ВПЛИВ КІЛЬКОСТІ ДОБАВКИ НА ТЕПЛОВИЙ СТАН МЕТАЛЕВОЇ ВАННИ У КІВШІ
DOI:
https://doi.org/10.34185/1991-7848.2025.01.12Ключові слова:
кількість матеріалу-добавки, тепловий стан рідкої металевої ванниАнотація
У попередній статті представлені результати математичного моделювання та дослідження з використанням розроблених моделей впливу кількості введених шматкових добавок до ковшової ванни (ємністю 60т і 250т) при обробці сталі на установці ківш-піч (УКП) на її гідродинамічний стан. На прикладі використання кускового феромарганцю марки ФМн78 з урахуванням різної питомої кількості добавки (0,2; 1; 2; 3 кг/т) показано значний вплив досліджуваного фактору на гідродинаміку металевого розплаву протягом розглянутого періоду (до 4,5 с) знаходження феросплаву у ванні. Ця робота містить результати дослідження впливу кількості добавки на тепловий стан металевого розплаву в умовах обробки на УКП. Викладений матеріал є логічним продовженням попередніх досліджень, у якому збережено вихідні умови, зазначені у попередній статті. Виконання роботи передбачало два етапи досліджень. На першому етапі виконано розрахунково-експериментальну оцінку впливу інтенсивності продування металевої ванни в ковші на її тепловий стан. Визначено вплив (в межах від 0,08 °С до ≈ 0,13 °С залежно від інтенсивності продування) на тепловий стан ванни в розглянутий період часу. На другому етапі розроблено математичну модель та проведено чисельні дослідження на комп'ютерній програмі її реалізації з урахуванням наведених вище кількостей добавки в умовах наближених до промислових. За результатами досліджень та на прикладі наведеної в статті картограми показані зони локальної зміни температури металу в різні моменти часу від моменту введення добавки до розплаву. На наведеній залежності зміни температури розплаву від питомої маси введеної добавки з урахуванням режимів продування ванни підтверджено вплив фактору, що розглядається. З урахуванням результатів дослідження показано пропорційне зниження температури металевого розплаву в зоні контакту добавки усередині ванни після її введення.
Посилання
Piptyuk V.P., Samokhvalov S.E., Pavlyuchenkov I.A., et all. (2013) Experimental testing of the validity of mathematical models of hydrodynamics and transfer for the melt-processing conditions in ladle-furnace unit. Springer. Metallurgist. 57, 3–4, 7, 194–198 [in Englendian].
Piptyuk V.P., Polyakov V.F., Samokhvalov S.E. et al. (2009). Ispol'zovaniye chislennykh metodov v izuchenii svoystv i usloviy plavleniya materialov dobavok pri proizvodstve stali. – [Use of numerical methods in studying the properties and conditions of melting of additive materials in steel production.] Fundamentalnyye i prikladnyye problemy chernoy metallurgii - Fundamental and applied problems of ferrous metallurgy. 20, 134-147. [in Russian].
Piptyuk V.P., S.E. Samokhvalov, V.F. Polyakov et al. (2011). Modelirovaniye teplovogo sostoyaniya kovshevoy vanny ustanovki kovsh-pech' moshchnost'yu 35 MV•A - [Modeling the thermal state of the ladle bath of a ladle-furnace unit with a capacity of 35 MVA] Fundamentalnyye i prikladnyye problemy chernoy metallurgii - Fundamental and applied problems of ferrous metallurgy. 23, 137-141 [in Russian].
Piptyuk V.P., Samokhvalov S.E., Pavlyuchenkov I.A. et al. (2013). Issledovaniye teplo-, massoobmennykh protsessov v vanne ustanovki kovsh-pech'. Chast' 2. Rezul'taty modelirovaniya teplovogo sostoyaniya rasplava. – [Study of heat and mass transfer processes in the bath of a ladle furnace. Part 2. Results of modeling the thermal state of the melt]. Teoriya i praktika chernoy metallurgii. - Theory and Practice of Ferrous Metallurgy. 5-6, 49-52 [in Russian].
Piptyuk V.P., Pavlov S.N., Motsny V.V. et al. (2013). Otsenka dostovernosti rezultatov modelirovaniya teplovogo sostoyaniya kovshovoy vanny. – [Evaluation of the reliability of the results of modeling the thermal state of a ladle bath]. Metallurgicheskaya i gornorudnaya promyshlennost - Metallurgical and Mining Industry. 4, 14-16 [in Russian].
Piptyuk V.P., Samokhvalov S.E., Motsny V.V. et al. (2013). Teplovoye sostoyaniye rasplava v raznykh usloviyakh peremeshivaniya kovshovoy vanny – [Thermal state of the melt under different conditions of mixing of the ladle bath]. Protsessy litya - Casting processes 3 (99), 37-41 [in Russian].
Piptyuk V.P., Polyakov V.F., Samokhvalov S.E. (2011). Study of the thermal state of the bath of a ladle-furnace unit. Scopus Feedback: Metallurgist. 55 (7-8), 483 [in Englendian].
Piptyuk V.P., Polyakov V.F., Samokhvalov S.E. et al. (2008). Issledovaniye teplo- i massoobmena v vannakh ustanovok kovsh-pech s tselyu povysheniya effektivnosti ikh ispolzovaniya.- [Study of heat and mass transfer in baths of ladle-furnace units in order to increase the efficiency of their use]. Elektrometallurgiya – Electrometallurgiya,10, 10-17 [in Russian].
Piptyuk V.P., Samokhvalov S.E., I.N.Logozinskii, et all. (2013). Effect of reinforcing the lining in the impact zone of a steel-pouring ladle on the melt-stirring parameters Scopus Feedback: Metallurgist. 57 (7-8), 586 [in Englendian].
Piptyuk V.P., Krikent I.V., Samokhvalov S.E. et al (2014). Vliyaniye elektromagnitnykh sil na peremeshivaniye vanny ustanovki kovsh-pech peremennogo toka. [The influence of electromagnetic forces on the mixing of the bath of the AC ladle-furnace unit]. Metall i li'yo Ukrainy - Metal and casting of Ukraine, 8, 3-6 [in Russian]
Piptyuk V.P., Samokhvalov S.E., Pavlyuchenkov I.A. (2007). Mass and heat transfer in 140-t AC ladle-furnace unit. Scopus Feedback: Steel in Translation, 37 (11), 943 [in Englendian].
Piptyuk V. P., Samokhvalov S. E., Motsny V. V., et al. (2013). Тeplovoye sostoyaniye rasplava v raznykh usloviyakh peremeshivaniya kovshovoy vanny - [Thermal state of the melt under different conditions of mixing of the ladle bath]. Protsessy litya - Casting Processes, 3 (99), 37-41 [in Russian].
Samokhvalov S.E. (1994). Teplofizychni protsesy v bahatofaznykh seredovyshchakh: teoretychni osnovy kompyuternoho modelyuvannya - [Thermophysical processes in multiphase media: theoretical foundations of computer modeling]. – Dniprodzerzhynsk: DDTU - Dniprodzerzhinsk: DDTU [in Ukrainian].
Samokhvalov S.E. (1998). Metod rasshcheplenyya po fyzycheskym faktoram dlya nesolenoydalʹnoho dvyzhenyya hazozhydkostnykh sred – [The splitting method by physical factors for the non-solenoid motion of gas-liquid media]. Inzhenerno-fizicheskiy zhurnal - Engineering and Physics Journal, 71, 3, 454-459 [in Ukrainian].
Ogurtsov A.P., Samokhvalov S.E. (2001). Matematychne modelyuvannya teplofizychnykh protsesiv u bahatofaznykh seredovyshchakh – [Mathematical modeling of thermophysical processes in multiphase environments]. - Kyiv: Naukova dumka - Kyiv: Scientific opinion. [in Ukrainian].
Samokhvalov S.E., Piptiuk V.P., Grekov S.V. (2023). Vplyv kilkosti dobavky na hidrodynamiku metalevoyi vanny u kivshi – [The influence of the amount of additive on the hydrodynamics of a metal bath in a ladle]. Fundamentalnyye i prikladnyye problemy chernoy metallurgii - Fundamental and applied problems of ferrous metallurgy, 37, 231-245 [in Ukrainian].
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Сучасні Проблеми Металургії
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
