DOI: https://doi.org/10.31319/2519-2884.34.2019.1

ФОРМУВАННЯ ГАЗОМЕТАЛЕВОГО ПОТОКУ В УМОВАХ «ХІМІЧНОГО» ВАКУУМУ У СТАЛЕВИПУСКНОМУ КАНАЛІ

A. A. Pohvality, E. M. Sigarev, K. I. Chubin, V. P. Poletaev, O. V. Pohvalita

Анотація


Наведено результати дослідження гідрогазодинамічних закономірностей формування газометалевого потоку на випуску з кисневого конвертера у стальківш за рахунок вдування у потік розплаву дозвукових струменів аргону крізь сопла, розташовані у сталевипускному каналі.

З використанням методики низькотемпературного моделювання визначено вплив конструктивних параметрів запропонованої конструкції двокамерного сталевипускного каналу (довжини «реакційної зони», кількості і місця розташування газових сопел) і витрати газу на ступені організації і захисту газорідинного потоку (ГРП) при вдуванні газу у робочий простір сталевипускного каналу.

Отримано математичну залежність, що характеризує взаємний вплив відносної довжини «реакційної зони» (х) і витрат газу крізь сопло на кут розкриття ГРП. Показано, що при зменшенні довжини «реакційної зони» екстремум настає при менших витратах газу, а значення «докритичної» витрати газу мають більший діапазон. Так, при х = 0,25 і питомій витраті газу у 0,05 м3/хв. на одне сопло формується газорідинний потік з кутом розкриття α = 3°, а при х = 0,75 є можливість для підвищення витрат газу вдвічі зі збереженням показників ступеня організації ГРП з розвиненою міжфазною поверхнею.

Доведено можливість утримання кута розкриття газорідинного потоку (α) у межах до 5° при відносній довжині реакційної зони 0,75. Показано, що при збільшенні α з 1…3° до 10° коефіцієнт ефективності захисної дії аргону (к) знижується з 0,99 до 0,72. При х = 0,75 коефіцієнт к знаходиться у діапазоні 0,89…0,99. Встановлено, що при перевищенні критичної витрати газу та х = 0,25 величина α підвищується до недопустимих 10…15°.

Запропоновано класифікацію режимів продувки потоку розплаву у сталевипускному каналі у залежності від кута нахилу газових струменів відносно осі останнього (γ), у відповідності з якою виділено: режим «розімкнення» (γ > 78°), при якому газові струмені розімкнуті, формування газорідинного потоку не відбувається; режим «змикання» (0 < γ < 78°), при якому газові потоки об’єднані, формується газорідинний потік з розвиненою міжфазною поверхнею і високим ступенем організації, та режим «пробою» (γ = 0°), при якому подальше збільшення витрати газу, що перевищує критичну, призводить до пробою і руху газорідинного потоку у дисперсно-кільцевому режимі із зменшенням ступеня організації потоку.

Ключові слова


конвертер; стальківш; газорідинний потік; розплав; аргон; сталевипускний канал; сопло; «хімічний» вакуум

Повний текст:

PDF

Посилання


Бородин Д.И., Фоменко В.А., Зинченко С.Д. Баланс кислорода при раскислении металла в ковше. Труды седьмого конгресса сталеплавильщиков. Магнитогорск, 2002. С.55-58.

Черепнев А.С., Котельников Г.И., Косырев К.Л. Процессы вторичного окисления в сталеплавильном производстве. Труды девятого конгресса сталеплавильщиков, г.Старый Оскол, 17-19 октября 2006 г. Москва, 2007. С. 462-466.

Охотский В.Б., Джусов А.А. Модель инжекции воздуха при выпуске стали из конвертора. Известия ВУЗов. Черная металлургия. 1992. №9. С.7-9.

Казачков Е.А., Федоров В.А., Сушич Ф.А., Кравченко В.Я. Взаимодействие металлов и газов в современных процессах производства стали. Сборник научных трудов МИСиС. М.: Металлургия, 1973. №79. С.154-156.

Паримончик И.Б., Яковлев Ю.Н., Казачков И.П. Инжектирование воздуха сталью при выпуске ее из печи. Известия ВУЗов. Черная металлургия. 1971. №4. С.54-57.

Пристрій для відділення металу і шлаку: пат. №36516 Україна: МПК C21C 5/46, F27D 3/15. № u200807519; заявл. 02.06.2008; опубл. 27.10.2008, Бюл. №20.

Patent 03-236414 of Japan C21C 5/46. Method for tapping molten metal / Sumita Morihiro // NIPPON STEEL CORP; Appl. № 02-031183; Filed 09.02.1990; Date of Patent 22.10.1991.

Марков Б.Л., Кирсанов А.А. Физическое моделирование в металлургии. М.: Металлургия, 1984. 119с.

Кулик А.Д., КащеевМ.А., Похвалитый А.А. Совершенствование выпуска стали из конвертера. Металлургическая и горнорудная промышленность, 2013. №1. С.18-20.

Похвалитый А.А., Огурцов А.П., Кулик А.Д., Кащеев М.А. Совершенствование выпуска стали из конвертера. Двухкамерная летка. Труды тринадцатого конгресса сталеплавильщиков, г. Полевское, 12-18 октября 2014 г. Москва, 2014. С.105-108.




Copyright (c) 2019 A. A. Pohvality, E. M. Sigarev, K. I. Chubin, V. P. Poletaev, O. V. Pohvalita

ISSN друкованої версії журналу 2519-2884 ISSN електроної версії журналу 2617-8389