ВИПАРОВУВАННЯ ТА РОЗЧИНЕННЯ МАГНІЮ В РУХОМИХ БУЛЬБАШКАХ
DOI:
https://doi.org/10.31319/2519-2884.46.2025.1Ключові слова:
рафінування чавуну, магній, бульбашка, кінетика, модельАнотація
У роботі наводяться результати дослідження кінетики процесу десульфурації за участю частинок магнію. Виконано математичний опис руху бульбашки з урахуванням її радіусу, коефіцієнту поверхневого натягу, густини рідкого металу, густини газу, гідравлічного тиску та умов масопереносу в розплаві. Наведено результати розрахунків для варіантів, де показані криві підйому бульбашок із частинкою магнію радіусом 1 мм. З’ясовано, що процес випаровування залежить від концентрації магнію в глибині металу. Виконано оцінку маси пари в бульбашці та зміни радіуса бульбашки під час підйому. Показано, що швидке випаровування магнію призводить до збільшення радіусів бульбашок, які спливають, та їхнє швидке схлопування пов'язане з розчиненням парів у рідкому металі. Представлена кінетична модель показує фізико-хімічний перебіг процесу надходження магнію з бульбашок у розплавлений метал під час обробки чавуну зернистим магнієм. Отримані результати розрахунків мають практичну цінність при освоєнні технології в промислових умовах.
Посилання
Шевченко А.П., Большаков В.І., Башмаков А.М. Технологія та обладнання десульфурації чавуну магнієм у великовантажних ковшах. Київ. Наукова думка. 2011. 208 с.
Шевченко А.П., Маначин І.А., Вергун О.С., Двоскін Б.В., Кисляков В.Г., Шевченко С.А., Остапенко О.В. Позапічна десульфурація чавуну в ковшах. Технологія, дослідження, ана-ліз, вдосконалення. Днiпро – VAL. 2017. 252 с.
Булахтін А.С., Єлісєєв В.І., Шевченко А.П. та ін. До питання масообміну магнієвмісних бульбашок з розплавом чавуну. Зб. наук. пр. Фундаментальні та прикладні проблеми чор-ної металургії. ІЧМ. НАНУ. 2005. Вип. 11. С. 57–66.
Булахтін А.С., Єлісєєв В.І., Курилова Л.П., Руденко О.Л. Модель руху і розчинення маг-нійвмісних бульбашок у розплаві чавуну. Теорія і практика металургії. 2007. № 2–3. С. 70–74.
Єлісєєв В.І., Булахтін А.С., Курилова Л.П., Шевченко А.П. Дослідження особливостей динаміки і розчинення паромагнієвих бульбашок, що спливають у розплаві чавуну. Зб. наук. тр. Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. ІЧМ НАНУ. 2008. Вип. 18. С. 91–105.
Єлісєєв В.І., Маначин І.О., Шевченко А.П., Шевченко С.А. Оцінка параметрів занурення частинок реагенту з газом у розплав при інжекційній позапічній десульфурації чавуну. Зб. наук. пр. Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. ІЧМ НАНУ. 2022. Вип. 36, С. 172–181.
Маленков І.Г. Про рух великих бульбашок, що спливають у рідині // ЖПМТФ, 1968, № 6, 130–134.
Irons G.A., Guthrie R.I.L. The Kinetics of Molten Iron Desulfurisation Using Magnesium Va-por. Mеtallurgical Transaction B, 1981, V. 12 B, pp. 755–767.
Shevchenko, A.F., Bolshakov, V.I., Bashmakov, A.M. (2011). Technologiya ta ustatkuvannia desulfuratsii chavunu magniem u velikovantazhnih kovshah [Technology and equipment for desulfurization of cast iron with magnesium in heavy-duty ladles]. Kyiv: Scientific opinion [in Russian].
Shevchenko A.P., Manachyn I.O., Verhun O.S., Dvoskin B.V., Kysliakov V.H., Shevchenko S.A., Ostapenko O.V. (2017) Pozapichna desulfuratsiia chavunu v kovshakh. Tekhnolohiia, doslidzhennia, analiz, udoskonalennia [Out-of-furnace desulphurization of cast iron in ladles. Technology, research, analysis, improvement] Dnipro – VAL. [in Russian].
Bulakhtyn A.S., Yelisieiev V.I., Shevchenko A.P. ta in. (2005) Do pytannia masoobminu mahniivmisnykh bulbashok iz rozplavom chavunu [On the mass transfer of magnesium-containing bubbles with cast iron melt] Collection of scientific papers Fundamental and applied problems of ferrous metallurgy. ISI, NASU.. Issue 11. P. 57–66. [in Russian].
Bulakhtyn A.S., Yelisieiev V.I., Kurylova L.P., Rudenko O.L. (2007) Model rukhu i rozchynen-nia mahniivmisnykh bulbashok u rozplavi chavunu [A model of the movement and dissolution of magnesium-containing bubbles in a cast iron melt] Theory and practice of metallurgy. № 2–3. P. 70–74. [in Russian].
Yelisieiev V.I, Bulakhtyn A.S., Kurylova L.P., Shevchenko A.P. (2008) Doslidzhennia osoblyvostei dynamiky ta rozchynennia paromahniievykh bulbashok, shcho splyvaiut u rozplavi chavunu [Investigation of the dynamics and dissolution of paramagnesium bubbles floating in a cast iron melt] Collection of scientific papers Fundamental and applied problems of ferrous met-allurgy. ISI, NASU. Issue 18. P. 91–105. [in Russian].
Yelisieiev V.І., Manachin І.O., Shevchenko A.P., Shevchenko S.A. (2022) Otsіnka parametrіv zanurennya chastinok reagentu z gazom u rozplav pri іnzhektsіinіi pozapіchnіi desulfuratsії chavunu [Estimation of the parameters of immersion of reagent particles with gas into the melt during the injection out-of-furnace desulfurization of cast iron] Collection of scientific papers Fundamental and applied problems of ferrous metallurgy. ISI, NASU.. Issue 36. P. 172–181. [in Russian].
Malenkov I.H. (1968) Pro rukh velykykh bulbashok, shcho splyvaiut u ridyni [About the motion of large bubbles floating in a liquid] Applied mechanics and technical physics. № 6, 130–134. [in Russian].
Irons G.A., Guthrie R.I.L. The Kinetics of Molten Iron Desulfurisation Using Magnesium Va-por. Mеtallurgical Transaction B, 1981, V. 12 B, pp. 755–767 [in English].
