МОДЕЛЬ ПЛАВЛЕННЯ РОЗКИСЛЮВАЧА СФЕРИЧНОЇ ФОРМИ НА МЕЖІ ШЛАК-МЕТАЛ
DOI:
https://doi.org/10.31319/2519-8106.1(54)2026.350844Ключові слова:
математична модель плавлення, розкислювач сферичної форми, сталерозливний ковш, шлак-метал, рівняння теплового балансуАнотація
В Україні та країнах ближнього зарубіжжя поширилася промислова металургійна технологія позапічного розкислення та доведення хімічного складу сталі шляхом введення кускових матеріалів різного хімічного та гранулометричного складу в рідку сталь у сталерозливний ковш.
Така технологія є ресурсозберігаючою технологією позапічного доведення та обробки сталі Її завданням є вибір оптимальних режимів введення кускових матеріалів у розплав при випуску або продуванні сталі в промислових агрегатах піч і піч-ковш. Відзначимо, що введення таких добавок супроводжується їх винесенням в шлаковий шар на поверхню, що в свою чергу призводить до неефективного використання матеріалів - розкислювачів (алюмінію, феротитану).
Для вирішення задачі плавлення кускового матеріалу сферичної форми, було запропоновано використовувати метод Дюзімбера. Метод застосовується для опису процесу плавлення (або затвердіння), коли необхідно враховувати рух межі розділу фаз (тверде тіло-розплав). Метод дозволяє звести складну систему диференціальних рівнянь в часткових похідних до більш простих інтегральних співвідношень або аналітичних виразів. Це спрощує розрахунок часу повного розплавлення розкислювача сферичної форми.
Як показав аналіз робіт представлених автором раніше цей метод підходить для вирішення таких теплофізичних задач, і на даний час є актуальним. У роботі прийнято що процес плавлення розкислювача сферичної форми в промислових агрегатах проходить на межі шлак-метал. Це ускладнює засвоєння матеріалу розкислювача в розплаві металу, але це є реальною картиною у технології позапічного доведення хімічного складу сталі.
Метою роботи є розробка математичної моделі плавлення розкислювача сферичної форми на межі шлак-метал з використанням методу Дюзімбера.
Посилання
Voloshyn R.V.(2025) Mathematical model for calculating the melting of a cylindrical deoxider by radius and angle φ [Matematychna model rozrakhunku plavlennia rozkysliuvacha tsylindrychnoi formy za radiusom i kutom φ] // Matematychne modeliuvannia, (pp. 94-99) Kamianske: DDTU. (2 (53)). S. 94-99.
Voloshyn R.V., Babenko M.V., Voloshyna K.R.( 30 september, 2022)/ Riznytsevi skhemy zminnykh napriamkiv pry vyrishenni zadachi plavlennia obvazhnenoho kombinovanoho aliumomistkoho rozkysliuvacha v zakhysnii obolontsi [Differential schemes of alternating direc-tions when solving the problem of melting a weighted combined aluminum-containing deoxidiz-er in a protective shell] UNIVERSYTET HRYHORIIA SKOVORODY V PEREIASLAVI Rada molodykh uchenykh universytetu Materialy Mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi internet-konferentsii in «TENDENTSII TA PERSPEKTYVY ROZVYTKU NAUKY I OSVITY V UMOVAKH HLOBALIZATSII» (pp. 122-126). Vyp. 86 Zbirnyk naukovykh prats Pereiaslav.
Voloshyn R.V., Voloshyna K.R., Tomina A.-M. V. (13 december 2021) Plavlennia aliuminiievoho rozkysliuvacha tsylindrychnoi formy pry vypusku metalu v kovsh [Melting of a cylindrical aluminum deoxidizer during metal release into a ladle] Materialy III vseukrainskoi konferentsii molodykh uchenykh, «Suchasne materialoznavstvo. Materialy ta tekhnolohii, SMMT-2021». (pp. 48-49) Kyiv.
Voloshyn R.V., Voloshyna K.R. (07-09 december, 2020) Matematychne modeliuvannia plavlennia rozkysliuvacha tsylindrychnoi formy u stalerozlyvnomu kovshi [Mathematical model-ing of melting of a cylindrical deoxidizer in a steel casting ladle] International scientific conference "Innovative technologies, models Cyber Security Management, ITCSM-2020 ANNUAL SCIENTIFIC CONFERENCE ITCSM-2020 Part 2 Dnipro, Ukraine Book of Abstracts «Innovatsiini tekhnolohii, modeli upravlinnia Kiberbezpekoiu itmk-2020» Mizhnarodna naukova konferentsiia (pp. 26-27). Dnipro.
Voloshyn R.V., Babenko M.V., Lymar N.M., Hromovoi A.A. (2022). Osoblyvosti realizatsii ekonomichnoi riznytsevoi skhemy zminnykh napriamkiv pry vyrishenni zadachi plavlennia obvazhnenoho kombinovanoho aliumovmistkoho rozkysliuvacha v zakhysnii obolontsi [Features of the implementation of an economic difference scheme of variable directions when solving the problem of melting a weighted combined aluminum-containing deoxidizer in a protective shell] Matematychne modeliuvannia. (pp. 57-62). Kamianske: DDTU. (2 (47)),
Voloshyn R.V., Babenko M.V., Kryvosheiev H.A. (2018) Obgruntuvannia vyboru chyselnoho metodu, dlia vyrishennia zavdannia plavlennia kombinovanoho aliumovmiskoho rozkysliuvacha tsylindrychnoi formy, z obvazhniuvachem, v zakhysnii obolontsi [Justification of the choice of a numerical method for solving the problem of melting a combined aluminum-containing deoxi-dizer of cylindrical shape, with a weighting agent, in a protective shell] Matematychne modeliuvannia, (pp. 35-40) Kamianske: DDTU. (1(38)).
Babenko M.V., Voloshyn R.V., Voloshyna K.R. (31 january, 2023). Vyrishennia zadachi plavlennia kombinovanoho aliumomistkoho rozkysliuvacha tsylindrychnoi formy v zakhysnii obolontsi [Solving the problem of melting a combined aluminum-containing deoxidizer of cylin-drical shape in a protective shell] UNIVERSYTET HRYHORIIA SKOVORODY V PEREIASLAVI Rada molodykh uchenykh universytetu Materialy Mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi internet-konferentsii, in «TENDENTSII TA PERSPEKTYVY ROZVYTKU, NAUKY I OSVITY V UMOVAKH HLOBALIZATSII» (pp. 105-109). Vyp. 90 Zbirnyk naukovykh prats Pereiaslav.
Волошин Р.В. «Мathematical model for calculating the melting of a cylindrical deoxider by radius and angle φ» // Математичне моделювання, Кам'янське, ДДТУ, 2025р. № 2 (53). С. 94-99.
Волошин Р.В., Бабенко М.В., Волошина К.Р. Різницеві схеми змінних напрямків при вирі-шенні задачі плавлення обважненого комбінованого алюмомісткого розкислювача в захис-ній оболонці // УНІВЕРСИТЕТ ГРИГОРІЯ СКОВОРОДИ В ПЕРЕЯСЛАВІ Рада молодих учених університету Матеріали Міжнародної науково-практичної інтернет-конференції «ТЕНДЕНЦІЇ ТА ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ НАУКИ І ОСВІТИ В УМОВАХ ГЛОБАЛІ-ЗАЦІЇ» 30 вересня 2022 року Вип. 86 Збірник наукових праць Переяслав, 2022 С. 122–126.
Волошин Р.В., Волошина К.Р., Томіна А.-М. В. Плавлення алюмінієвого розкислювача ци-ліндричної форми при випуску металу в ковш // Матеріали ІІІ всеукраїнської конференції молодих учених, «Сучасне матеріалознавство. Матеріали та технології, СММТ-2021», Ки-їв. 2021р., С. 48–49.
Волошин Р.В., Волошина К.Р. Математичне моделювання плавлення розкислювача цилін-дричної форми у сталерозливному ковші // International scientific conference "Innovative technologies, models Cyber Security Management, ITCSM-2020 ANNUAL SCIENTIFIC CONFERENCE ITCSM-2020 Part 2 December 07-09, 2020 Dnipro, Ukraine Book of Abstracts «Інноваційні технології, моделі управління Кібербезпекою ITMK-2020» Міжнародна науко-ва конференція, м Дніпро 2020, С. 26–27.
Волошин Р.В., Бабенко М.В., Лимар Н.М., Громовой А.А., Особливості реалізації економі-чної різницевої схеми змінних напрямків при вирішенні задачі плавлення обважненого комбінованого алюмовмісткого розкислювача в захисній оболонці // Математичне моделю-вання, Кам'янське, ДДТУ, 2022р. № 2 (47). С. 57–62.
Волошин Р.В., Бабенко М.В., Кривошеєв Г.А. Обґрунтування вибору чисельного методу, для вирішення завдання плавлення комбінованого алюмовміського розкислювача циліндри-чної форми, з обважнювачем, в захисній оболонці // Математичне моделювання, Кам'ян-ське, ДДТУ, 2018. № 1(38). С. 35–40.
Бабенко М.В., Волошин Р.В., Волошина К.Р. Вирішення задачі плавлення комбінованого алюмомісткого розкислювача циліндричної форми в захисній оболонці // УНІВЕРСИТЕТ ГРИГОРІЯ СКОВОРОДИ В ПЕРЕЯСЛАВІ Рада молодих учених університету Матеріали Міжнародної науково-практичної інтернет-конференції, «ТЕНДЕНЦІЇ ТА ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ, НАУКИ І ОСВІТИ В УМОВАХ ГЛОБАЛІЗАЦІЇ» 31 січня 2023 року Вип. 90 Збірник наукових праць Переяслав, 2023. С. 105–109.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
a. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
b. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
c. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
