CC BY
11
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
COMPUTER MODELING
AND DESIGN AUTOMATION SYSTEMS
2.3.3 АВТОМАТИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И ПРОИЗВОДСТВАМИ
AUTOMATION OF MANUFACTURING AND TECHNOLOGICAL PROCESSES
2.3.7 КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
COMPUTER MODELING AND DESIGN AUTOMATION SYSTEMS
DOI: 10.33693/2313-223X-2022-9-4-42-47
Использование керамической вставки с бандажом в воздушной фурме доменной печи
К.В. Голощапов1, а ©, О.А. Кобелев2 ©, А.Е. Титлянов1 ©, А.А. Герасимова1, b ©
1 Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», г. Москва, Российская Федерация
2 Центральный научно-исследовательский институт по технологии машиностроения, г. Москва, Российская Федерация
а E-mail: goloshchapov.k@gmail.com b E-mail: allochka@rambler.ru
Аннотация. Подача природного газа в фурму для горячего дутья доменной печи, осуществляемая с целью экономии кокса, приводит к повышению тепловых потерь через стенки канала фурмы и снижению ее срока службы. Для снижения тепловых потерь и увеличения срока службы фурмы применяют теплоизолирующие вставки в канал для подачи дутья - они снижают тепловые потери через стенки канала, но склонны к разрушению под действием термических напряжений. В работе рассмотрено повышение стойкости и теплоизолирующей способности керамической вставки в канал для подачи горячего дутья вследствие установки в нее керамического бандажа в виде кольца. В среде Ansys моделировались процессы, происходящие в дутьевом канале фурмы доменной печи при установленной в этот канал керамической вставке с бандажом. Установлено, что большая полнота прохождения реакции горения и увеличение температуры горячего дутья достигается применением керамического бандажа. Минимальные значения напряжений и деформации достигаются в том варианте конструкции, в котором бандаж закрывает полость между вставкой и фланцем. При этом значения температур, напряжений и деформаций в бандаже меньше, чем в самой вставке.
Ключевые слова: доменная печь, воздушная фурма, моделирование в среде Ansys Fluent, газодинамика, теплообмен, горение природного газа, бандаж, тепловые потери
42 Computational Nanotechnology Vol. 9. No. 4. 2022 ISSN 2313-223X Print
ISSN 2587-9693 Online
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КЕРАМИЧЕСКОЙ ВСТАВКИ С БАНДАЖОМ В ВОЗДУШНОЙ ФУРМЕ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ Голощапов К.В., Кобелев О.А., Титлянов А.Е., Герасимова А.А.
DOI: 10.33693/2313-223Х-2022-9-4-42-47
Using a Ceramic Insert with a Bandage in the Air Tuyere of a Blast Furnace
K.V. Goloshapov1, a ©, O.A. Kobelev2 ©, A.Ye. Titlyanov1 ©, A.A. Gerasimova1, b ©
1 National University of Science and Technology "MISIS", Moscow, Russian Federation
2 Central Research Institute for Mechanical Engineering Technology, Moscow, Russian Federation
a E-mail: goloshchapov.k@gmail.com b E-mail: allochka@rambler.ru
Abstract. The supply of natural gas to the tuyere for the hot blast of the blast furnace, carried out in order to save coke, leads to an increase in heat losses through the walls of the tuyere channel and a decrease in its service life. To reduce heat losses and increase the service life of the tuyere, thermal insulation inserts are used in the channel for blowing - they reduce heat losses through the channel walls, but are prone to destruction under the influence of thermal stresses. The paper considers an increase in the durability and thermal insulation ability of a ceramic insert into a channel for supplying hot blast due to the installation of a ceramic bandage in the form of a ring in it. In the Ansys environment, the processes occurring in the blast channel of a blast furnace truck with a ceramic insert with a bandage installed in this channel were simulated. It is established that a greater completeness of the gorenje reaction and an increase in the temperature of the hot blast is achieved by using a ceramic bandage. The minimum values of stresses and deformations are achieved in the design variant in which the bandage closes the cavity between the insert and the flange. At the same time, the values of temperatures, stresses and deformations in the bandage are less than in the insert itself.
Key words: blast furnace, air tuyere, modeling in the Ansys Fluent environment, gas dynamics, heat exchange, gorenje natural gas, bandage, heat losses
f -\
FOR CITATION: Goloshapov K.V., Kobelev O.A. Titlyanov A.Ye., Gerasimova A.A. Using a Ceramic Insert with a Bandage in the Air Tuyere of a Blast Furnace. ComputationalNanotechnology. 2022. Vol. 9. No. 4. Pp. 42-47. (In Rus.) DOI: 10.33693/2313-223X-2022-9-4-42-47
V J
ВВЕДЕНИЕ
При эксплуатации фурм для подачи горячего дутья в доменную печь осуществляют подачу в них природного газа с целью экономии кокса; при этом стремятся к созданию условий для воспламенения этого газа еще в пределах фурмы, что приводит к повышению тепловых потерь через стенки канала и снижению срока службы фурм [1; 2]. Одним из способов повышения долговечности фурмы является применение покрытий и керамических вставок в канал для подачи дутья [3-5].
В процессе опрессовывания фурмы, дальнейшей инсталляции в печь и в процессе ее эксплуатации на участке вставки от фланца до отверстия для подачи природного газа появляются трещины, приводящие к началу ее разрушения и снижению эффективности ее работы [6; 7].
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
Рассмотрены варианты установки керамического бандажа в виде кольца в дутьевой канал воздушной фурмы со вставкой с целью улучшения теплоизоляци-
онной способности участка и предотвращения преждевременного появления трещин на вставке между фланцем и отверстием для подачи природного газа.
Принципиальный вид рассматриваемой фурмы отображен на рис. 1.
Как видно из рис. 1, внутрь фурмы устанавливается защищенная бандажом теплоизолирующая вставка, для увеличения срока работы вставки путем предотвращения преждевременного появления трещин. Расстояние между поверхностью внутреннего стакана и внешней частью вставки является воздушным зазором. Наличие бандажа в объеме дутьевого канала влияет на теплообменные процессы и общую газодинамику. Так же установка бандажа отдельной конструкцией в готовую вставку могла влиять на стойкость, поэтому рассматривалось изготовление вставки с бандажом цельной конструкцией.
Целью работы является моделирование процессов движения текучих сред, теплообмена и горения ПГ в объеме канала, а также термонапряженных состояний керамической конструкции при 4 вариантах ее изготовления:
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
COMPUTER MODELING AND DESIGN AUTOMATION SYSTEMS
а) теплоизолирующая вставка толщиной 10 мм не имеет бандажа (базовый вариант);
б) теплоизолирующая вставка выполнена как единое целое совместно с бандажом, размером 54 х 14 мм, защищающим вставку со стороны фланца;
в) бандаж, размером 54 х 14 мм, защищающий теплоизолирующую вставку со стороны фланца, выполнен отдельно от вставки;
г) бандаж, размером 101 х 14 мм, выполнен отдельно от теплоизолирующей вставки, закрывает полость размером 47 мм между фланцем и вставкой и защищает вставку со стороны фланца (в этом случае возможен вариант керамической вставки, когда бандаж можно вставлять после сборки фурмы со вставкой).
15
12
V/
1 3
II J
11
10
Рис. 1. Конструкция воздушной фурмы:
1 - наружный стакан; 2 - внутренний стакан; 3 - рыльная часть; 4 - фланец;
5 - водоохлаждаемая полость; 6 - вставка; 7 - бандаж; 8 - полость между встав-
кой и фланцем; 9 - воздушный зазор; 10 - газовый патрубок; 11 - дутьевой канал; 12 - обогащенный воздух; 13 - природный газ; 14 - печная среда; 15 - сопло
Fig. 1. Design of the air tuyere:
1 - outer cup; 2 - inner cup; 3 - snout part; 4 - flange; 5 - water-cooled cavity;
6 - insert; 7 - bandage; 8 - cavity between insert and flange; 9 - air gap; 10 - gas pipe; 11 - blast channel; 12 - enriched air; 13 - natural gas; 14 - furnace medium;
15 - nozzle
Для условий доменной печи № 5 ПАО «Северсталь» моделирование газодинамики, горения и теплообмена проводили в программном модуле Ansys Fluent [8; 9], а напряжений во вставке - в модуле
Ansys Static Structural. Метано-воздушная смесь рассматривалась в приближении идеального газа, газодинамика моделировалась путем решения трех уравнений Рейнольдса (осредненных во времени уравнений Навье-Стокса) и уравнения неразрывности, дополненных двумя уравнениями переноса для кинетической энергии турбулентности и скорости ее диссипации в рамках k-e модели турбулентности (Realizable). Процессы горения топлива, переноса реагентов и продуктов реакции рассматривались в рамках модели Species Transport, т.е. для каждого компонента реакции (кроме балластного азота) решалось уравнение конвективной диффузии. Взаимодействие химической кинетики и турбулентности учитывалось выбором подхода finite rate/eddy dissipation, который предполагает в каждой расчетной ячейке выявление лимитирующего фактора для химической реакции (кинетика или турбулентный перенос). Поскольку в центре внимания было температурное поле вставки, рассматривалась сопряженная задача теплообмена, при решении которой уравнение энергии (с источни-ковыми членами, вычисляемыми на основе решения задач конвективной диффузии), в области, занимаемой твердыми телами (элементами фурмы, керамической вставкой и бандажом), вырождалось в уравнение теплопроводности. Свойства меди, как основного материала изготовления рыльной части и внутреннего стакана, были взяты из базы данных Ansys Fluent, для вставки был задан материал корунд (р = 2900 кг/м3, с = 930 Дж/(кг • К), Л = 7,3 Вт/(м • К)), зазор считался заполненным воздухом, свойства которого брались из базы данных Fluent [10; 11].
Наличие системы водяного охлаждения головки фурмы в данной работе учитывалось не путем ее включения в рассматриваемую расчетную область, а в расширенных граничных условиях для вставки, учитывающих наличие воздушного зазора толщиной 2 мм и толстостенного внутреннего стакана с толщиной стенки 6мм, по наружной поверхности которого протекала жидкая среда с температурой 27 °С, и коэффициентом теплоотдачи а = 5815 Вт/(м2 • К). Эти граничные условия позволили учесть особенности теплопередачи на внешней поверхности расчетной области без включения в нее дополнительных приграничных ячеек.
Для рыльной части также применялись расширенные граничные условия, которые учитывали тело медной детали с сечением толщиной 14 мм, по наружной поверхности которого протекала жидкая среда с температурой 27 °С, и коэффициентом теплоотдачи а = 5815 Вт/(м2 • К).
Расчетная сетка, которая создавалась для численного решения упомянутых выше уравнений, генерировалась исходя из того, что все тела рассматриваемой расчетной области принадлежат одной сборке, что приводило к согласованности расчетных сеток на границе этих тел.
4
1
2
6
9
5
3
44
Computational Nanotechnology
Vol. 9. No. 4. 2022
Голощапов К.В., Кобелев О.А., Титлянов А.Е., Герасимова А.А.
Для численного решения использовали многоэтапный подход, в рамках которого сначала получали приближенное решение на основе расчетных схем первого порядка, а затем использовали его в качестве начального приближения при рассмотрении расчетных схем второго порядка. [12; 13]. Для согласования уравнений неразрывности и импульса использовали на первом этапе алгоритм SIMPLE, а на втором - сопряженный решатель (Coupled).
Полученные в результате решения описанной выше задачи в Ansys Fluent температурные поля твердых элементов расчетной области передавались в модуль Ansys Static Structural для анализа термонапряженного состояния.
РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ИХ АНАЛИЗ
Основные результаты моделирования приведены в табл. 1
По данным, приведенным в табл. 1 можно заметить, что наличие бандажа способствует увеличению интенсивности протекающих газодинамических и тепловых процессов внутри фурмы. Вследствие возрастания кинетической энергии турбулентности наращивается интенсивность смешивания ПГ с горячим дутьем, также ускоряя горение и высвобождение большего количества тепловой энергии. Это, в свою очередь, способствует существенному приросту температуры дутья на выходе фурменного аппарата, что увеличивает коэффициент замены природным газом кокса.
Следует отметить, что наиболее благоприятным для работы вставок является вариант конструкции, в котором бандаж закрывает полость между вставкой и фланцем. Что касается напряжений и деформаций в бандаже, то они во всех рассмотренных случаях ниже соответствующих значений во вставке.
Показатель [Index] Вариант [Option]
а b c d
Потери через стенку рыльной части, кВт [Losses through the wall of the snout, kW] 52,3 58,4 58,4 59,8
Потери через вставку, кВт [Losses through the insert, kW] 4,6 5,0 5,2 5,4
Суммарные потери через стенки, кВт [Total losses through the walls, kW] 56,9 63,4 63,6 65,2
Выходящий поток теплоты через дутьевой канал, кВт [Outgoing heat flow through the blowing channel, kW] 6288,0 6989,0 6880,6 6935,2
Теплота реакции горения, кВт [Heat of combustion reaction, kW] 204,5 558,3 504,2 532,2
Максимальное и среднее значения кинетической энергии турбулентности, м2/с2 [The maximum and average values of the kinetic energy of turbulence, m2/s2] 29 049,9 3023,4 54 981,7 3631,8 55 924,7 3451,9 53 650,5 2707,3
Среднее значение температуры текучей среды, К [The average value of the fluid temperature, K] 1422,1 1462,1 1461,8 1474,1
Среднее значение температуры текучей среды на выходе из дутьевого канала, К [The average value of the fluid temperature at the outlet of the blast channel, K] 1403,1 1508,3 1483,5 1500,5
Среднее значение температуры вставки и бандажа, К [The average value of the insert and bandage temperature, K] 1414,7 1520,6 1573,2 1489,8 1611,9 1469,9
Среднее значение температуры поверхности вставки и бандажа со стороны дутьевого канала, К [The average value of the surface temperature of the insert and the bandage from the side of the blow channel, К] 1444,4 1565,6 1624,6 1527,5 1684,5 1510,2
Среднее значение температуры поверхности вставки со стороны внутреннего стакана и бандажа со стороны вставки, К [The average value of the temperature of the insert surface on the side of the inner cup and the bandage on the side of the insert, К] 1381,5 1498,7 1535,9 1465,3 1573,3 1441,6
Максимальное значение деформации вставки и бандажа, м/м [The maximum value of the deformation of the insert and the bandage, m/m] 4,8 • 10-3 8,9 • 10-3 4,9 • 10-3 3,8 • 10-3 4,3 • 10-3 3,7 • 10-3
Максимальное значение напряжения во вставке и бандаже, МПа [The maximum value of the voltage in the insert and bandage, MPa] 87,6 102,4 90,0 69,5 79,0 67,3
Таблица 1
Тепловые и газодинамические показатели воздушной фурмы с керамической вставкой и бандажом [Thermal and gas dynamic parameters of an air tuyere with a ceramic insert and a bandage] [3]
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ COMPUTER MODELING AND DESIGN AUTOMATION SYSTEMS
Во всех рассмотренных случаях максимальные напряжения приходятся на зону отверстия для подачи природного газа. Это подтверждается экспериментальными данными, в соответствии с которыми трещины зарождаются в области от отверстия для подачи природного газа до фланца, а потом развиваются в сторону рыльной части.
ВЫВОДЫ
Исследование математических моделей дутьевого канала фурмы, описывающих динамику, горение, теплообмен, и термонапряженное состояние вставки показало, что при добавлении керамического бандажа
Литература
1. Бородулин А.В. Научные основы рационального использования энергетических ресурсов в доменном производстве: Автореф. дис. ... д-ра техн. наук. Екатеринбург, 1994. 46 с.
2. Titov V.N., Ternovikh A.I., Baranov P.V., Sidorova T.Y. Development of coatings for protection of blast furnace air tuyeres // Metallurgist. 2021. No. 65 (3-4). Pp. 439-445. DOI: 10.1007/s11015-021-01174-1.
3. Radyuk A.G., Titlyanov A.E., Sidorova T.Y. Effect of slurry coating on the resistance of thermal insulation insert in blast furnace air tuyere // Metallurgist. 2020. Vol. 63. No. 11-12. Pp. 1153-1159. https://doi.org/10.1007/s11015-020-00935-8
4. Dai B., Long H.-M., Ji Y.-L., et al. Theoretical and practical research on relationship between blast air condition and hearth activity in large blast furnace // Metallurgical Research and Technology. 2020. No. 117 (1). P. 113. DOI: 10.1051/ metal/2020007.
5. Герасимова А.А., Васильев М.В., Карфидова А.О. Модернизация системы качества при производстве круглого проката на мелкосортном стане 250 // Computational Nanotechnology. 2021. Т. 8. № 2. С. 48-55. DOI: 10.33693/2313-223X-2021-8-2-48-55.
6. Пат. № 2215043 РФ. МКИ С21В7/16. Способ подготовки к работе фурмы доменной печи / Григорьев В.Н., Урба-нович Г.И., Урбанович Е.Г. и др. 20011337559/02; заявл. 11.12.01; опубл. 27.10.02. Бюл. № 30.
7. Пат. № 2779514 В2 2240207 А JP, С21В7/16. Фурма для доменной печи / Kikuo А. (JP). №8960188; заявлено 13.03.89.
8. Чигарев А.В. ANSYS для инженеров. М.: Машиностроение, 2004. 512 с.
9. Снегирёв А.Ю. Высокопроизводительные вычисления в технической физике. Численное моделирование турбулентных течений: учеб. пособие. СПб.: Изд-во Политехнического университета, 2009. 143 с.
10. Xu H., Sun C., Liao Z., et al. Numerical simulation of temperature and stress distributions inside the furnace tuyere // Proceedings for the 8th International Conference on Modeling and Simulation of Metallurgical Processes in Steelmaking, STEELSIM 2019. Pp. 51-55. DOI: 10.33313/503/005.
11. Кутателадзе С.С. Боришанский В.М. Справочник по теплопередаче. М.: Книга по требованию, 2012. 415 с.
12. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. М.: Энергоиздат, 1981. 416 с.
13. Pistorius P.C., Gibson J., Jampani M. Natural gas utilization in blast furnace ironmaking: Tuyère injection, shaft injection and prereduction // Minerals, Metals and Materials. Series 9783319510903. 2017. Pp. 283-292. DOI: 10.1007/978-3-319-51091-0_26.
к теплоизолирующей вставке в дутьевом канале воздушной фурмы:
• увеличение температуры горячего дутья на выходе фурменного аппарата является следствием улучшенного перемешивания дутья с подаваемым ПГ и увеличением тепловыделения в результате горения такой смеси;
• минимальные значения напряжений и деформации достигаются в том варианте конструкции, в котором бандаж закрывает полость между вставкой и фланцем;
• значения температур, напряжений и деформаций в бандаже меньше, чем в самой вставке.
References
1. Borodulin A.V. Scientific bases of rational use of energy resources in blast furnace production. Abstract of dis. ... of Dr. Sci. (Eng.). Yekaterinburg, 1994. 46 p.
2. Titov V.N., Ternovikh A.I., Baranov P.V., Sidorova T.Y. Development of coatings for protection of blast furnace air tuyeres. Metallurgist. 2021. No. 65 (3-4). Pp. 439-445. DOI: 10.1007/s11015-021-01174-1.
3. Radyuk A.G., Titlyanov A.E., Sidorova T.Y. Effect of slurry coating on the resistance of thermal insulation insert in blast furnace air tuyere. Metallurgist. 2020. Vol. 63. No. 11-12. Pp. 1153-1159. https://doi.org/10.1007/s11015-020-00935-8
4. Dai B., Long H.-M., Ji Y.-L., et al. Theoretical and practical research on relationship between blast air condition and hearth activity in large blast furnace. Metallurgical Research and Technology. 2020. No. 117 (1). P. 113. DOI: 10.1051/ metal/2020007.
5. Gerasimova A.A., Vasiliev M.V., KarfidovaA.O. Modernization of the quality system in the production of round rolled products on a small-grade mill 250. Computational Nanotechnology. 2021. Vol. 8. No. 2. Pp. 48-55. DOI: 10.33693/2313-223X-2021-8-2-48-55. (In Rus.)
6. Pat. No. 2215043 of the Russian Federation. MCI S21B 7/16. Method of preparation for the operation of the blast furnace tuyere. Grigoriev V.N., Urbanovich G.I., Urbanovich E.G. et al. 20011337559/02; application 11.12.01; publ. 27.10.02. Bul. No. 30.
7. Pat. No. 2779514 B2 2240207 A JP, S21B7/16. Tuyere for the blast furnace kilns. Kikuo A. (JP). No.8960188; announced 13.03.89.
8. Chigarev A.V. ANSYS for engineers. Moscow: Mashino-stroenie, 2004. 512 p.
9. Snegirev A.Yu. High-performance computing in technical physics. Numerical simulation of turbulent flows: A textbook. St. Petersburg: Publishing House of the Polytechnic University, 2009. 143 p.
10. Xu H., Sun C., Liao Z., et al. Numerical simulation of temperature and stress distributions inside the furnace tuyere. Proceedings for the 8th International Conference on Modeling and Simulation of Metallurgical Processes in Steelmaking, STEELSIM2019. Pp. 51-55. DOI: 10.33313/503/005.
11. Kutateladze S.S. Borishansky V.M. Handbook of heat transfer. Moscow: Book on Demand, 2012. 415 p.
12. Isachenko V.P., Osipova VA., Sukomel A.S. Heat transfer. Moscow: Energoizdat, 1981. 416 p.
13. Pistorius P.C., Gibson J., Jampani M. Natural gas utilization in blast furnace ironmaking: Tuyère injection, shaft injection and prereduction. Minerals, Metals and Materials. Series 9783319510903. 2017. Pp. 283-292. DOI: 10.1007/978-3-319-51091-0_26.
46
Computational Nanotechnology
Vol. 9. No. 4. 2022
Голощапов К.В., Кобелев О.А., Титлянов А.Е., Герасимова А.А.
Статья проверена программой Антиплагиат. Оригинальность - 82,69%
Рецензент: Горбатюк С.М., доктор технических наук, профессор; профессор кафедры инжиниринга технологического оборудования Национального исследовательского технологического университета «МИСиС»
Статья поступила в редакцию 14.10.2022, принята к публикации 29.11.2022 The article was received on 14.10.2022, accepted for publication 29.11.2022
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Голощапов Кирилл Витальевич, аспирант кафедры Национального исследовательского технологического университета «МИСиС». Москва, Российская Федерация. Scopus Author ID: 57197732197; E-mail: goloshchapov.k@ gmail.com
Кобелев Олег Анатольевич, доктор технических наук, профессор; главный специалист ГНЦ РФ АО «НПО «Центральный научно-исследовательский институт по технологии машиностроения». Москва, Российская Федерация. Scopus Author ID: 6602556523; РИНЦ Author ID: 825748
Титлянов Александр Евграфович, кандидат технических наук; старший научный сотрудник кафедры Национального исследовательского технологического университета «МИСиС». Москва, Российская Федерация. Scopus Author ID: 6602995249; РИНЦ Author ID: 598278
Герасимова Алла Александровна, кандидат технических наук, доцент; Национального исследовательского технологического университета «МИСиС». Москва, Российская Федерация. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1317-9025; Scopus Author ID: 54404655200; Researcher ID: AAD-7091-2021; РИНЦ Author ID: 872766; E-mail: allochka@rambler.ru
ABOUT THE AUTHORS
Kirill V. Goloshapov, postgraduate student at the Department of the National University of Science and Technology "MISIS". Moscow, Russian Federation. Scopus Author ID: 57197732197; E-mail: goloshchapov.k@ gmail.com
Oleg A. Kobelev, Dr. Sci. (Eng.), Professor; chief specialist of the Scientific Research Center of the Russian Federation JSC "NPO "Central Research Institute for Mechanical Engineering Technology". Moscow, Russian Federation. Scopus Author ID: 6602556523; Author ID: 825748 Aleksandr Ye. Titlyanov, Cand. Sci. (Eng.); senior researcher at the Department of the National University of Science and Technology "MISIS". Moscow, Russian Federation. Scopus Author ID: 6602995249; Author ID: 598278 Alla A. Gerasimova, Cand. Sci. (Eng.), Associated Professor; National University of Science and Technology "MISIS". Moscow, Russian Federation. ORCID: https:// orcid.org/0000-0002-1317-9025; Scopus Author ID: 54404655200; Researcher ID: AAD-7091-2021; Author ID: 872766; E-mail: allochka@rambler.ru
