АНАЛИЗ МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ КОВШЕВОМ РАФИНИРОВАНИИ СТАЛИ В УСЛОВИЯХ ГАЗОВОГО ПЕРЕМЕШИВАНИЯ

Актуальность задачи интенсификации рафинировочных процессов при ковшевой обработке стали и повышения производительности современного сталеплавильного производства в целом выдвигают проблему аналитического описания массообменных процессов при рафинировании металла в условиях газового перемешивания, являющегося основным на современном этапе. Анализ производственных данных с привлечением имеющейся информации и моделей не позволил сделать вывод об адекватности реальным условиям. В работе приведены методические подходы и результаты оценки объемного коэффициента массопереноса как обобщенного показателя, определяющего динамику рафинирования металла в условиях газового перемешивания. На базе большого массива промышленных данных по шлаковой десульфурации низко- и среднеуглеродистого металла на установке ковш-печь и вакуумной деазотации на установке VD с привлечением разработанных моделей перемешивания и рафинирования получены новые соотношения, связывающие интенсивность продувки перемешивающим газом с величиной объемного коэффициента массопереноса как для условий открытых процессов ковшевой обработки, так и для вакуумной дегазации. Приводятся результаты проверки адекватности предложенных моделей рафинирования на основе полученных соотношений связи интенсивности продувки и показателей массопереноса, показавшие достаточное соответствие рекомендованных режимов и достигнутой эффективности рафинирования.

ковшевая обработка, десульфурация, дегазация, динамика, газовое перемешивание, массоперенос, объемный коэффициент массопереноса, интенсивность продувки, модель, адекватность

1. Янг Ку, Юн Лианг, ЛюЛю. Исследование на модели процессов перемешивания и массопереноса при ковшевой продувке // Тр. конф. «Инжекционная металлургия ’83» (Лулеа, Швеция, 15 – 17 июня 1983 г.) / Пер. с англ. под ред. М.Ф. Сидоренко. – М.: Металлургия, 1986. C. 135 – 146.

2. Сано М., Мори К. Модель циркуляционного течения в расплавленном металле для специального случая барботажа ванны и ее применение к процессам инжектирования газа // Тр. конф. «Инжекционная металлургия ’83» (Лулеа, Швеция, 15 – 17 июня 1983 г.) / Пер. с англ. под ред. М.Ф. Сидоренко. – М.: Металлургия, 1986. C. 124 – 134.

3. Бурмасов С.П. Технологические аспекты проблемы качества стали // Вестник ГОУ УГТУ-УПИ. Теплотехнические и технологические проблемы производства стали: Тр. науч.-техн. конф., посвященной 98-летию со дня рождения заслуженного изобретателя РСФСР, профессора Н.И. Кокарева. – Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2002. C. 50 – 58.

4. Новиков В. К. Развитие полимерной модели силикатных расплавов // Расплавы. 1987. Т. 1. № 6. С. 21 ‒ 23.

5. Бурмасов С.П., Гудов А.Г., Панфилов А.М. Внепечное рафинирование стали в условиях газового перемешивания: методические указания к выполнению инженерных расчетов внепечной обработки стали. ‒ Екатеринбург: УрФУ, 2012. ‒ 37 с.

6. Эллиот Д.Ф., Глейзер М., Рамакришна В. Термохимия сталеплавильных процессов. – М.: Металлургия, 1969. – 252 c.

7. Шахин М.А., Эль-Никхайли А., Эль-Зеки М. Перемешивание жидкого металла продувкой азотом в ковше. Применение, ограничения, контроль // Тр. IV Междунар. конф. по инжекционной металлургии «Инжекционная металлургия’86» (Лулеа, Щвеция, 11 – 13 июня 1986 г.) / Пер. с англ. под ред. В.А. Кудрина – М.: Металлургия, 1990. C. 146 – 156.