Непряме визначення температури розплаву в печах для переплавки алюмінієвого брухту

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorПанов, Є. М.
dc.contributor.authorБоженко, М. Ф.
dc.contributor.authorКоржик, М. В.
dc.date.accessioned2023-08-01T08:36:26Z
dc.date.available2023-08-01T08:36:26Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractНаведені результати розрахункових досліджень з визначення густини теплового потоку та температури зовнішніх поверхонь бокової та торцевої стінок печі для переплавлення алюмінієвого брухту в інтервалі температур розплаву 670 – 750 оС; на базі розрахункових даних отримана апроксимуюча залежність q = f (tст), максимальне відхилення яких не перевищує 4,6 %. Встановлена залежність температури стінки зовнішньої поверхні стінки від коефіцієнта теплопередачі, побудована залежність kр = f (tст), максимальне відхилення розрахункових даних не перевищує 5,6 %. Надані практичні рекомендації стосовно оперативного визначення температури розплаву в печі в циклі плавки алюмінієвого брухту за виміряною температурою стінки зовнішньої поверхні.uk
dc.description.abstractotherBased on the analysis of literary sources, it is shown that the production of secondary non-ferrous metals, and aluminum in particular, is very efficient since the costs of raw materials and materials for their production are much lower than for the production of primary metals. For the production of 1 ton of secondary aluminum, of which about 100,000 tons are produced in Ukraine, about 2,000 kWh of electrical energy is consumed, which is 7-9 times less than for the production of aluminum by the electrolytic method. At the same time, emissions of hydrogen fluoride and resinous substances into the atmosphere, which occur during the production of primary aluminum, are virtually eliminated. Furnaces heated by the burning of gaseous or liquid fuel, as well as furnaces with electric heating, are used for melting aluminum scrap, curing and processing the obtained aluminum. Previous authors’ research concerned the study of temperature and thermal conditions of operation of a stationary furnace for remelting aluminum scrap with electric and gas heating. The working space of the furnace is made in the form of a lined rectangular chamber with a floor, side and end walls, and a vault. The chamber has two zones: the lower one, where the aluminum is located after melting the loaded scrap, and the upper one (without melt). According to the technology, aluminum scrap is first loaded into the furnace through open prechambers, then external heating devices are turned on and the solid material is heated and melted, and then the molten metal is brought to the required temperature, after which steel and other impurities are removed from the working space through prechambers and perform casting of products. After the aluminum casting is complete, the cycle is repeated. Measurement of the melt temperature is usually carried out by thermocouples placed in stainless steel covers or ceramic covers, which, after melting the aluminum, are inserted into the working space of the furnace through holesin the vault. It is noted that the service life of such thermocouples is quite limited due to the destruction of the stainless steel covers upon contact with the melt, and the ceramic covers are quite fragile. That's why a method of an indirect determining the temperature of the melt, which will allow constant control of this temperature and save money on the manufacture of thermocouples in covers, was developed. The results of calculation studies on the determination of the heat flux density and the temperature of the outer surfaces of the side and end walls of the furnace for remelting aluminum scrap in the melt temperature range of 670-750 ºС that were performed using the software developed by the authors, are given. The results of calculations for all options with the relevant specified materials and thicknesses of individual layers of fences, heat transfer surface area and melt temperature tm included the heat flow density q, W / m2; wall temperature of the outer surface of the enclosure tw, ºС; temperature difference Δ tw = tm - tw, ºС; coefficient of heat transfer from the aluminum melt to the outer surface of the enclosure km = (q / Δ tw), W / (m2∙K). On the basis of calculated data, an approximating dependence q = f (tw) was obtained, the maximum deviation of which does not exceed 4,6%. The dependence of the wall temperature of the outer surface of the enclosure on the heat transfer coefficient was established, the dependence km = f (tw) was built, and the maximum deviation of the calculated data does not exceed 5,6%. Practical recommendations are provided regarding the operational determination of the temperature of the melt in the furnace in the cycle of melting aluminum scrap, according to which, after melting the aluminum, it is necessary to measure the temperature of the outer surface of the wall tw, ºС, at two or three points, for example, using chromel-alumel thermocouples for this purpose. In the future, it is necessary to determine the heat flow density q, W/m2 and the heat transfer coefficient km, W / (m2∙K) according to the corresponding graphs or the approximate dependencies shown on them. The temperature of the melt in the furnace, ºС, is determined by the equation tm = tw + (q / km). Before pouring aluminum melt from the furnace, it is possible to measure its temperature for a short time with a standard thermocouple in the cover.uk
dc.format.pagerangePp. 22-29uk
dc.identifier.citationПанов, Є. М. Непряме визначення температури розплаву в печах для переплавки алюмінієвого брухту / Панов Є. М., Боженко М. Ф., Коржик М. В. // Вісник НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського». Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження». – 2023. – № 2 (22). – С. 32-38. – Бібліогр.: 12 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2617-9741.2.2023.283520
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/58821
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofВісник НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського». Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження»: збірник наукових праць, № 2 (22)uk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectпічuk
dc.subjectалюмінієвий брухтuk
dc.subjectрозплавuk
dc.subjectтемператураuk
dc.subjectогородженняuk
dc.subjectгустина теплового потокуuk
dc.subjectкоефіцієнт теплопередачіuk
dc.subjectfurnaceuk
dc.subjectaluminum scrapuk
dc.subjectmeltuk
dc.subjecttemperatureuk
dc.subjectenclosureuk
dc.subjectlininguk
dc.subjectthermal insulationuk
dc.subjectheat flow densityuk
dc.subjectheat transfer coefficientuk
dc.subject.udc669.715:621.745.012uk
dc.titleНепряме визначення температури розплаву в печах для переплавки алюмінієвого брухтуuk
dc.title.alternativeIndirect determination of the melting temperature in aluminum scrap furnacesuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
283520-53641-1-10-20230630.pdf
Розмір:
623.59 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
1.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського». Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження»: збірник наукових праць, № 2 (22)