procyberВестник кибернетикиProceedings in Cybernetics1999-7604Бюджетное учреждение высшего образования Ханты-Мансийского автономного округа – Югры «Сургутский государственный университет»10.35266/1999-7604-2026-1-8procyber-746Research ArticleТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИEngeneeringМатематическое моделирование теплообмена двухступенчатого вращающегося цилиндраMathematical modeling of heat exchange in two-stage rotating cylinderhttps://orcid.org/0000-0001-8919-0573СиницынН. Н.SinitsynN. N.

доктор технических наук, профессор

Doctor of Sciences (Engineering), Professor

https://orcid.org/0000-0002-2370-1251ГрибковаЮ. В.GribkovaYu. V.

кандидат технических наук, доцент

Candidate of Sciences (Engineering), Docent

150475@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8925-209XСарычеваИ. А.SarychevaI. A.

кандидат технических наук, доцент

Candidate of Sciences (Engineering), Docent

https://orcid.org/0009-0001-5558-5291ЗапатринаН. В.ZapatrinaN. V.

кандидат технических наук, доцент

Candidate of Sciences (Engineering), Docent

https://orcid.org/0009-0007-9602-2114ГолицынаЕ. В.GolitsynaE. V.

кандидат технических наук, доцент

Candidate of Sciences (Engineering), Docent

https://orcid.org/0009-0000-8733-1379РазинковаО. С.RazinkovaO. S.

аспирант

Postgraduate

Череповецкий государственный университет, Череповец; Военный университет радиоэлектроники, ЧереповецРоссияCherepovets State University, Cherepovets; Cherepovets Higher Military Engineering School of Radio Electronics, CherepovetsRussian FederationВоенный университет радиоэлектроники, ЧереповецРоссияCherepovets Higher Military Engineering School of Radio Electronics, CherepovetsRussian FederationЧереповецкий государственный университет, ЧереповецРоссияCherepovets State University, CherepovetsRussian Federation2026130420262518492Copyright © Синицын Н.Н., Грибкова Ю.В., Сарычева И.А., Запатрина Н.В., Голицына Е.В., Разинкова О.С., 20262026Синицын Н.Н., Грибкова Ю.В., Сарычева И.А., Запатрина Н.В., Голицына Е.В., Разинкова О.С.Sinitsyn N.N., Gribkova Y.V., Sarycheva I.A., Zapatrina N.V., Golitsyna E.V., Razinkova O.S.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestcyber.ru/jour/article/view/746

Поставлена задача расчета прогрева и охлаждения двухступенчатого вращающегося цилиндра в установке сухой грануляции жидкого доменного шлака. Построена математическая модель для решения задачи, а также разработан алгоритм расчета температурного поля вращающегося двухступенчатого цилиндра при интенсивном обогреве торца цилиндра и охлаждении боковых поверхностей. Математическую модель предполагается использовать для компьютерной оптимизации технологических параметров процесса прогрева и двухступенчатого цилиндра охлаждения при выдаче исходных данных при проектировании распыливающего диска, установленного на валу, для установки сухой грануляции жидкого доменного шлака.

 

  

The paper considers calculating the heating and cooling of a two-stage rotating cylinder in a dry granulation unit for liquid blast furnace slag. In order to address the issue, the authors develop a mathematical model and an algorithm for estimating the temperature field of the two-stage rotating cylinder upon intense end heating and lateral surface cooling. The study proposes the implementation of the numerical scheme with set initial data in computer optimization of the cylinder's heat exchange parameters when designing a shaft disk atomizer of the aforementioned unit.

 

  

двухступенчатый цилиндрторцевой обогревохлаждение с боковых поверхностейжидкий шлакнестационарное уравнение теплопроводностидвумерное температурное полеметод дробных шаговtwo-stage cylinderend heatinglateral surface coolingliquid slagunsteady-state equation of thermal conductivitytwo-dimensional temperature fieldfractional step methodReferencesZhang H., Wang H., Zhu X. et al. A review of waste heat recovery technologies towards molten slag in steel industry // Applied Energy. 2013. Vol. 112. P. 956–966.Zhang H., Wang H., Zhu X. et al. A review of waste heat recovery technologies towards molten slag in steel industry // Applied Energy. 2013. Vol. 112. P. 956–966.Pickering S. J., Hay N., Roylance T. F. et al. New process for dry granulation and heat recovery from molten blast-furnace slag // Ironmaking and Steelmaking. 1985. Vol. 12, no. 1. P. 14–20.Pickering S. J., Hay N., Roylance T. F. et al. New process for dry granulation and heat recovery from molten blast-furnace slag // Ironmaking and Steelmaking. 1985. Vol. 12, no. 1. P. 14–20.Каппес Х., Мичелс Д. Сухая грануляция шлака с утилизацией энергии – от рождения идеи до пилотной установки // Черные металлы. 2015. № 5 (1001). С. 46–52.Каппес Х., Мичелс Д. Сухая грануляция шлака с утилизацией энергии – от рождения идеи до пилотной установки // Черные металлы. 2015. № 5 (1001). С. 46–52.Yu P., Wang S., Li Y. et al. A review of granulation process for blast furnace slag // MATEC Web of Conferences. 2016. Vol. 68.Yu P., Wang S., Li Y. et al. A review of granulation process for blast furnace slag // MATEC Web of Conferences. 2016. Vol. 68.Xie D., Jahanshahi S., Norgate T. Dry granulation to provide a sustainable solution for slag treatment // Proceedings of the Conference "Sustainable Mining 2010", August 17–19, 2010, Kalgoorlie, Australia. Carlton, Vic. : AusIMMP, 2010. P. 22–28.Xie D., Jahanshahi S., Norgate T. Dry granulation to provide a sustainable solution for slag treatment // Proceedings of the Conference "Sustainable Mining 2010", August 17–19, 2010, Kalgoorlie, Australia. Carlton, Vic. : AusIMMP, 2010. P. 22–28.Barati M., Esfahani S., Utigard T. A. Energy recovery from high temperature slag // Energy. 2011. Vol. 36, no. 9. P. 5440–5449.Barati M., Esfahani S., Utigard T. A. Energy recovery from high temperature slag // Energy. 2011. Vol. 36, no. 9. P. 5440–5449.Галлей А. И., Наумкин В. В., Сукинова Н. В. и др. Схемы переработки металлургических шлаков // Сталь. 2007. № 2. С. 144.Галлей А. И., Наумкин В. В., Сукинова Н. В. и др. Схемы переработки металлургических шлаков // Сталь. 2007. № 2. С. 144.Филатов С. В., Лозович А. В., Титов В. Н. и др. Анализ работы доменных печей при высокой интенсивности плавки // Металлург. 2017. № 10. С. 18–21.Филатов С. В., Лозович А. В., Титов В. Н. и др. Анализ работы доменных печей при высокой интенсивности плавки // Металлург. 2017. № 10. С. 18–21.Филатов С. В., Курунов И. Ф., Титов В. Н. и др. Внедрение энергоэффективных решений при выплавке чугуна в ПАО «НЛМК» // Металлург. 2019. № 4. С. 25–28.Филатов С. В., Курунов И. Ф., Титов В. Н. и др. Внедрение энергоэффективных решений при выплавке чугуна в ПАО «НЛМК» // Металлург. 2019. № 4. С. 25–28.Онорин О. П., Полинов А. А., Павлов А. В. и др. О возможности использования теплового баланса доменной плавки для контроля тепловых потерь // Металлург. 2018. № 3. С. 30–34.Онорин О. П., Полинов А. А., Павлов А. В. и др. О возможности использования теплового баланса доменной плавки для контроля тепловых потерь // Металлург. 2018. № 3. С. 30–34.Урбанович Г. И., Урбанович Е. Г., Панов В. А. и др. Потери тепла с жидкими доменными шлаками и технические решения по их сокращению // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2008. № 7 (1303). С. 51–56.Урбанович Г. И., Урбанович Е. Г., Панов В. А. и др. Потери тепла с жидкими доменными шлаками и технические решения по их сокращению // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2008. № 7 (1303). С. 51–56.Синицын Н. Н., Запатрина Н. В., Донцова Ю. В. Математическая модель прогнозирования теплообмена одиночной капли доменного шлака при неустановившемся движении во встречном потоке газа // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2022. Т. 18, № 3. С. 30–38.Синицын Н. Н., Запатрина Н. В., Донцова Ю. В. Математическая модель прогнозирования теплообмена одиночной капли доменного шлака при неустановившемся движении во встречном потоке газа // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2022. Т. 18, № 3. С. 30–38.Лыков А. В. Теория теплопроводности. М : Высшая школа, 1967. 599 с.Лыков А. В. Теория теплопроводности. М : Высшая школа, 1967. 599 с.Дорфман Л. А. Гидродинамическое сопротивление и теплоотдача вращающихся тел. М. : Физматгиз, 1960. 260 с.Дорфман Л. А. Гидродинамическое сопротивление и теплоотдача вращающихся тел. М. : Физматгиз, 1960. 260 с.Мочалин Е. В., Юрьев С. А. Теплообмен и гидравлические потери в зазоре между вращающимися цилиндрами // Технологический аудит и резервы производства. 2013. Т. 3, № 1 (11). С. 45–49.Мочалин Е. В., Юрьев С. А. Теплообмен и гидравлические потери в зазоре между вращающимися цилиндрами // Технологический аудит и резервы производства. 2013. Т. 3, № 1 (11). С. 45–49.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.