DOI: 10.52150/2522-9117-2022-36-194-207

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. ORCID: 0000-0001-9269-2953. E-mail: dove@email.ua

Молчанов Лавр Сергійович, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. ORCID: 0000-0001-6139-5956

Какушкін Євген Святозарович, к.т.н., пров. інженер, Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107

Прокопенко Павло Григорович, головний метролог Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. E-mail: ogm-ichm@ukr.net

ДОСЛІДЖЕННЯ ПЕРЕБІГУ ДОПАЛЮВАННЯ В ПОРОЖНИНІ РОБОЧОГО ПРОСТОРУ КИСНЕВОГО КОНВЕРТЕРА ЗА РАХУНОК ОЦІНКИ ФІЗИЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ДИМОВИХ ГАЗІВ ТА ПОЛУМ’Я

Анотація. Робота присвячена розробці та оцінюванню ефективності доступного методу контролю стану конвертерної ванни за показником фізичними показниками полум’я, що утворюється при допалюванні вихідних газів,. В процесі продувки у кисневому конвертері створюються умови для протікання реакції окислення СО до СО₂ в порожнині агрегату. Контроль вказаного фактора може дозволити проводити коректуючи дії для забезпечення на високому рівні технологічних та екологічних показників та бути показником повноти протікання хімічних перетворень в порожнині кисневого конвертера В роботі були досліджені та проаналізовані методи вимірювання фізичних показників стану газового факелу за: теплопередачею від газового факелу; за світимістю газового факелу за різним спектром; за електропровідністю газового факелу. Враховано умови різного стану високотемпературного навколишнього середовища: запиленість; фракції пилу, що виділяється з конвертера, та їхній хімічний склад, повноти згоряння при подачі різної долі окислювача. Виконано моделювання стану середовища у верхній частині кисневого конвертера. Встановлено, що найбільш впливовим негативним фактором при оцінюванні допалювання є пил, який чинить вплив на всі фізичні показники полум’я та при високих температурах процесу сам стає об’єктом випромінювання як теплоти, так і світла. За результатами дослідження зроблено висновок, що найбільш доцільно проводити вимірювання електропровідності полум’я між факелом та продувною фурмою, щоб мати більш повну інформацію про процеси допалювання. При оцінюванні роботи продувного пристрою встановлено, що залежність електропровідності полум’я від вмісту СО може слугувати характеристикою показників допалювання та має типовий квадратичний характер.

Ключові слова: кисневий конвертер, верхня продувка, вихідні гази, допалювання, яскравість полум’я допалювання, електропровідність.

DOI: https://doi.org/10.52150/2522-9117-2022-36-194-207

Посилання для цитування: Голуб Т. С., Молчанов Л. С., Какушкін Є. С., Прокопенко П. Г. Дослідження перебігу допалювання в порожнині робочого простору кисневого конвертера за рахунок оцінки фізичних параметрів димових газів та полум’я. Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. Вип. 36. 2022. С. 194-207. https://doi.org/10.52150/2522-9117-2022-36-194-207

Перелік посилань

1. Меркер Э. Э., Карпенко Г. А. Повышение степени дожигания монооксида углерода в конвертере. Современные наукоемкие технологии. 2005. № 10, С. 83-84
2. Меркер Э. Э., Карпенко Г. А. Эффективность кислородно-конвертерных процессов производства стали с дожиганием оксида углерода в отходящих газах. Изв. ВУЗов «Черная металлургия». № 4, С. 12-14.
3. Протопопов Е. В., Чернятевич А. Г. Исследование взаимодействия кислородных струй с отходящими конвертерными газами. Изв. ВУЗов «Черная металлургия». № 10, С. 5-9.
4. Комбинированная продувка в конвертерах с использованием двухъярусной фурмы / А. Г. Чернятевич, Л. А. Гензер, Р. С. Айзатулов и др.// Изв. ВУЗов «Черная металлургия». № 7, С. 48-51.
5. Крыжановский Ю. В., Крыжановский В. Н. Структура и расчет газового факела. К.: Освіта України, 2012. 96 с.
6. Шнайдер А., Азизов Д. Г., Кожевников А. П., Жернов Л. А. Справочник по автономному и системному газоснабжению. С.-П. : ООО «Газтехника», 2015. 362 с.
7. Kgakgamatso Mphale, Mal Heron. Measurement of Electrical Conductivity for a Biomass Fire. Int J Mol Sci. 2008. Vol. 9 (8), Р. 1416–1423.
8. Effects of Direct-Current (DC) Electric Fields on Flame Propagation and Combustion Characteristics of Premixed CH₄/O₂/N₂ Flames / Meng Xiangwen, Wu Xiaomin, Kang Chan, Tang Andong, Gao Zhongquan // Energy & Fuel Vol. 26 (11), Р. 6612- 6620
9. Vishnyakov V. I.. Ionization Balance in Low-Temperature Plasmas with Nanosized Dust. Ukrainian Journal of Physics. 2021, Vol. 66 (4), P. 303-309.
10. Шерстов Б. И., Гончаренко Г. Н. Исследование электропроводности факела кислородного конвертера. Металлургия и коксохимия. Вып. 36, С. 89-91.
11. Контроль металлургических процессов на основе ионизационных явлений, возникающих при горении / Б. С. Фиалков, Б. И. Беседин, Э. И. Гамалей и др. // Известия вузов. Черная металлургия. 1986. № 4, С. 130-132.
12. Дойников А. С. Цветовая температура. Физическая энциклопедия : [в 5 т.] / Гл. ред. А. М. Прохоров. М.: Большая российская энциклопедия, 1999. т. 5 : Стробоскопические приборы. Яркость. С. 422. – 692 с.
13. Глинка Н. Л. Общая химия. М. : ИД Юрайт, 2013. 898 с.
14. Румянцев В. Д. Теория тепло – и массообмена. Днепропетровск: Пороги. 2006, 692 с.