МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РЕЖИМОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КИСЛОРОДНЫХ СТРУЙ С РАСПЛАВОМ ПРИ ВЕРХНЕЙ ПРОДУВКЕ КОНВЕРТЕРНОЙ ВАННЫ

С использованием математического моделирования выполнен комплексный анализ экспериментальных данных по исследованию особенностей поведения 350-т конвертерной ванны в характерные периоды верхней продувки при  высокой скорости обезуглероживания расплава и на заключительном этапе операции. Разработанные и адаптированные математические модели и проведенные численные исследования позволили дополнительно описать макрофизические явления при движении газометаллической, газошлаковой и многокомпонентных фаз в рабочем пространстве конвертера. Установлено, что общая  динамика и циркуляция газошлакометаллической среды в целом определяется процессами в  реакционной зоне и уровнем вспененного шлака. При продувке расплава через верхнюю фурму в режиме заглубленных газовых струй и различном количестве шлака в рабочем пространстве определены количественные характеристики относительных величин газосодержания в шлаке по отношению к средней плотности и концентрации газа в эмульсии. Полученные данные позволяют дополнить представления о гидродинамике металлической и шлаковой фаз в конвертере в характерные периоды плавки и использовать полученную информацию при разработке рациональных параметров дутьевого режима конвертерной операции.

1. Сизов А.М. Газодинамика и теплообмен газовых струй в металлургических процессах. Москва: Металлургия, 1987. 256 с.

2. Баптизманский В.И., Охотский В.Б. Физи-ко-химические основы кислородно-конвертерного процесса. Киев-Донецк: Вища школа, 1981. 183 с.

3. Охотский В.Б. Строение газовых струй // Известия вузов. Черная металлургия. 1983. № 11. С. 32–35.

4. Явойский В.И., Дорофеев Г.А., Повх И.Л. Теория продувки сталеплавильной ванны. Москва: Металлургия, 1974. 495 с.

5. Протопопов Е.В., Чернятевич А.Г. Исследование взаимодействия кислородных струй с отходящими конвертерными газами // Известия вузов. Черная металлургия. 1996. № 10. С. 5–9.

6. Охотский В.Б., Чернятевич А.Г., Просвирин К.С. О механизме процесса выгорания угле-рода при продувке металла кислородом. В кн.: Металлургия и коксохимия: Респ. межвед. научн.-техн. сб. № 52. Киев: Техника. 1977. С. 71–72.

7. Охотский В.Б., Баптизманский В.И., Про-свирин К.С., Щедрин Г.А. Строение реак-ционной зоны при продувке металла кислородом // Известия вузов. Черная металлургия. 1973. № 8. С. 50–53.

8. Протопопов Е.В., Чернятевич А.Г., Юдин С.В. Исследование химических и температурных градиентов в кон-вертерной ванне с использованием высокотемпературного моделирования // Известия вузов. Черная металлургия. 1997. № 10. С. 20–24.

9. Чернятевич А.Г., Протопопов Е.В Экспериментальное изучение параметров реакционной зоны конвертерной ванны в условиях комбинированной продувки // Известия вузов. Черная металлургия. 1991. № 6. С. 17–24.

10. Чернятевич А.Г., 3арвин Е.Я., Борисов Ю.Н., Волович М.И. О механизме образования выбросов из кислородного конвертора с верхней продувкой // Известия вузов. Черная металлургия. 1976. № 10. С. 54–59.

11. Протопопов Е.В., Чернятевич А.Г., Юдин С.В. Гидродинамические особенности по-ведения конвертерной ванны при различных способах продувки // Известия вузов. Черная металлургия. 1998. № 8. С. 23–29.

12. Мокринский А.В., Протопопов Е В., Чернятевич А.Г. Гидродинамические режимы взаимодействия кислородных струй с конвертерной ванной // Известия вузов. Черная металлургия. 2005. № 4. С. 11–17.

13. Чернятевич А.Г., Протопопов Е В., Ганзер Л.А. О некоторых особенностях окисления примесей в конвертерной ванне при комбинированной продувке // Известия вузов. Черная металлургия. 1987. № 4. С. 25–29.

14. Охотский В.Б. Взаимодействие газовой струи с жидкостью при продувке сверху // Известия вузов Черная металлургия. 1984. № 1. С. 45–49.

15. Охотский В.Б. Физико-химическая механика сталеплавильных процессов. Москва: Металлургия, 1993. 151 с.

16. Чернятевич А.Г., Сигарев Е.М., Зуев О.И. // Математичне моделювання. 2002. № 1 (8). С. 77–80.

17. Сигарев Е.Н., Чернятевич А.Г., Селищев В.Н. // Математичне моделювання. 2001. № 1 (6). С. 93–96.

18. Сигарев Е.Н., Косухина О.С., Попко О.В. // Математичне моделювання. 2003. № 1 (9). С. 50–53.