blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2018-11-920-921blackmet-1508Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSHORT REPORTSПриложение закона сивертса к исследованию процессов тепломассопереноса при дегазации расплавов металлов от растворенного азота в электростатическом поле докритических напряженностейApplication of siverts law to the study of heat and mass transfer processes during the molten metals degassing from dissolved nitrogen in an electrostatic field of subcritical strengthsЗахаровН. И.ZakharovN. I.

Доктор технических наук, профессор кафедры «Металлургия стали и сплавов»

83001, Донецк ул. Артема, 58

Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair “Metallurgy of Steel and Alloys”

ТупилкоИ. В.TupilkoI. V.

Аспирант кафедры «Металлургия стали и сплавов».

83001, Донецк ул. Артема, 58

Postgraduate of the Chair “Metallurgy of Steel and Alloys”

irishhka89@gmail.comДонецкий национальный технический университетУкраинаDonetsk National Technical UniversityUkraine2018241220186111920921Copyright © Захаров Н.И., Тупилко И.В., 20182018Захаров Н.И., Тупилко И.В.Zakharov N.I., Tupilko I.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/1508

При компьютерном моделировании процессов тепломассопереноса при внепечной дегазации металлов (с достаточно высокой температурой плавления) от растворенного азота в электростатическом поле докритических напряженностей возникает проблема постановки граничного условия к уравнению конвективной диффузии на границе «вакуум - металл». Назначение компьютерного моделирования - оптимизация технологии. Классическая запись закона Сивертса не учитывает этого внешнего воздействия на расплав. Правильность предложенной авторами обобщающей записи этого закона, которая включает напряженность электростатического поля и степень ионизации атомов азота, растворенного в металле в поверхностном слое этой границы, подтверждена проверкой по трем критериям.

In computer simulation of heat and mass transfer at metals ladle degassing (with a sufficiently high melting point) from the dissolved nitrogen in electrostatic field of subcritical tensions, there is a problem of statement of a boundary condition to the equation of convective diffusion on border “vacuum - metal”. The purpose of computer simulation was the technology optimization. Classical form of the Siverts law doesn’t consider the external impact on fusion. The authors offer the generalizing record of this law which includes tension of the electrostatic field and extent of atoms ionization of nitrogen dissolved in metal in upper layer of this border. Its correctness is confirmed by three-criteria check.

внепечная дегазацияазоттепломассопереноскомпьютерное моделированиезакон Сивертсаladle degassingnitrogenheat and mass transfercomputer simulationSiverts lawReferencesФромм Е., Гебхард Е. Газы и углерод в металлах. - М.: Металлургия,1980. - 712 с.Fromm E., Gebhardt E. Gase and kohlenstoff in metals. Berlin: Springer-Verlag, 1976, 712 p. (Russ.ed.: Fromm E., Gebkhard E. Gazy i uglerod v metallakh. Moscow: Metallurgiya, 1980, 712 p.).Кайбичев А.В., Лепинский Б.М. Рафинирование жидких металлов и сплавов в электрическом поле. - М.: Наука,1983. - 120 с.Kaibichev A.V., Lepinskii B.M. Rafinirovanie zhidkikh metallov i splavov v elektricheskom pole [Refinement of liquid metals in electrostatic field]. Moscow: Nauka, 1983, 120 p. (In Russ.).Zakharof N.I., Trojansky A.A., Djudkin D.A. Physical and chemical peculiarities liquid steel degassing from hydrogen during ladle treatment in electrostatic field // Achievements of electrometallurgy. 2014. No.1. С. 49 - 52.Zakharof N.I., Trojansky A.A., Djudkin D.A. Physical and chemical peculiarities liquid steel degassing from hydrogen during ladle treatment in electrostatic field. Achievements of electrometallurgy. 2014, no.1, pp. 49-52.Захаров Н.И. О постановке граничного условия к уравнению конвективной диффузии водорода в жидком металле под действием электростатического поля // Инженерно- физический журнал. 2017. T. 90. № 3.С. 758 - 762.Zakharov N.I. On the formulation of the boundary condition to equation of convective diffusion of hydrogen in a liquid metal under the action of electrostatic field. Inzhenerno-fizicheskii zhurnal. 2017, vol. 90, no. 3, pp. 758-762. (In Russ.).Kazuo A., Koin I., Hiroshi S. Kinetics of nitrogen excretion by liquid iron // Tetsu-To-Hagane. Journal of the Iron and Steel Institute of Japan. 1976. Vol. 62. No. 9. Р. 1179 - 1188.Kazuo A., Koin I., Hiroshi S. Kinetics of nitrogen excretion by liquid iron. Tetsu-To-Hagane. Journal of the Iron and Steel Institute of Japan. 1976, vol. 62, no. 9, pp. 1179-1188.Явойский А.В., Явойский В.И., Терзнян С.П. Кинетические особенности дегазации расплавов на основе железа // Изв. вуз. Черная металлургия. 1981. № 7. С. 5 - 8.Yavoiskii A.V., Yavoiskii V.I., Terznyan S.P. Kinetic degassing peculiarities of liquid iron melts. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 1981, no. 7, pp. 5-8. (In Russ.).

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