Машиностроение. Металлургия Әож 669. 779. 052: 553. 322 МҰхтар а. А
жүктеу/скачать 5.16 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Регрессионные модели нагрева слябов
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.
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
Таблица 2 – Матрица плана ДФЭ 27-3
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 = 1,210-5 °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
жүктеу/скачать 5.16 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
