ДИФУЗІЙНО-КІНЕТИЧНА МОДЕЛЬ РОЗЧИНЕННЯ ПАРІВ МАГНІЮ В РОЗПЛАВІ ПІД ЧАС РУХУ БУЛЬБАШКИ В РЕЖИМІ ХІМІЧНОЇ ЛОКАЛЬНОЇ РІВНОВАГИ МАГНІЮ ТА СІРКИ
DOI:
https://doi.org/10.31319/2519-2884.tm.2024.8Ключові слова:
рафінування чавуну, магній, пузир, кінетика, модельАнотація
Метою роботи є розгляд дифузійно-кінетичного розчинення магнію з бульбашки, що рухається, в розплав з урахуванням зміни його параметрів при локальній хімічній рівновазі. Виконано математичний опис дифузійного процесу. Наведено результати розрахунків для бульбашки, що піднімається з глибини 2 м розплаву при температурі чавуну 1300 °С і 1400 °С в умовах, коли концентрація сірки становить 0,05 % (початкова стадія процесу) і 0,002 % (режим глибокої десульфурації).Проаналізовано залежності зміни радіусів бульбашок під час їх підйому в розплаві чавуну, зміни глибини підйому бульбашок у розплаві, концентрації магнію на їхній поверхні, а також зміни маси магнію в бульбашках при температурах металу 1300 °С і 1400 °С.Розроблено математичну модель розчинення рухомих бульбашок парів магнію в розплаві з урахуванням хімічної рівноваги концентрацій сірки та магнію в металі. Запропонована математична модель дає теоретичну оцінку втрат парів магнію.
Посилання
Шевченко А.Ф., Большаков В.И., Башмаков А.М. Технология и оборудование десульфурации чугуна магнием в большегрузных ковшах. Наукова думка, 2011. 206 с.
Шевченко А.П., Маначин И.А., Вергун А.С., Двоскин Б.В., Кисляков В.Г., Шевченко С.А., Остапенко, А.В. Внепечная десульфурация чугуна в ковшах. Технология. Исследования. Анализ. Совершенствование.VAL, 2017. 251 с.
Булахтин А.С., Елисеев В.И., Шевченко А.Ф. К вопросу массообмена магнийсодержащих пузырей с расплавом чугуна. Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлур-гии. ИЧМ НАНУ. 2005.№11. С. 57—66.
Булахтин А. С., Елисеев В. И., Курилова Л. П., Руденко О. Л. Модель движения и растворе-ние магнийсодержащих пузырьков в расплаве чугуна. Теория и практика металлургии. 2007. №2(3). С. 70—74.
Елисеев В. И., Булахтин А. С., Курилова Л. П., Шевченко А. П. Исследование особенностей динамики и растворения паромагниевых пузырьков, всплывающих в расплаве чугуна. Фун-даментальные и прикладные проблемы черной металлургии. ИЧМ НАНУ. 2008. №18.
С. 91—105.
Воронова Н. А. Десульфурация чугуна магнием. Металлургия, 1980. 240 с.
Маленков И. Г. О движении крупных пузырей, всплывающих в жидкости. ПМТФ. 1968. №6. С. 130—134.
Shevchenko, A. F., Bolshakov, V. I., & Bashmakov, A. M. (2011). Tehnologiya i oborudovanie desulfuracii chuguna magniem v bolshegruznyh kovshah [Technology and equipment for desul-phurization of cast iron with magnesium in heavy-duty ladles].Naukova dumka.[in Russian].
Shevchenko, A. P., Manachin, I. A., Vergun, A. S., Dvoskin, B. V., Kislyakov, V. G., Shevchenko, S. A., & Ostapenko, A. V. (2017). Vnepechnaya desulfuraciya chuguna v kovshah Tehnologiya. Issledovaniya. Analiz. Sovershenstvovanie [Ladle desulphurization of pig iron. Technology. Research. Analysis. Improvement].VAL.[in Russian].
Bulahtin, A. S., Eliseev, V. I., & Shevchenko, A. F. (2005). K voprosu massoobmena magnijsoderzhashih puzyrej s rasplavom chuguna [On the issue of mass transfer of magnesium-containing bubbles with cast iron melt].Fundamentalnye i prikladnye problemy chernoj metallurgii. IChM NANU, (Vyp. 11), 57—66.[in Russian].
Bulahtin, A. S., Eliseev, V. I., Kurilova, L. P., & Rudenko, O. L. (2007). Model dvizheniya i rastvorenie magnijsoderzhashih puzyrkov v rasplave chuguna [Model of movement and dissolution of magnesium-containing bubbles in cast iron melt] Teoriya i praktika metallurgii, (2–3), 70—74.[in Russian].
Eliseev, V. I., Bulahtin, A. S., Kurilova, L. P., & Shevchenko, A. P. (2008). Issledovanie osobennostej dinamiki i rastvoreniya paromagnievyh puzyrkov, vsplyvayushih v rasplave chuguna [Study of the dynamics and dissolution features of magnesium vapor bubbles floating in cast iron melt].Fundamentalnye i prikladnye problemy chernoj metallurgii. IChM NANU, (Vyp. 18), 91—105. [in Russian].
Voronova, N. A. (1980). Desulfuraciya chuguna magniem [Desulfurization of cast iron with magnesium].Metallurgiya.. [in Russian].
Malenkov, I. G. (1968). O dvizhenii krupnyh puzyrej, vsplyvayushih v zhidkosti [On the movement of large bubbles rising in liquid].PMTF, (6), 130—134.[in Russian].
