ЗАКОНОМІРНОСТІ ФОРМУВАННЯ ТА ПЕРЕМІЩЕННЯ МЕТАЛЕВИХ КРАПЕЛЬ У КОВШОВОМУ ШЛАКУ

Autor: Sigarev, E. N., Dovzhenko, A. V., Pohvalitiy, A. A.
Jazyk: ukrajinština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Збірник наукових праць Дніпровського державного технічного університету (технічні науки); Том 1, № 36 (2020): collection; 14-21
Collection of scholarly papers of Dniprovsk State Technical University (Technical Sciences); Том 1, № 36 (2020): collection; 14-21
ISSN: 2519-2884
2617-8389
Popis: The regularities formation drop from metal shell, which is transferred on the surface pop-up gas bubbles, through the interfacial boundaries in the bucket during the post-purge mixing of the bath at the installation ladle desulfurization cast iron. Peculiarities moving metal droplets in a layer cover slag in the absence intensive mixing latter are determined. The classification mechanisms of transfer, movement in a layer covering slag and deposition in a metal bath drops of metal is offered. According to the first mechanism, the washing metal shell from the surface bubble when crossing the boundary „metal-slagˮ metal, under the influence surface tension forces in the form spherical drops accumulates in the slag layer. The second mechanism includes the detachment of the metal „loopˮ that extends beyond the pop-up bubble at the appropriate level. An empirical expression is proposed to determine the height detachment of the „loopˮ in the slag after crossing the interfacial boundary. For the conditions washing the bath after desulfurization in a 230-ton ladle at the cast iron desulfurization unit converter shop of PJSC „DMKˮ, this figure is 0.39-0.48 of the height slag, depending on its viscosity. According to the third variant, the formation and accumulation metal droplets in the slag ensures return to the bath remnants metal film after rupture gas bubble at the „atmosphere-slagˮ boundary. The formed metal droplets small size are partially lowered in the slag symmetrically to the path rise pop-up gas bubbles, and partially remain in the upper layers slag. It is shown that the diameter metal droplets nonlinearly affects rate of their deposition to the „slag-metalˮ boundary. For the conditions of 230 tons of filling bucket converter shop of PJSC „DMKˮ minimization duration return metal droplets from slag to the metal bath is provided at slag viscosity in the range of 0.1-0.25 Pa.s and thickness latter up to 150 mm. Measures to facilitate the return metal from the slag to the metal bath include minimizing thickness and viscosity of the slag, increasing difference between density of the metal melt and slag, creating favorable conditions for coalescence of metal droplets in the slag layer.
Исследованы закономерности формирования капли из металлической оболочки, переносимой на поверхности всплывающих газовых пузырей через межфазные границы в ковше в период послепродувочного перемешивания ванны на установке ковшовой десульфурации чугуна.Определены особенности перемещения металлических капель в слое покровного шлака при отсутствии интенсивного перемешивания последнего. Предложена классификация механизмов переноса, перемещения в слое покровного шлака и осаждения в металлическую ванну капель металла. Согласно первому механизму смывания металлической оболочки с поверхности пузыря при пересечении границы „металл-шлак» металл под влиянием сил поверхностного натяжения в виде капель шарообразной формы накапливается в слое шлака. Ко второму механизму относится отрывание металлического „шлейфа”, тянущегося за всплывающим пузырем на соответственном уровне. Предложено эмпирическое выражение для определения высоты отрывания „шлейфа” в шлаке после пересечения межфазной границы. Для условий промывания ванны после десульфурации у 230-т заливном ковше на установке десульфурации чугуна конвертерного цеха ОАО ДМК этот показатель составляет 0,39-0,48 от высоты шлака в зависимости от его вязкости. Согласно третьему варианту формирование и накопление металлических капель в шлаке обеспечивает возвращение в ванну остатков металлической пленки после разрыва газового пузыря на границе „атмосфера-шлакˮ. Образованные металлические капли небольшого размера частично опускаются в шлаке симметрично пути подъема всплывающих газовых пузырей, а частично остаются в верхних слоях шлака. Показано, что диаметр капель металла нелинейно влияет на скорость их осаждения до границы „шлак-металл”. Для условий 230-т заливочного ковша конвертерного цеха ОАО ДМК минимизация продолжительности возвращения капель металла из шлака в металлическую ванну обеспечивается при вязкости шлака в диапазоне 0,1-0,25 Па.с и толщине последнего до 150 мм. К мероприятиям, способствующим возвращению металла с покрывного шлака в металлическую ванну, можно отнести минимизацию толщины и вязкости шлака, повышение разности плотности металлического расплава и шлака, создание благоприятных условий для коалесценции капель металла в слое шлака.
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.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: