Кинетика растворения кусковых материалов в кипящем слое

         Рисунок 19 – Изменение объема для второго куска

Рисунок 20 – Скорость плавления второго куска

 

Изменение объема и скорость плавления руды для третей частицы:

Скорость расплавления куска, m	Изменение объема куска
0,008611028	0,000111454
0,008569118	0,000109956
0,008530551	0,000108465
0,008491808	0,00010698
0,008452887	0,000105502
0,008413784	0,000104031
0,008374499	0,000102567
0,008335027	0,00010111
0,008295367	9,96598E-05
0,008255515	9,82165E-05
0,008215469	9,67802E-05
0,008175226	9,5351E-05
0,008134783	9,39288E-05
0,008094136	9,25138E-05
0,008053284	9,11059E-05
0,008012222	8,97051E-05
0,007970947	8,83116E-05
0,007929457	8,69253E-05
0,007887747	8,55463E-05
0,007845814	8,41747E-05
0,007803655	8,28104E-05
0,007761266	8,14536E-05
………………	……………..
……………..	……………
0,003151761	4,99458E-06
0,003043714	4,46246E-06
0,002931539	3,94995E-06
0,002814718	3,45787E-06
0,002692612	2,98713E-06
0,002564419	2,53881E-06
0,002429112	2,11414E-06
0,002285329	1,71461E-06
0,002131207	1,34202E-06
0,001964069	9,98648E-07
0,001779815	6,87491E-07
0,001571544	4,12746E-07
0,00132576	1,80969E-07
0,001007177	4,88943E-09
0,00030222	-4,7946E-08

     Рисунок 21 – Изменение объема для третьего куска

Рисунок 22 – Скорость плавления третьего куска

 

• Затем рассчитаем радиус каждой частицы через 1 сек. по времени

 Rк = ((V- ΔV)*3/4π)-3  см.

 

Изменение радиуса первой частицы с течением времени:

Радиус куска, Rк
0,015
0,014714089
0,014447331
0,01417546
0,013898167
0,013615112
0,013325918
0,013030165
0,01272738
0,012417033
0,012098523
0,011771164
0,011434167
0,011086618
0,010727448
0,010355394
0,009968943
0,009566259
0,009145075
0,008702536
0,008234962
0,007737463
0,007203291
0,006622662
0,005980391
0,005250413
0,004379975
0,003219804

Рисунок 23 – Изменение радиуса первой частицы.

 

Изменение радиуса второй частицы с течением времени:

Радиус куска, Rк
0,024
0,02392236
0,023851023
0,02377947
0,023707702
0,023635714
0,023563506
0,023491076
0,023418421
0,023345539
0,023272427
0,023199085
0,02312551
0,023051699
0,02297765
0,022903361
0,022828829
0,022754052
0,022679028
0,022603754
0,022528228
0,022452447
0,022376409
0,02230011
0,022223548
0,022146721
0,022069626
…………
…………
0,005971668
0,005671952
0,005354539
0,005015798
0,004650635
0,004251501
0,003806303
0,003293236
0,002664011
0,001744402

Рисунок 24 – Изменение радиуса второй частицы.

 

Изменение радиуса третей частицы с течением времени:

Радиус куска, Rк
0,03
0,029853989
0,029719625
0,029584648
0,02944905
0,029312822
0,029175955
0,029038439
0,028900267
0,028761427
0,02862191
0,028481707
0,028340806
0,028199199
0,028056872
0,027913817
0,02777002
0,027625472
0,027480159
0,027334069
0,02718719
0,027039509
0,026891013
0,026741687
0,026591518
..………
…………
0,009806208
0,009380802
0,008934193
0,008462794
0,007961867
0,007424921
0,00684263
0,006200707
0,00547511
0,004618823
0,003508909
0,001052906

Рисунок 25 – Изменение радиуса третей частицы.

 

 

4. Экспериментальная проверка адекватности модели

 

В ходе исследования модели и проверки получаемых значений, подтвердились выявленные зависимости.

Рассчитывая модель плавления куска, выяснили, что на процесс плавления руды могут влиять температура расплава, и концентрация углерода в расплаве. Рассмотрев получившиеся графики, можно сделать вывод, что скорость расплавления падает пропорционально уменьшению радиуса куска руды.

 Более  того, сопоставляя данные в реализованном программном модуле и расчетные значения, можно сделать вывод, что модель растворения металла в кипящем слое отражает реально существующие металлургические процессы. Расчетные данные состоят в прямой зависимости с результатами моделирования, а выведенные зависимости соответствуют данным в справочной литературе.

 

5. Список используемой литературы

 

1. http://www.chemport.ru/data/chemipedia/article_6279.html
2. Юсфин Ю.С., Пашков Н.Ф. Металлургия железа/ Ю.С. Юсфин, Н.Ф. Пашков, учебник для вузов. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2007.
3. http://www.ngpedia.ru/
4. https://ru.wikipedia.org/
5. Цымбал В.П. Математическое моделирование сложных систем в металлургии: учебник для вузов – Кемерово; М.: Издательское объединение «Российские университеты»: Кузбассвузиздат - АСТШ, 2006.
6. Модели и механизмы самоорганизации в технике и технологиях. В 3-х.: Ч. Ш. Примеры реализации идей и принципов синергетики: Учебное пособие/под редакцией В.П. Цымбала/ СибГИУ – Новокузнецк, 2003.
7. Советов Моделирование систем :  учебник для вузов, 2009.
8. Моделирование систем: учебник для вузов – Дворецкий, Муромцев, Погонин.