ЧИСЕЛЬНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНИХ РІШЕНЬ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЇ ВАННИ ДУГОВОЇ ПЕЧІ
DOI:
https://doi.org/10.34185/1991-7848.itmm.2024.01.009Ключові слова:
дугова сталеплавильна піч, енергоефективність, «глибока» ванна, пневматичне перемішування, конвективне плавлення скрапуАнотація
Чисельне моделювання гідродинаміки і тепломасообміну в сталеплавильній ванні дугової печі (ДСП) в умовах пневматичного перемішування демонструє, що впровадження «глибокої» ванни з коефіцієнтом форми (відношення діаметру до глибини) 2,5 проти традиційного 5,0 забезпечує енергоефективний бульбашковий режим продувки при більших витратах інертного газу. Збільшення діаметру пористої пробки та зростання об’єму двофазної області в «глибокій» ванні дозволяє в 150-т ДСП підвищити потужність перемішування та коефіцієнт конвективної тепловіддачі в рідкій сталі в 2-2,2 та 1,4 рази в середньому, відповідно. В контексті «flat bath» процесу, показано можливість інтенсифікації конвективного плавлення скрапу в ванні у середньому на 24% і, таким чином, збільшення продуктивності та, відповідно, покращення енергоефективності ДСП.
Посилання
Malfa, E., Giavani, C., Battaglia, V. The evolution of the Consteel® EAF. SEAISI Quarterly (South East Asia Iron and Steel Institute) May 2012, 41(3).
Guo, D., Irons, J. Modeling of radiation intensity in an EAF. Third International Conf. of CRD in the Minerals and process industry. Proc. CSIRO, Melbourne,
Australia, 2003, p. 223-228.
Gonsalez, O., Ramirez-Argaez, M., Conejo, A. Effect of arc length on fluid flow and mixing phenomena in electric arc furnace. ISIJ International, 2010, vol.50, 1, p. 1-8.
Kawakami, М. Takatani, R, Brabie, L. Heat and mass transfer analysis of scrap melting in steel bath. Tetsu to Hagane, 1999, vol. 85, 9, p. 658-665.
Li, J., Provatas, N., Irons, G. Modeling of scrap melting in the heel of an EAF. Iron & Steel Technology, 2008, vol.5, 3, p.216-223.
Guo, D. Swickard, D. Alavanjaetal, М. Numerical Simulation of Heavy Scrap Melting in BOF Steelmaking. Iron & Steel Technology, 2013, 4, p. 125-132.
Timoshenko, S.N, Stovpchenko, A.P., Kostetski, Yu.N. Gubinski, M.V. Energy efficient solutions for EAF steelmaking. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 2018, vol. 88, 1, p. 18-24.
D. Mazumdar, J., Evans, Modeling of Steelmaking Processes. Boca Raton, London, New York: CRC Press, 2010, 463 p.
