Актуальность темы

    В конвертере с комбинированным дутьем продувка через донные фурмы играет важную роль в перемешивании жидкой ванны. Улучшение перемешивания способствует интенсификации гомогенизации (по температуре и химическому составу) расплава. А также транспортировка новых порций металла от периферии к реакционным зонам.Донная продувка характеризуется следующими параметрами: расход продувочного газа, его давление; количество продувочных устройств в днище конвертера, способ их расположения; глубина и диаметр продуваемой ванны и т.д. Следовательно, имея такой набор параметров становится необходимой оптимизация донной продувочной системы, для получения наилучшего способа перемешивания.1-8

Физическое моделирование

 Модель 160т  конвертера изготовлена из плексигласа в масштабе 1:6, при этом все геометрия модели практически полностью соответствует реальному агрегату. Вода и воздух использовались для имитации жидкого металла и продувки. Модифицированный критерий Фруда (критерий Архимеда) использовался для моделирования процессов в условиях динамического подобия (расход, давление и т.д.)

Данный критерий был рассчитан для нахождения  параметров как для верхней фурмы (геометрические размеры, расход и давление воздуха), так и аналогичных параметров для донной продувки.

Схематический вид изготовленной модели представлен на рисунке.  

 

 

          Физическое на холодной модели и математическое моделирование конвертерного процесса с комбинированной продувкой было направлено на оптимизацию расположения донных продувочных устройств ссылаясь на время гомогенизации (перемешивания) жидкости. Время перемешивания находили для случаев с верхней, нижней, и комбинированной продувками, посредствам измерения электропроводности раствора электролита.

В результате исследований определено, что расположение пробок на расстоянии  0,4Rот центра днища дает наименьшее время перемешивания, в условиях комбинированной продувки, тогда как расположение пробок на расстоянии 0,5R  дает наименьшее время перемешивания в условиях только донной продувки. Однако с условием недопущения взаимного влияния реакционной лунки от верхней фурмы и барботажных пятен от нижней наилучшие результаты перемешивания были установлены при расположении пробок на расстоянии 0,56-0,58R.

 

Перечень используемой литературы

 1)     A. Chatterjee, C. Manque and P. Nillcs: Ironmaking Steelmaking, 11 (1984), No. 3, 117.

2)     D. Oymo: Ph. D. Thesis, McGill University, Canada, (1983).

3)     R. P. Singh and D. N. Ghosh: ISIJ Int., 30 (1990), No. II, 955.

4)     S. K. Ajmani and A. Chatterjee: Ironmaking Steelmaking. 23 (1996). No. 4, 335.

5)     G. Akdogan and R. II. Eric: Metall. Mater. Trans. В. ЗОВ (1999). 231.

6)     С. Roth. M. Peter, M. Juhart and K. Koch: Steel Res., (1999), No. 12,502.

7)     O. Olivarcs, A. Elias, R. Sanchez, M. D. Cruz and R. D. Morales: Steel Res., (2002), No. 2, 44.

8)     M. J. Luomala, T. M. J. Fabritius and J. J. Harkki: ISIJ Int., 44 (2004), No. 5, 809.

9)     S. Ramai and A. K. Lahiri: Steel Res., 59 (1988), 193.

10)    R. J. Matway, R. J. Fruhan and H. Hcnin: Iron Steelmaker, 16 (1989). Sept., 51.

11)     R. J. Matway. R. J. Fruhan and II. Hcnin: Iron Steelmaker, 18(1989), Dec, 43.

12)     A. Chattcrjcc, Y. S. Kapadia and J. J. Irani: Proc. of the Steel Eighties Symp., cd.  by  A.  Chatterjee and B. N.  Singh, Jamshcdpur, (1980), 23.

13)     S. Poul and D. N. Ghosh: Metall Trans. B, 17B (1986). Sept.. 461.

14)     M. Madan. D. Satish and D. Majumdar: ISIJ Int.. 45 (2005), 677.

15)     D. Majumdar and R. I. L. Guthric: ISIJ Int.. 34 (1994). 384.

16)     S. A. Morsi and A. J. Alexander: J. Fluid Mech.. 55 (1972). 193.

17)     B. E. Launder and D. B. Spalding: Comput. Method Appl. Mech. Eng., 3(1974). 269.

18)     C. Crowe, M. Sommcrfeld and Y. Tsuji:  Multiphase Flows with Droplets and Particles, CRC Press, Boca Raton, (1998).

19)     S. T. Johanscn and F. B. Boysan: Metall. Trans. В, 19В (1987), 755.

20)     P. K. Jha and S. K. Dash: Int. J. Numer. Method Heal Fluid Flow, 12 (2002), No. 5, 560.

21)     P. K. Jha, R. Ranjan, S. S. Mondal and S. K. Dash: Int. J. Numer. Methods Heal Fluid Flow»: 13 (2003), No. 8, 964.

 

Важное замечание

    При написании данного автореферата магистерская работа еще не завершена. Окончательное завершение: декабрь 2009 г. Полный текст работы и материалы и материалы по теме могут быть получены у автора или его руководителя после указанной даты.

email: kns-26@mail.ru  

© ДонНТУ 2009 Шарандин К. Н.

---