Комплексное исследование и оптимизация технологических процессов тепломассообмена в плавильных агрегатах для различного сырья

Краткое описание выполненных работ:
Проведен анализ научно-технической литературы по моделированию тепловых процессов в плавильной печи, системе дожигания и камере волокноосаждения. На основе проведенного анализа разработана математическая модель тепловых и физико-химических процессов в элементах технологической цепочки производства минеральной ваты. Выполнены расчеты по упрощенной модели

Краткое описание выполненных работ:
В ходе работы построена математическая модель процесса, выполнены оценки основных факторов влияющих на процессы в элементах оборудования для производства минеральной ваты. Разработан алгоритм решения математических задач. Выполнены численные исследования процессов в фурмах при подаче природного газа, продолжен анализ системы дожигания ваграночных газов, сделаны оценки роли процессов при горении кокса и плавлении базальта. Проведено исследование газодинамических процессов в камере волокно осаждения. Выполнены патентные исследования по определению тенденций развития и современного уровня объекта исследования: плавильная печь – вагранка. Выявленные технические решения из анализированных патентов учтены при разработке математических моделей.

Выполнены эксперименты на действующей печи производственной линии ООО «Изомин». Выполнено сопоставление данных эксперимента с результатами расчетов и проведена необходимая корректировка компьютерных программ. Численные модели процессов в плавильной печи реализованы на высокопроизводительной вычислительной системе кластерной архитектуры СПбФ МСЦ РАН.

На основании проведенных исследований разработаны технологические рекомендации для действующей печи с целью снижения энергозатрат, повышению выхода минеральной ваты и повышению экологической чистоты производства. Предложены изменения конструкции плавильной печи для улучшения ее технических параметров.