Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

Изучение на физической модели кислородного конвертера характера потерь жидкости с брызгами в варианте применения низковольтных потенциалов

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-10-755-759

Полный текст:

Аннотация

Основным и решающим фактором продувки в кислородных конвертерах является взаимодействие высокоскоростной струи кислорода с расплавленной ванной. Характер этого взаимодействия определяет гидродинамику и величину потерь металла с выносами и выбросами, исследование которых наиболее доступно с помощью холодного моделирования. В работе приведены результаты лабораторных  исследований на изготовленной в масштабе 1:30 физической модели 160-т конвертера. Изучали влияние дутьевых режимов на характер  разбрызгивания жидкости при ее продувке через фурму с пятьюсопловым наконечником на 10 горизонтах по высоте модели по трем зонам  рабочего объема модели конвертера: прифурменной, пристеночной и зоне выноса за пределы модели, что на практике соответствует интенсивности формирования гарнисажа на фурме, горловине конвертера и элементах ОКГ. Выявлено, что общее количество брызг жидкости,  выносимой за пределы модели, носит экстремальный характер в зависимости от уровня расположения фурмы с заметным снижением  количества брызг при нулевой высоте ее расположения над жидкостью, а также выше определенных значений. Установлена возможность  снижения интенсивности формирования брызг и величины потерь жидкости в пределах исследованных зон за счет применения низковольтного электрического потенциала: при отрицательной полярности в большей степени в прифурменной и в пристеночной зонах, а при  положительной полярности – за пределы модели. Выявлено, что начало практического влияния потенциала и максимальная величина «полезной» мощности, выделяемой в подфурменной зоне, определяются конкретным сочетанием значения давления перед соплом и уровнем  расположения наконечника фурмы: чем выше давление перед соплом, тем выше необходимо располагать фурму для достижения максимальных значений «полезной» мощности.Выполненные на физической модели эксперименты при продувке солевых водных растворов  газами с использованием электрических потенциалов показали возможность расширения области применения разрабатываемого метода  на процессы, не связанные с металлургией. 

Об авторах

С. И. Семыкин
Институт черной металлургии им. З.И. Некрасова, НАН Украины
Украина

Кандидат технических наук, старший научный сотрудник отдела металлургии стали.

49050, Днепр, пл. Академика Стародубова, 1



Т. С. Голуб
Институт черной металлургии им. З.И. Некрасова, НАН Украины
Украина
Кандидат технических наук, научный сотрудник отдела металлургии стали.49050, Днепр, пл. Академика Стародубова, 1


Е. В. Семыкина
Институт черной металлургии им. З.И. Некрасова, НАН Украины
Украина

Научный сотрудник отдела металлургии стали.

49050, Днепр, пл. Академика Стародубова, 1



С. А. Дудченко
Институт черной металлургии им. З.И. Некрасова, НАН Украины
Украина

Научный сотрудник отдела металлургии стали.

49050, Днепр, пл. Академика Стародубова, 1



В. В. Вакульчук
Институт черной металлургии им. З.И. Некрасова, НАН Украины
Украина
Младший научный сотрудник отдела металлургии стали.49050, Днепр, пл. Академика Стародубова, 1 


Список литературы

1. Харахулах В.С., Лесовой В.В., Мельник В.М. Состояние сталеплавильного производства на предприятиях объединения «Металлургпром» и перспектива его развития до 2015 года // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2010. № 7. С. 4 – 9.

2. Охотский В.Б. Гидродинамическая модель конвертера // Изв. вуз. Черная металлургия. 1996. № 3. С. 10 – 14.

3. Чернятевич А.Г., Шишов Б.И. Некоторые вопросы распространения кислородных струй в рабочем пространстве конвертера // Изв. вуз. Черная металлургия. 1981. № 1. С. 28, 29.

4. Чернятевич А.Г., Зарвин Е.Я., Волович М.И. Наблюдение через прозрачную стенку за поведением конвертерной ванны при продувке // Изв. вуз. Черная металлургия. 1975. № 2. С. 37 – 42.

5. Явойский А.В., Тарановский Г.А. Исследование, разработка и применение газовых потоков в конвертерных процессах производства сталей. – В кн.: Проблемы теории и практики сталеплавильного производства. – М .: Металлургия, 1991. С. 126 – 148.

6. Меджибожский М.Я. Основы термодинамики и кинетики сталеплавильных процессов. – Киев: Вища школа, 1979. – 277 с.

7. Баптизманский В.И. Теория кислородно-конвертерного процесса. – М.: Металлургия, 1975. – 376 с.

8. Технология производства стали в современных конвертерных цехах / С.В. Колпаков, Р.В. Старов, В.В. Смоктий, В.И. Лебедев и др. – М.: Машиностроение, 1991. – 464 с.

9. Охотский В.Б., Козаченко Д.А. Выход годного в сталеплавильных процессах. Конвертерное производство // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2006. № 2. С. 17 – 19.

10. Охотский В.Б. Выбросы в конвертерных процессах // Металл и литье Украины. 2013. № 3. С. 26 – 32.

11. Семыкин С.И., Поляков В.Ф., Борисов Ю.Н. и др. Применение электрической энергии малой мощности при выплавке стали в конвертерах: Труды первого съезда металлургов, Моск ва, 12 – 15 ноября 1992 г. – М.: Черметинформация, 1993. С. 55 – 57.

12. Martin M., Rendueles M., Diaz M. Hydrodynamics and mass trans fer in steel converters using cold models // Proceedings 5th European Oxygen Steelmaking Conference. 26–28 June 2006, Aachen, Germany. – Dusseldorf: Verlag Stahleisen GmbH, 2006. P. 577 – 580.

13. Martin M., Diaz M. Gas-liquid and gas-liquid-liquid reactors with top and bottom blowing: I. Fluid dynamic regimes // Chemical Engineering Communications. 2002. Vol. 189. Iss. 4. P. 543 – 570.

14. Mats Brämming, Bo Björkman. Avoiding Sloppy BOS Process Behavior / Mats Brämming and Bo Björkman // Iron & Steel Technology. 2010. Vol. 7. No. 11. Р. 66 – 75.

15. Brahma Deo, Aart Overbosch, Bert Snoeijer etc. Control of Slag Formation, Foaming, Slopping, and Chaos in BOF // Transactions of the Indian Institute of Metals. 2013. Vol. 66. Iss. 5. Р. 543 – 554.

16. Степанов В.П. Межфазные явления в ионных солевых расплавах. – Екатеринбург: Наука, 1993. – 316 с.

17. Степанов Е.М., Дьячков Б.Г. Ионизация в пламени и электрическое поле. – М .: Металлургия, 1968. – 312 с.

18. Ванюков А.В., Кириллин И.И., Зайцев В.Я. Двойной электрический слой на границе раздела металлургических расплавов // Цветные металлы. 1970. № 3. C. 22 – 26.

19. Шаров А.Ф., Степанов В.П. Зависимость между плотностью заряда и скачком потенциала на границе раздела жидких металлов с расплавленными солями: Труды института электрохимии УНЦ АН СССР. 1974. № 21. C. 39 – 43.

20. Семыкин С.И. Исследования в 1,5-т конвертере характера окисления примесей чугуна при подведении к сталеплавильной ванне низковольтного потенциала // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии. 2005. Вып. 11. С. 96 – 105.


Для цитирования:


Семыкин С.И., Голуб Т.С., Семыкина Е.В., Дудченко С.А., Вакульчук В.В. Изучение на физической модели кислородного конвертера характера потерь жидкости с брызгами в варианте применения низковольтных потенциалов. Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2018;61(10): 755 -759. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-10-755-759

For citation:


Semykin S.I., Golub T.S., Semykina E.V., Dudchenko S.A., Vakulchuk V.V. Study of the interrelations of blowing parameters, options of electric influence and nature of liquid spraying by physical modeling. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2018;61(10): 755 -759. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-10-755-759

Просмотров: 131


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)