Cанкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия:

В. М. Сизяков, профессор, эл. почта: kafmetall@mail.ru
Г. В. Коновалов, доцент, эл. почта: g.v.konovalov@mail.ru

Рассмотрено воздействие множественных пространственно ориентированных струй на расплав, создающее регулярный, упорядоченный массоперенос, который обусловливает однородность теплового и химического полей в объеме расплава, обеспечивая наиболее благоприятные условия протекания технологического процесса переработки сульфидного полиметаллического сырья. Закономерности поведения ванны наглядно воспроизводятся на физических моделях и подтверждены экспериментальной проверкой на реальных расплавах различного состава в масштабах от десятка килограммов до нескольких тонн сульфидных медно-никелевых материалов. Разработана конструкция фурм для обеспечения пространственно ориентированной подачи дутья. Надежность этих фурм определяли в ходе огневых испытаний малых образцов при температуре дутьевого кратера 3000 ^оС. Суммарный расход воды на охлаждение комплекта нескольких фурм с учетом их малых размеров и минимальной площади рабочей головки, находящейся в огневом пространстве, в 4–6 раз меньше, чем на единичную вертикальную фурму соответствующей производительности по дутью.

1. Сурин В. А., Назаров Ю. Н. Массо- и теплообмен, гидрогазодинамика металлургической ванны. — М. : Металлургия, 1993. — 352 с.
2. Grechko A. V. Рrospects for the use of bubbling рrocesses in pyrometallurgy // Metallurgist. 2000. Vol. 44, No. 3–4. P. 151–154.
3. Воскобойников В. Г., Кудрин В. А., Якушев А. М. Общая металлургия : учебник для вузов. — 6-е изд., перераб. и доп. — М. : Академкнига, 2005. — 768 с.
4. Абрамов Н. П., Ермаков Г. П., Мироевский Г. П., Онищин Б. П., Ежов Е. И. Никелевые предприятия Китайской Народной Республики. — М. : Руда и металлы, 1998. — 80 с.
5. ТИ 3-48200234-07-01–2013. Сгущение, плавка медного концентрата и конвертирование медных штейнов в металлургическом цехе. — Мончегорск, 2013. — 146 с.
6. Шалыгин Л. М., Коновалов Г. В. Теплогенерация и теплоперенос в автогенных металлургических аппаратах разного типа // Цветные металлы. 2003. № 10. С. 17–24.
7. Konovalov G. V., Bazhin V. Yu., Nikolayev A. K. Improving blast supply at converting of copper-nickel mattes // Metallurgist. 2014. Vol. 57, No. 9–10. P. 954–957.
8. Теляков А. Н., Шмидт Д. В., Александрова Т. А. Поведение расплава при подаче воздуха через пространственно-ориентированные фурмы в условиях плавки радиоэлектронного лома // Металлург. 2015. № 1. С. 60–63.
9. Konovalov G. V., Kosovtseva T. R., Tsybizov A. V., Amosova A. P. Studies of the hydroaerodynamic characteristics of a radial-axial lance // Metallurgist. 2015. Vol. 59, No. 7–8. P. 631–636.
10. ANSYS FLUENT 14.0: Theory Guide. — Canonsburg, PA : ANSYS, Inc., 2011. — 862 p.
11. Chi Mei, Jie-min Zhou, Xiao-qi Peng, Nai-jun Zhou. Simulation and optimization of furnaces and kilns for nonferrous metallurgical engineering. — Berlin : Springer, 2010. — 450 р.
12. Снегирёв А. Ю. Высокопроизводительные вычисления в технической физике. Численное моделирование турбулентных течений : уч. пособие. — СПб. : Изд-во Политехн. ун-та, 2009. — 143 с.
13. Menter F. R. Two-equation eddy-viscosity turbulence models for engineering applications // AIAA Journal. 1994. Vol. 32, No. 8. P. 1598–1605.
14. Menter F. R., Kuntz M., Langtry R. Ten years of experience with the SST turbulence model // Turbulence, Heat and Mass Transfer 4 / еd. K. Hanjalic, Y. Nagano, M. Tummers. — Danbury, CT : Begell House Inc., 2003. P. 625–632.
15. Резник И. Д., Ермаков Г. П., Шнеерсон Я. М. Никель. В 3 т. Т. 3. — М. : ООО «Наука и технологии», 2001. — 608 с.
16. Крупнов Л. В. Механизм образования тугоплавкой настыли в печах взвешенной плавки и способы ее устранения : дис. ... канд. техн. наук. — СПб., 2015. — 234 с.
17. ТИ РК 00202117020.1 АО-04-02.2–2004. Технологическая инструкция по обслуживанию комплекса ПВ-2 Балхашского медеплавильного завода. — Балхаш, 2004. — 84 с.
18. Алтушкин И. А., Король Ю. А., Голов А. Н. Инновации в металлургии меди на примере реализации проекта реконструкции ЗАО «Карабашмедь». Часть 1. Выбор основного плавильного аппарата // Цветные металлы. 2012. № 8. С. 25–34.
19. Алтушкин И. А., Король Ю. А., Бакин А. В., Красильников Ю. В. Инновации в металлургии меди на примере реализации проекта реконструкции ЗАО «Карабашмедь». Часть 2. Опыт освоения печи Ausmelt // Цветные металлы. 2012. № 8. С. 35–41.