DOI: 10.52150/2522-9117-2020-34-117-128

Семикін Сергій Іванович, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107; e-mail: isisemykin@gmail. com, ORCID 0000-0002-7365-2259

Голуб Тетяна Сергіївна, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна,  49107; e-mail: dove@email.ua, ORSID 0000-0001-9269-2953

Порівняльне дослідження на фізичній моделі особливостей верхньої продувки через наконечник зі складеним соплом при продуванні однофазної рідини

Анотація. Метою роботи було вивчення характеру і особливостей  взаємодії струменів фурми конвертера, що витікають зі складених сопел, з рідкою ванною однофазної рідини. Дослідження проведено на базі фізичної моделі конвертера з верхньою продувкою. Досліджено конструкцію складеного сопла, що складається з центрального циліндричного сопла та розташованого навколо нього щілинного кільцевого сопла. Проведено візуальне та за допомогою відео зйомки  порівняльне дослідження у зіставних умовах роботи складеного сопла з різними конструктивними особливостями, зокрема, з додатково заглибленим центральним соплом у складеному соплі та виступаючим центральним соплом; з роботою одного циліндричного сопла, чотирьох сопел однакового перетину а кільцевого щілинного сопла. Встановлено, що струмінь, який витікає зі складеного сопла, відрізняється можливістю більш активної взаємодії з рідкою ванною ніж одно циліндричне сопло та чотири сопла еквівалентної площини. Досліджувалося глибина проникнення струменя у рідину ванни, параметри формуємої лунки проникнення струменя, коливання ванни. Встановлено, що особливості формування кратеру у рідині, характерні при використанні складеного сопла, обумовлені використанням щілинної кільцевої частини сопла. Більш широкий кратер обумовлений використанням щілинної кільцевої частини сопла. Показано, що конструктивні варіанти складеного сопла із заглибленим або з виступаючим центральним соплом не сприяють збільшенню ні глибини, ні  ширини формованого кратеру. Також встановлено, що особливості формування кратеру у рідині при використанні складеного сопла обумовлені використанням щілинної кільцевої частини сопла. Для формування кращих умов продувки зріз щілинної кільцевої частини повинен бути на одному рівні зі зрізом центрального сопла. При такій конструкції імпульс струменя зберігається на більшому протязі у порівнянні з використанням тільки одного центрального сопла,  ймовірно як за рахунок захисту центрального струменя, так і завдяки своїм властивостям глибокого проникнення.

Ключові слова: кисневе конвертування, фізичне моделювання, верхня продувка, складене сопло, газовий струмінь, однофазна рідина

Перелік посилань

Состояние и дальнейшее совершенствование конструкций кислородных фурм в конвертерных цехах Украины /А.Д. Зражевский, А.Г. Чернятевич, А.В. Сущенко, А.С. Гриценко // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2014. № 6. С. 20-30.

Сущенко А. В. Совершенствование и оптимизация дутьевых режимов и устройств кислородных конвертеров // Вісник Приазовського державного технічного університету. 2009. Вип. 19. С. 36-41.

Чернятевич А.Г. Разработка дутьевого и шлакового режимов конвертерной плавки при верхней кислородной продувке. Сообщение 1. // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2015. № 4. С. 24-31. ISSN 0543-5749

Чернятевич А.Г. Разработка дутьевого и шлакового режимов конвертерной плавки при верхней кислородной продувке. Сообщение 2 // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2015. № 5. С. 10-18.

Чернятевич А.Г., Носов К.Г., Бродский А.С. Повышение эффективности комбинированной продувки ванны 250-т конвертеров // Черная металлургия. Бюллетень НТИ. 1989. №7. С. 56-58.

Казанцев И.Г. Механика газовой струи в бессемеровской ванне // Сталь. 1940. № 1. С. 16-18.

Посилання для цитування: Семикін С.І., Голуб Т.С. Порівняльне дослідження на фізичній моделі особливостей верхньої продувки через наконечник зі складеним соплом при продуванні однофазної рідини.. //«Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії». – 2020. – Вип.34. – С.117-128. (In Ukrainian).

DOI 10.52150/2522-9117-2020-34-117-128