blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2015-10-756-760blackmet-744Research ArticleМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИMETALLURGICAL TECHNOLOGIESИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРИМЕНЕНИЯ ВИХРЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ОГНЕУПОРНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ФУТЕРОВКУ КОНВЕРТЕРОВ. СООБЩЕНИЕ 1. ОСОБЕННОСТИ ДРОБЛЕНИЯ ЖИДКОГО ШЛАКА ПРИ РАЗДУВКЕ ВИХРЕВОЙ ФУРМОЙAPPLICATION OF VORTEX TECHNOLOGIES OF REFRACTORY COATING FORMATION FOR CONVERTER LINING. REPORT 1. FEATURES OF LIQUID SLAG CRUSHING AT BLOWING BY VORTEX TUYEREКалиногорскийА. Н.KalinogorskiiA. N.

аспирант кафедры металлургии черных металлов

Postgraduate of the Chair of Ferrous Metallurgy

ПротопоповЕ. В.ProtopopovE. V.

д.т.н., профессор, ректор

Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair of Ferrous Metallurgy, Rector

protopopov@sibsiu.ruЧернятевичА. Г.ChernyatevichA. G.

д.т.н., профессор, заведующий отделом физико-технических проблем металлургии стали

Dr. Sci. (Eng.), Professor, Head of the Department of Physical and Technical Problems in Steel Metallurgy

ФейлерС. В.FeilerS. V.

к.т.н., заведующий кафедрой металлургии черных металлов

Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor, Head of the Chair of Ferrous Metallurgy

БагрянцевВ. И.BagryantsevV. I.

к.т.н., заведующий экспериментальной лабораторией автоматизированных энергогенерирующих технологий

Cand. Sci. (Eng.), Head of the Experimental Laboratory of Automated Energy Generating Technologies

Сибирский государственный индустриальный университет (654007, Россия, г. Новокузнецк, Кемеровская обл., ул. Кирова, 42)РоссияSiberian State Industrial University (42, Kirov str., Novokuznetsk, Kemerovo Region, 654007, Russia)Russian FederationИнститут черной металлургии Национальной академии наук Украины (49050, Украина, г. Днепропетровск, пл. Академика Стародубова, д. 7)РоссияInstitute of Ferrous Metallurgy of Ukrainian National Akade my of Science (1, Ak. Starodubova sqr., Dnepropetrovsk, 49050, Ukraine)Russian Federation2015281120155810756760Copyright © Калиногорский А.Н., Протопопов Е.В., Чернятевич А.Г., Фейлер С.В., Багрянцев В.И., 20152015Калиногорский А.Н., Протопопов Е.В., Чернятевич А.Г., Фейлер С.В., Багрянцев В.И.Kalinogorskii A.N., Protopopov E.V., Chernyatevich A.G., Feiler S.V., Bagryantsev V.I.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/744

Перспективным направлением повышения эффективности нанесения огнеупорных покрытий на футеровку конвертеров является применение специальных дутьевых устройств разработанных конструкций, в том числе вихревых фурм, для максимального разбрызгивания шлакового расплава. С использованием основных положений механики газожидкостных систем выполнено численное моделирование дробления жидкого шлака при различных режимах его раздувки вихревыми струями. Получено, что размер частиц шлака, выносимых из зоны взаимодействия, определяется скоростью газового потока и расходом газа. Снижение вязкости шлака способствует уменьшению минимального размера частиц. При раздувке шлака в режиме «пробоя» возможно вспенивание шлакового расплава, что приводит к снижению скорости шлаковых частиц и отрицательно влияет на создание гарнисажа на футеровке конвертера.

The development of blowing devices with special designs includingvortex lances for maximum spraying of molten slag is the promisingway of increasing the effi ciency of refractory coatings application for converter lining. The numerical simulation of liquid slag crushing has been carried out at different modes of blowing with vortex tuyeres with the use of the main conditions of the mechanics of gas-liquid systems. It has been found out that the particle sizes of the slag carried out of the interaction zone are determined by the gas velocity and gas discharge. The decrease of slag viscosity characteristics helps to reduce the minimum size of the particles. When the slag blowing in the mode of “break”, slag melt foaming is possible, resulting in a decrease in the rate of slag particles and affects adversely the creation of skull on the converter lining.

конвертервихревая фурмаскорость струижидкий шлакдроблениеразмер капельраздувкаогнеупорное покрытиесonvertervortex tuyerejet velocityliquid slagcrushingdrop sizeblowingrefractory coatingReferencesPetrakova T.M., Ivanova I.M. The work results of ferrous metal enterprises in Russia for the 9 months in 2014. Chernaya metallurgiya: bull. NTI. 2014, no, 1, pp. 6–9. (In Russ.).Petrakova T.M., Ivanova I.M. The work results of ferrous metal enterprises in Russia for the 9 months in 2014. Chernaya metallurgiya: bull. NTI. 2014, no, 1, pp. 6–9. (In Russ.).Lyakishev N.P., Shalimov A.G. Sravnitel’naya kharakteristika sostoyaniya kislorodno-konverternogo proizvodstva stali v Rossii i za rubezhom [Comparative state characteristics of basic oxygen steel production in Russia and abroad]. Moscow: Eliz, 2000. 64 p. (In Russ.).Lyakishev N.P., Shalimov A.G. Sravnitel’naya kharakteristika sostoyaniya kislorodno-konverternogo proizvodstva stali v Rossii i za rubezhom [Comparative state characteristics of basic oxygen steel production in Russia and abroad]. Moscow: Eliz, 2000. 64 p. (In Russ.).Aizatulov R.S., Protopopov E.V., Sokolov V.V., Komshukov V.P., Buimov V.A., Chernysheva N.A. Improvements of the ways to repair linings of a 160-tonne converter using neutral gases. Stal’. 1999, no. 5, pp. 39–43. (In Russ.).Aizatulov R.S., Protopopov E.V., Sokolov V.V., Komshukov V.P., Buimov V.A., Chernysheva N.A. Improvements of the ways to repair linings of a 160-tonne converter using neutral gases. Stal’. 1999, no. 5, pp. 39–43. (In Russ.).Nugumanov R.F., Protopopov E.V., Chernyatevich A.G., Galiullin T.R. New approaches in the improvement of slag scull coating technology on the converter lining. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2006, no. 12, pp. 7–12. (In Russ.).Nugumanov R.F., Protopopov E.V., Chernyatevich A.G., Galiullin T.R. New approaches in the improvement of slag scull coating technology on the converter lining. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2006, no. 12, pp. 7–12. (In Russ.).Yavoiskii V.I., Yavoiskii A.V., Sizov A.M. Primenenie pul’siruyushchego dut’ya pri proizvodstve stali [Usage of pulsating blowing at steel producing]. Moscow: Metallurgiya, 1985. 176 p. (In Russ.).Yavoiskii V.I., Yavoiskii A.V., Sizov A.M. Primenenie pul’siruyushchego dut’ya pri proizvodstve stali [Usage of pulsating blowing at steel producing]. Moscow: Metallurgiya, 1985. 176 p. (In Russ.).Abramovich G.N., Girshovich T.A., Krasheninnikov S.Yu., Sekundov A.N., Smirnova I.P. Teoriya turbulentnykh strui [Theory of turbulent jets]. Moscow: Nauka, 1984. 716 p. (In Russ.).Abramovich G.N., Girshovich T.A., Krasheninnikov S.Yu., Sekundov A.N., Smirnova I.P. Teoriya turbulentnykh strui [Theory of turbulent jets]. Moscow: Nauka, 1984. 716 p. (In Russ.).Girshovich T.A., Leonov V.A. Infl uence of phase differential velocity on turbulent jet structure, carrying heavy impurities. Inzhenernofi zicheskii zhurnal. 1982, no. 4, pp. 541–548. (In Russ.).Girshovich T.A., Leonov V.A. Infl uence of phase differential velocity on turbulent jet structure, carrying heavy impurities. Inzhenernofi zicheskii zhurnal. 1982, no. 4, pp. 541–548. (In Russ.).Gol’dshtik M.A. Vikhrevye potoki [Vortex fl ows]. Novosibirsk: Nauka, 1981. 367 p. (In Russ.).Gol’dshtik M.A. Vikhrevye potoki [Vortex fl ows]. Novosibirsk: Nauka, 1981. 367 p. (In Russ.).Gupta A.K., Lilley D.G., Syred N. Swirl fl ows. Abacus Press, England, 1984, 475 p. (Russ.ed.: Gupta A., Lilley D., Syred N. Zakruchennye potoki. Moscow: Mir, 1987. 588 p.).Gupta A.K., Lilley D.G., Syred N. Swirl fl ows. Abacus Press, England, 1984, 475 p. (Russ.ed.: Gupta A., Lilley D., Syred N. Zakruchennye potoki. Moscow: Mir, 1987. 588 p.).Kutateladze S.S., Volchkov E.P., Terekhov V.I. Aerodinamika i teplomassoobmen v ogranichennykh vikhrevykh potokakh [Aerodynamics and heat-mass exchange in restricted vortex fl ows]. Novosibirsk: AN SSSR, 1987. 282 p. (In Russ.).Kutateladze S.S., Volchkov E.P., Terekhov V.I. Aerodinamika i teplomassoobmen v ogranichennykh vikhrevykh potokakh [Aerodynamics and heat-mass exchange in restricted vortex fl ows]. Novosibirsk: AN SSSR, 1987. 282 p. (In Russ.).Feiler S.V., Protopopov E.V., Chernyatevich A.G., Kalinogorskii A.N., Bagryantsev V.I. Study of the peculiarities of the usage of vortex fl ows for refractory coating on the converter lining. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2014, no. 8, pp. 28–33. (In Russ.).Feiler S.V., Protopopov E.V., Chernyatevich A.G., Kalinogorskii A.N., Bagryantsev V.I. Study of the peculiarities of the usage of vortex fl ows for refractory coating on the converter lining. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2014, no. 8, pp. 28–33. (In Russ.).Bagryantsev V.I., Nikolaev A.L., Poltoratskii L.M., Chevalkov A.V. Causes of breakdown of oxygen-powder lances. Steel in Translation. 1988, Vol. 18, no. 2, pp. 59–61.Bagryantsev V.I., Nikolaev A.L., Poltoratskii L.M., Chevalkov A.V. Causes of breakdown of oxygen-powder lances. Steel in Translation. 1988, Vol. 18, no. 2, pp. 59–61.Baptizmanskii V.I., Medzhibozhskii M.Ya., Okhotskii V.B. Konverternye protsessy proizvodstva stali. Teoriya, tekhnologiya, konstruktsii agregatov [Converter processes of steel production. Theory, technology, set constructions]. Kiev, Donetsk: Vishcha shkola, 1984. 343 p. (In Russ.).Baptizmanskii V.I., Medzhibozhskii M.Ya., Okhotskii V.B. Konverternye protsessy proizvodstva stali. Teoriya, tekhnologiya, konstruktsii agregatov [Converter processes of steel production. Theory, technology, set constructions]. Kiev, Donetsk: Vishcha shkola, 1984. 343 p. (In Russ.).Bagryantsev V.I., Volchkov E.P., Terekhov V.I., Titkov V.I. Issledovanie techeniya v vikhrevoi kamere lazernym dopplerovskim izmeritelem skorosti [Researches of fl ows in a vortex chamber with laser Doppler velocimeter]. Novosibirsk, 1980. (In Russ.).Bagryantsev V.I., Volchkov E.P., Terekhov V.I., Titkov V.I. Issledovanie techeniya v vikhrevoi kamere lazernym dopplerovskim izmeritelem skorosti [Researches of fl ows in a vortex chamber with laser Doppler velocimeter]. Novosibirsk, 1980. (In Russ.).Kutateladze S.S., Nakoryakov V.E. Teplomassoobmen i volny v gazozhidkostnykh sistemakh [Heat-mass exchange and waves in gas-liquid systems]. Novosibirsk: Nauka. Sibirskoe otdelenie, 1900. 301 p. (In Russ.).Kutateladze S.S., Nakoryakov V.E. Teplomassoobmen i volny v gazozhidkostnykh sistemakh [Heat-mass exchange and waves in gas-liquid systems]. Novosibirsk: Nauka. Sibirskoe otdelenie, 1900. 301 p. (In Russ.).

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