ANALYSIS OF THE SINTERING PROCESS OF THE SINTERING CHARGE IN A HIGH LAYER. Report 2. REDUCTION AND OXIDATION PROCESSES, MOISTURE BEHAVIOR AND GAS DYNAMICS OF THE SINTERING PROCESS

Authors

  • YU. A. FROLOV LLC “Agglomeration Technologies”, Russia, Magnitogorsk Author
  • D. M. CHUKIN Magnitogorsk State Technical University named after G. I. Nosov, Russia, Magnitogorsk Author
  • D. N. GUSHCHIN LLC “Agglomeration Technologies”, Russia, Magnitogorsk Author

DOI:

https://doi.org/10.32339/0135-5910-2024-6-17-26

Keywords:

Three-dimensional mathematical model, high bed of mix, material and gas temperatures, fuel combustion, limestone dissociation, drying, waterlogging, melting, crystallization, reduction and oxidation of material zones, gas-dynamic operation of the sinter machine, gas filtration rate, throttling of vacuum chambers

Abstract

Piece of information 1 of this article briefly examines the history of the development of modeling the sintering process. To study it, a modern three-dimensional mathematical model was used. Its adaptation was made for the operating conditions of sinter plant No. 5 of PJSC “MMK”, on whose sinter machines the mix is sintered in a bed 700 mm high. Studies have been carried out on the formation and development of fuel combustion and limestone dissociation zones. In the information under consideration, the reduction and oxidation processes of moving the temperature fields of the material with the melt, the combustion zone, processes of gas formation along the height of the bed are presented together. It has been established that a small-height Fe2O3 reduction zone is formed under the fuel combustion zone, and that the conditions for the formation of an oxidation zone under the fuel combustion zone, discussed in the literature, are extremely unfavorable. An analysis of the processes of drying and waterlogging of the mix in a high bed was carried out. A lesser negative impact of moisture condensation in a high bed has been established compared to a low or medium height bed. The gas-dynamic operation of the bed under the ignition hearth with throttling conditions of the first vacuum chambers of the sinter machine is considered. A decrease in the rate of gas filtration at the outlet of the bed was established in comparison with the input rate after the drying and fuel combustion zones exited the bed.

Author Biographies

  • YU. A. FROLOV , LLC “Agglomeration Technologies”, Russia, Magnitogorsk

    HD (Tech.), Deputy Director for Technology

  • D. M. CHUKIN, Magnitogorsk State Technical University named after G. I. Nosov, Russia, Magnitogorsk

    PhD (Tech.), Senior Researcher, Head of Business Development

  • D. N. GUSHCHIN, LLC “Agglomeration Technologies”, Russia, Magnitogorsk

    Leading Specialist of the Execution Department

References

Ростовцев С. Т., Мееров С. М. Агломерация криворожских железных руд // ДОМЕЗ. 1934. № 11-12. С. 7–39.

Вегман Е. Ф. Окускование руд и концентратов. — М.: Металлургия, 1976. — 224 с.

Братчиков С. Г., Берман Г. А., Белоцерковский Я. Л. и др. Теплотехника окускования железорудного сырья. — М.: Металлургия, 1970. — 344 с.

Каплун Л. И., Коротич В. И. О развитии процесса термической диссоциации окиси железа при агломе-рации железорудных материалов // Производство чугуна: межвуз. сб. научн. тр. — Магнитогорск: МГМИ, 1974. № 8. С. 3–5.

Каплун Л. И. Анализ процессов формирования агломерата и совершенствование технологии его произ-водства: автореф. дис. ... д-ра техн. наук. — Екатеринбург: УГТУ–УПИ, 2000. — 49 с.

Сигов А. А. Перераспределение влаги при агломерации железных руд // Известия вузов. Черная метал-лургия. 1958. № 8. С. 6–11.

Сигов В. В., Шурхал В. А. О роли влаги при агломерации криворожских руд // Известия вузов. Черная металлургия. 1962. № 10. С. 17–20.

Коротич В. И., Пузанов В. П. Удаление гигроскопической влаги в процессе агломерации // Известия ву-зов. Черная металлургия. 1964. № 8. С. 28–34.

Коротич В. И., Пузанов В. П. Образование зоны переувлажнения при агломерации методом просасыва-ния // Известия вузов. Черная металлургия. 1964. № 10. С. 28–33.

Коротич В. И., Пузанов В. П., Фролов Ю. А. Поведение влаги и газодинамика слоя в начальный период процесса агломерации: сообщение 1 // Известия вузов. Черная металлургия. 1968. № 10. С. 26–30.

Коротич В. И., Пузанов В. П., Фролов Ю. А. Поведение влаги и газодинамика слоя в начальный период процесса агломерации: сообщение 2 // Известия вузов. Черная металлургия. 1968. № 12. С. 37–41.

Подлубный В. Ф. Газодинамика начального периода агломерации // Теплотехника и газодинамика аг-ломерационного процесса: материалы респуб. семинара. Ред. кол. В. А. Шурхал и др. — Киев: Наукова думка, 1983. С. 65–78.

Frolov Y. A., Polotsky L. I. Mathematical three-dimensional and dynamic model of sintering process and its use in the theoretical and practical purposes // The 6th International Congress on the Science – ICSTI. The 42nd ABM IronMaking Seminar. The 13th ABM Iron Ore Symposium. October 14th to 18th, 2012. Rio de Janeiro. P. 1447–1459.

Фролов Ю. А. Агломерация. Технология. Теплотехника. Управление. Экология. — М.: Металлургиздат, 2016. — 672 с.

Фролов Ю. А., Чукин Д. М Анализ процесса спекания агломерационной шихты в высоком слое. Сооб-щение 1. Горение топлива и диссоциация известняка // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2024. Т. 80. № 6. С. 5-16.

Published

2026-06-15

Issue

Section

Аглодоменное производство

How to Cite

ANALYSIS OF THE SINTERING PROCESS OF THE SINTERING CHARGE IN A HIGH LAYER. Report 2. REDUCTION AND OXIDATION PROCESSES, MOISTURE BEHAVIOR AND GAS DYNAMICS OF THE SINTERING PROCESS. (2026). Ferrous Metallurgy. Bulletin of Scientific , Technical and Economic Information, 80(6), 17-26. https://doi.org/10.32339/0135-5910-2024-6-17-26