ЛАБОРАТОРНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ КОНВЕРТЕРНОГО ПРОЦЕССА

Шарандин К.Н. (МЧМ-08бм)

На данном этапе развития конвертерного производства в Украине становится актуальным применение донного дутья. Для получения дополнительных данных о взаимодействии разнонаправленных струй газа  верхней и нижней продувки, была изготовлена лабораторная модель 160 т конвертера в масштабе 1:6 (рисунок 1).

Рисунок1. Схема лабораторной установки.

Модель конвертера выполнен из органического стекла. Формы, соответствующие внутреннему пространству  агрегата ОАО «ЕМЗ» по его футеровке выполняли методом гибки при температуре (170-180*С), с помощью специальных шаблонов. Они  внешними размерами соответствовали внутренним размерам модели.

Модель конвертера укреплена на  2-х  цапфах установленных на жесткой раме. Рама одновременно является опорой конвертера и платформой для установки моторизированного механизма перемещения верхней фурмы.  Установка  оснащена фурмами для верхней и нижней продувки.

Перемещение фурмы осуществляется с помощью рейки и зубчатой передачи  редуктора. Давления на срезе сопла регистрируется манометром. В конструкции фурмы предусмотрена смена различных типов ее наконечников.

Донные фурмы расположены по окружности и имеют универсальную конструкцию позволяющую менять их расположение без нарушения герметичности сосуда. Подвод дутья к ним осуществляется через коллектор, с манометром для регистрации давления. При общей высоте модели конвертера 1200мм и глубине ванны 270 мм объем жидкой ванны составляет 70-75 л. Жидкостью для моделирования жидкого металла служит вода. Продувка ванны производится воздухом, поступающим из  баллона через регулируемый редуктор,  или от компрессора.

В процессе испытаний  выполнена оценка реакции жидкой ванны на изменение давления воздуха на соплах (4 дутьевых отверстия) в диапазоне          1 – 1,7 ати. Особенности взаимодействия образовавшихся потоков при различных способах организации дутья регистрировались с помощью фото- и видео съемки. Прозрачные стенки сосуда позволили произвести оценку геометрических размеров реакционных зон и барботажных пятен (Рисунок 2).

Рисунок 2. Общий вид барботажных пятен при донной продувке (а)  и реакционных зон при верхней (б).

В заключении следует отметить, что лабораторные испытания модели дали возможность исследовать гидродинамику ванны при подаче дутья только сверху, только снизу и комбинированном подводе.