• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
7 апреля, 11:52
НИТУ МИСИС
168

Разработан алгоритм точного расчета пористости сплавов

❋ 4.4

Предсказывать пористость железорудных брикетов и влиять на их свойства с помощью состава исходного вещества позволит новый метод, предложенный исследователями Университета МИСИС. В перспективе он позволит снизить затраты на производство сплавов и улучшить качество конечной продукции.

Разработан алгоритм точного расчета пористости сплавов – иллюстрация к материалу на Naked Science
В НИТУ МИСИС алгоритм точного расчета пористости сплавов / © SRG Group, unsplash.com

Пористость брикетов влияет на их восстановимость — то есть, способность материала пропускать газ и вступать в химические реакции, например для извлечения железа из вторичного сырья и низкосортных руд. Пористость также влияет на прочность: если пор слишком много, материал становится хрупким и разрушается при транспортировке или загрузке в печь. Раньше не существовало точных методов, позволяющих заранее рассчитать, как состав смеси влияет на пористость итогового продукта.

Для решения этой задачи ученые предложили новый алгоритм, с помощью которого можно анализировать, как разноразмерные сферические частицы укладываются в определенном пространстве, и позволяет вычислить минимальное расстояние, необходимое для их размещения в виде плотного слоя. Алгоритм позволяет моделировать, как добавление конкретных частиц влияет на общий объем пустот в материале.

«Предложенный метод позволяет управлять пористостью окускованных материалов, таких как брикеты и окатыши, благодаря подбору размеров частиц в смеси. Мы впервые показали, что пористость можно как увеличивать, так и снижать, в зависимости от задачи конкретного предприятия — для улучшения восстановимости или повышения прочности. Это открывает новые возможности для оптимизации металлургических процессов», — сказал кандидат технических наук Айтбер Бижанов, ведущий эксперт проекта кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ МИСИС.

Алгоритм позволяет вычислить минимальный объем контейнера, который можно наиболее плотно заполнить окускованной рудой. Учёные выяснили, что пористость зависит не только от количества частиц, но и от их размеров. Например, если в исходную смесь добавить 5% крупных сфер оксида железа, пористость брикетов увеличивается до 60%, что улучшает прохождение газов через материал в доменной печи. Метод также адаптирован для частиц неправильной формы и учитывает сжимаемость материалов.

«Результаты можно применять для оптимизации шихты в доменных, сталеплавильных печах и установках прямого восстановления. Это снизит затраты на связующие вещества, термообработку и сократит выбросы при агломерации. Кроме металлургии, предложенный метод полезен в других отраслях, где важна управляемая пористость материалов и контроль структуры влияет на эффективность химических процессов и качество продукции: в производстве фильтров, катализаторов и пористых сорбентов», — рассказал Айтбер Бижанов.

С подробными результатами исследования можно ознакомиться в научном журнале Metallurgist.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Университет науки и технологий МИСИС — это ведущий вуз в области создания, внедрения и применения новых технологий и материалов; первый в стране, получивший статус «Национального исследовательского технологического университета». Первое место в России и ТОП-100 в мире в рейтинге QS Materials Science за 2023 год. В университете действуют 45 научно-исследовательских лабораторий и 3 научных центра мирового уровня. В состав НИТУ МИСИС входят 8 институтов, 4 филиала в России и 2 за рубежом.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
8 июля, 09:23
Полина Меньшова

Принято считать, что люди с развитыми когнитивными способностями отличаются высокими моральными принципами. Ученые из Великобритании решили проверить этот тезис научными методами и пришли к противоположному выводу.

7 июля, 14:30
ФизТех

Коллектив ученых из МФТИ, Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н. Е. Жуковского и Нижегородского государственного технического университета имени Р. Е. Алексеева смоделировал обтекание воздушными массами крыла экраноплана. Установлена зависимость подъемной силы от конструкции крыла и режима полета.

8 июля, 11:16
РНФ

Ученые предложили математический инструмент, позволяющий точно рассчитать условия стабильной работы систем фазовой автоподстройки частоты, используемых в устройствах связи и навигации. Такие системы синхронизируют параметры собственных сигналов устройства, например телефона, с поступающими на него сигналами, например, от Wi-Fi-роутера. Предложенный метод расчетов позволяет избежать неточностей, которые допускали ранее используемые подходы, и предлагает инженерам простые формулы, удобные для применения в реальных проектах. Это позволит предотвратить ошибки в работе приборов спутниковой навигации и беспроводной связи.

8 июля, 09:23
Полина Меньшова

Принято считать, что люди с развитыми когнитивными способностями отличаются высокими моральными принципами. Ученые из Великобритании решили проверить этот тезис научными методами и пришли к противоположному выводу.

2 июля, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

7 июля, 14:30
ФизТех

Коллектив ученых из МФТИ, Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н. Е. Жуковского и Нижегородского государственного технического университета имени Р. Е. Алексеева смоделировал обтекание воздушными массами крыла экраноплана. Установлена зависимость подъемной силы от конструкции крыла и режима полета.

17 июня, 16:49
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня, 15:19
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

2 июля, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно