм, шириной 800÷1530 мм из кипящих, полуспокойных, спокойных и легированных марок стали. Средняя температура нагрева составляет 1220 °С.

Рисунок 1 – Профиль методической печи


НШПС-1700:

1 – нагреваемый металл; 2 – методическая зона;


3 – первая верхняя сварочная зона; 4 – первая нижняя сварочная зона; 5 – вторая верхняя сварочная зона;
6 – вторая нижняя сварочная зона; 7 – томильная зона; 8 – под печи
Основными факторами, влияющими на формирование температурного поля сляба в процессе нагрева, являются температура печи и время нагрева. Поэтому за независимые переменные приняли:

X1 = t1 – температуру в методической зоне, °С;

X2 = t2 – температуру в первой верхней сварочной зоне, °С;

X3 = t3 – температуру в первой нижней сварочной зоне, °С;

X4 = t4 – температуру во второй верхней сварочной зоне, °С;

X5 = t5 – температуру во второй нижней сварочной зоне, °С;

X6 = t6 – температуру в томильной зоне, °С;

X7 = τ – общую продолжительность нагрева слябов, мин.

В качестве функций отклика использовали:



Y1 = tт.ср – среднюю температуру сляба в сечении над подовой трубой, °С;

Y2 = ∆t1 = tт.в – tт.н – градиент температур между верхней и нижней гранями сляба в сечении над подовыми трубами, °С;

Y3 = tср – среднюю температуру сляба в сечении между подовыми трубами, °С;

Y4 = ∆t2 = tв – tн – градиент температур между верхней и нижней гранями сляба в сечении между подовыми трубами, °С.

Ориентируясь на построение зависимостей вида:



выбрали план дробного факторного эксперимента типа 27-3 [1].

Условия планирования эксперимента (табл. 1) определили на основе режимов работы печи, регламентированных цеховой технологической инструкцией, а также экспериментальных данных по температуре в зонах печи.

Матрица планирования эксперимента приведена в таблице 2.


Таблица 1 – Условия планирования эксперимента

Параметр

Фактор

X1

X2

X3

X4

X5

X6

X7

Основной
уровень















Интервал варьирования















Нижний
уровень















Верхний
уровень














Таблица 2 – Матрица плана ДФЭ 27-3



№ опыта

X0

X1

X2

X3

X4

X5

X6

X7

1

+















2

+















3

+















4

+















5

+















6

+















7

+















8

+















9

+















10

+















11

+















12

+















13

+















14

+















15

+















16

+















Примечание: в числителе – значения факторов в кодированном виде; в знаменателе – в натуральном.
В процессе моделирования в программе Deform создавали трехмерную геометрическую и конечно-элементную модели сляба, трубы и рейтера, задавали граничные условия теплообмена. С целью сокращения машинного времени расчета и с учетом симметрии ограничились участком сляба с размерами, указанными на рисунке 2. Считали, что теплообмен происходит на верхней и нижней гранях сляба.

Полагали, что для каждой зоны печи характерен линейный температурный профиль, температура по высоте и ширине зон не изменяется, величина тепловых потоков на поверхность сляба определяется изменением температуры печи в каждой зоне и временем нагрева с учётом равномерного темпа выдачи слябов из печи. Учитывали теплообмен конвекцией.


а)

б)

Рисунок 2 – Геометрические модели:



а – расчетная геометрическая модель сляба на
подовых трубах; б – расчетная геометрическая
модель сляба на рейтерах
Начальную температуру металла принимали 20 °С (холодный посад) [2]. Материал слябов – сталь AISI 1015 (содержание углерода 0,15 %, марганца менее 1 %) – выбран из базы данных программы Deform.

Теплофизические характеристики: модуль Юнга Е = 210 ГПа; число Пуассона  = 0,3; коэффициент линейного расширения  = 1,210-5 °С-1; коэффициенты теплопроводности и теплоемкости заданы как функции от температуры; степень черноты металла м = 0,7.

Предварительно оценили достоверность результатов моделирования нагрева слябов в программе Deform, сравнивая расчётные данные с данным измерений температуры печи зонными термопарами и температуры поверхности слябов оптическим пирометром, при нагреве слябов толщиной 180 мм из низкоуглеродистых марок стали. Измерения температуры поверхности слябов производили в начале и конце каждой зоны. Максимальное отклонение расчётной температуры сляба от экспериментальной составило ±20 °С, что вполне приемлемо [3].

Полученные в результате численного эксперимента значения функций отклика приведены в таблице 3.


Таблица 3 – Результаты численного эксперимента, °С

№ опыта

Y1

Y2

Y3

Y4

1

1226

69

1234

63

2

1199

90

1209

82

3

1191

68

1199

62

4

1185

72

1197

64

5

1180

76

1191

69

6

1202

60

1210

54

7

1198

91

1210

82

8

1199

90

1207

84

9

1180

76

1190

69

10

1201

61

1209

55

11

1199

90

1210

81

12

1198

90

1206

84

13

1215

78

1223

72

14

1182

102

1193

94

15

1178

77

1187

71

16

1167

85

1180

76


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет