No abstract

The paper shows the results of a study of the influence of the cut-off method of the slag by using destructible plugs on the quantitative indicators of the redistribution of slag and metal in the steel ladle during the metal tapping operation from the converter. The laboratory setup simulates a real 160-ton industrial top-blown oxygen converter, and a steel ladle at a scale of 1:18 has been used to fulfill the study. Water was chosen as a liquid steel imitator, and machine oil was chosen for slag with parameters that ensure the similarity of physical parameters in the metal-slag system. The physical modelling of the tapping process of a two-phase converter bath in the case of a destructible plug in the tap hole compared to the tapping option without it showed a significant positive effect of the presence of the plug in the initial period from the moment the converter is tilted.

High-temperature study of features of blowing a metal bath in LD converter through the annular coaxial nozzle

Процес кисневого конвертування супроводжується виділенням значного обсягу газів, що містять в основному продукти реакцій окислення вуглецю, які формують палаючий факел над горловиною конвертера. При цьому з конвертера виділяється значна кількість пилу різного складу і фракції в залежності від технологічних особливостей продувки, дослідження і облік впливу якої необхідний для розуміння якісних характеристик факела і конвертерного процесу вцілому. У роботі наведені результати дослідження на фізичної моделі, що імітує палаючий факел в запиленому середовищі, шляхом введення твердих порошків різних речовин, на якісні показники горіння факела: візуальні і теплопередачу. Досліджено подачу в палаючий факел порошків хлориду натрію, оксидів заліза, кремнію та алюмінію, чистих порошків заліза, кремнію та алюмінію, сажі і графіту. Встановлено, що введення різних компонентів в факел з температурою нижче, ніж температура факела, навіть при можливому візуальному збільшенні яскравості характеристик, що зокрема встановлено при введенні хлориду натрію або порошку заліза, сприяють зниженню теплопередачі від факела за рахунок відбору тепла на нагрівання і згоряння частинок, що вводяться.

Introduction. One of the main ways of heat transfer in metallurgical units is the interaction of the charge with a burning gas torch. The heat is transferred from the torch mainly by radiation. In particular, oxygen converter process under its typical temperature and chemical conditions of oxidation processes is accompanied by combustion reactions with the formation of a torch both in the cavity of the converter (in the so called reaction zone) and above the converter neck as a result of partial post-combustion of exhaust gases leaving the unit.Problem Statement. The processes in metallurgical units are accompanied by significant smoke and dust, which affect the efficiency of heat transfer from the torch of exhaust gases post-combustion to the metal bath that is an additional source of heat in the converter process.Purpose. The purpose of this research is to study the influence of the introduction of solid powder components into the environment around the torch on its heat transfer.Materials and Methods. The research has been carried out on the physical model of a burning torch when CaO-FeO-SiO2 system powders are fed into the torch in air flow. The magnitude of the heat flow density has been estimated on the basis of the registered temperature difference in different parts of the model.Results. It has been established that the feed of air or any solid material at a temperature much lower than the torch temperature has a negative effect on heat transfer from the torch by radiation. However, the total heat flow density is not significantly reduced due to the possible involvement of heated solids in other heat transfer methods. For the CaO-FeO-SiO2 system, the share of silicon dioxide powder as a component with the highest heat capacity has the greatest negative effect on the heat transfer from the torch.Conclusions. The studies based on the physical model have allowed us to qualitatively assess the effect of dustiness of the components of CaO-FeO-SiO2 system of the burning torch environment on its heat transfer and on the contribution of different heat transfer methods from the torch to the total heat flow density in given conditions.