ЗАКОНОМІРНОСТІ ФОРМУВАННЯ ТА ПЕРЕМІЩЕННЯ МЕТАЛЕВИХ КРАПЕЛЬ У КОВШОВОМУ ШЛАКУ

Анотація

Досліджено закономірності формування краплі з металевої оболонки, що переноситься на поверхні спливаючих газових пузирів, через міжфазні границі у ковші в період післяпродувного перемішування ванни на установці ковшової десульфурації чавуну. Визначено особливості переміщення металевих крапель у шарі покривного шлаку за відсутності інтенсивного перемішування останнього. Запропоновано класифікацію механізмів перенесення, переміщення у шарі покривного шлаку та осад-ження у металеву ванну крапель металу. Згідно з першим механізмом змивання металевої оболонки з поверхні пузиря при перетинанні границі „метал-шлак» метал під впливом сил поверхневого натягу у вигляді крапель шароподібної форми накопичується у шарі шлаку. До другого механізму віднесено відривання металевого „шлейфуˮ, що тягнеться за спливаючим пузирем на відповідному рівні. Запропоновано емпіричний вираз для визначення висоти відривання „шлейфу у шлаку після перетинання міжфазної границі. Для умов промивання ванни після десульфурації у 230-т заливальному ковші на установці десульфурації чавуну конвертерного цеху ПАТ ДМК цей показник складає 0,39-0,48 від висоти шлаку в залежності від його в’язкості. Згідно з третім варіантом формування та накопичення металевих крапель у шлаку забезпечує повернення у ванну залишків металевої плівки після розриву газового пузиря на границі „атмосфера-шлак”. Утворені металеві краплі невеликого розміру частково опускаються у шлаку симетрично до шляху підйому спливаючих газових пузирів, а частково залишаються у верхніх шарах шлаку. Показано, що діаметр крапель металу нелінійно впливає на швидкість їх осадження до границі „шлак-метал». Для умов 230-т заливального ковша конвертерного цеху ПАТ ДМК мінімізація тривалості повернення крапель металу з шлаку до металевої ванни забезпечується при в’язкості шлаку у діапазоні 0,1-0,25 Па^.с та товщині останнього до 150 мм. До заходів, що сприятимуть поверненню металу з покривного шлаку до металевої ванни, можна віднести мінімізацію товщини та в’язкості шлаку, підвищення різниці густини металевого розплаву та шлаку, створення сприятливих умов для коалесценції крапель металу у шарі шлаку.