CFD Analysis of Influence of Slag Viscosity on the Splashing Process in an Oxygen Steelmaking Converter

Barrón, Miguel A.; Medina, Dulce Y.; Hilerio, I.

doi:10.4236/mnsms.2013.33012

Cited by 13 publications

(12 citation statements)

References 10 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Combined blowing, top and bottom Santos [36] 2012 BOF 3D Transient k-e BOF dedusting system and reactions Andersson [12] 2013 AOD 3D Transient Kim-Chen k-e Reactions Andersson [14] 2013 AOD 3D Transient Kim-Chen k-e Reactions Andersson [15] 2013 AOD 3D Transient Kim-Chen k-e Reactions Barron [53] 2013 BOF 2D Transient k-e slag viscosity and splashing Li [29] 2013 BOF 3D Transient k-e Combined blowing, top and bottom LV [31] 2013 BOF 3D Transient k-e Jet impingement, fluid flow, slag REVIEW the description of multiphase, turbulence, reactions etc. The use of known software with a large user base has the added benefit of code verification, that is, the elimination of bugs.…”

Section: Top Blowingmentioning

confidence: 99%

Review on CFD Simulation and Modeling of Decarburization Processes

Ersson

Tilliander

2017

steel research int.

View full text Add to dashboard Cite

Over the last few decades, a number of CFD models have been dedicated to increasing the understanding of the decarburization processes in steelmaking. However, these processes are highly complex with large variations in time and length, and this makes the systems extremely demanding to simulate. Several reports have been published where parts of the processes have been investigated numerically, but to date no models have been presented that can handle the entire complexity of the processes. Here, a review of the research performed on the subject from 1998 to 2016 is given. A table summarizing the models used and the key focus of the studies is given, and it can be concluded that the effort put in so far to investigate the decarburization in steelmaking is substantial, but not complete. The currently available numerical models give an insight into process parameters such as reactions, mixing time, temperature distribution and thermal losses, off-gas post combustion and de-dusting, and also nozzle configuration. With the recent developments in numerical modeling and the increase in hardware capability, the future of simulation and modeling of the decarburization processes in steelmaking seems bright.

show abstract

Section: Top Blowingmentioning

confidence: 99%

Review on CFD Simulation and Modeling of Decarburization Processes

Ersson

Tilliander

2017

steel research int.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Isto pode ser associado ao comportamento transiente e instável da zona de impacto do jato gasoso sobre a escória. Este tipo de comportamento foi também citado por Liu et al [9], Barrón et al [10,11]. A Figura 3 mostra o efeito da densidade da escória sobre o comportamento de projeção da mesma.…”

Section: Resultsunclassified

“…Contudo, o aumento da área recoberta com a diminuição da viscosidade da escória, embora facilite maior altura das gotas projetadas, incorre em afinamento da camada de recobrimento o que é prejudicial ao reparo do revestimento refratário. Este comportamento foi observado por Barrón et al [10], Liu et al [9] em decorrência do fato de que a taxa de projeção decresce com o aumento da densidade ou da viscosidade. Por isso, que Liu et al [9] destaca a necessidade de que a viscosidade da escória de projeção deve ser conveniente ajustada pela adição de ingredientes reguladores desta propriedade física da escória.…”

Section: Resultsunclassified

Um Estudo Sobre a Influência De Propriedades Físicas Da Escória E De Parâmetros Operacionais Sobre O Processo De Slag Splashing

Leão¹,

Rodrigues²,

Silva³

et al. 2017

Anais Do Seminário De Aciaria, Fundição E Metalurgia De Não-Ferrosos

View full text Add to dashboard Cite

ResumoUm modelo matemático tridimensional, via software Fluent 14.0, de modo a descrever o fluxo, em regime transiente e isotérmico dos fluidos escória e nitrogênio, foi utilizado para avaliar o comportamento de slag splashing em um convertedor a oxigênio com o propósito de reparar as regiões desgastadas do revestimento de trabalho deste reator. Para um dado padrão de sopro foi investigou-se o efeito de parâmetros tais como temperatura, densidade, viscosidade e tensão interfacial. Os resultados são comparados com dados de projeção disponíveis na literatura. Palavras-chave: Convertedor a oxigênio; Slag splashing; Modelagem matemática. A STUDY ON THE INFLUENCE OF PHYSICAL PROPERTIES OF SLAG AND OF OPERATIONAL PARAMETERS ON THE SPLASHING SLAG PROCESS AbstractA mathematical model using Fluent 14.0 was implemented in order to describe the flow of Nitrogen and slag under transient and isothermal conditions related to slag splashing. The purpose was to study the influence of parameters affecting the repair of the working refractory lining. For a given blow pattern the influence of parameters such as temperature, density, viscosity and interfacial tension was assessed. The results are compared with projection data available in the literature.

show abstract

“…Поэто-му без прогнозирования (моделирования) раз-личных вариантов этого процесса с учетом раз-личных факторов и физических воздействий не обойтись. Этой актуальнейшей тематике посвя-щено множество работ [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10], однако следует обратить внимание на физико-химические свой-ства шлака, о чем пойдет речь ниже.…”

unclassified

The Physical and Chemical Properties Investigation of the Spattered Slag Over the Basic Oxygen Furnace's Lining

Kalish¹,

Sinelnikov²,

Kuglin³

2017

Nov. ogneup.

View full text Add to dashboard Cite

Футеровка кислородного конвертера является конструкционным элементом, требующим постоянного внима-ния и вложения немалых инвестиций на любом металлургическом предприятии. В их состав входят затраты на дорогостоящие огнеупорные материалы, средства на ремонт и замену футеровки, что существенно влияет на себестоимость выплавки стали. В связи с этим в последнее время металлургические предприятия всего мира ищут конструктивные решения и совершенствуют уже существующие технологии. Одно из таких реше-ний -технология разбрызгивания остаточного шлака. Ключевые слова: технология разбрызгивания шлака, футеровка конвертера, вязкость шлака, краевой угол смачивания. В_настоящее время одним из самых важных направлений в энерго-и ресурсосбереже-нии кислородно-конвертерных цехов является продление срока службы футеровки. Технология разбрызгивания остаточного шлака известна с 80-х годов прошлого века и с каждым годом пре-терпевала все больше изменений. И хотя значи-тельных успехов в применении этой технологии достигло множество стран, таких как Китай, Америка, Япония, пока нельзя говорить о высо-кой эффективности применения этого процесса из-за больших потерь и затрат на него финансов и энергии [1][2][3]. Толщина футеровки 350-т кон-вертеров составляет около 900 мм, а ее износ за одну плавку достигает 1 мм. На перефутеровку затрачивается 260-900 т дорогостоящих пери-клазоуглеродистых огнеупоров. Стоимость та-кой операции примерно 1 млн $, что существен-но влияет на себестоимость стали [2].Неэффективность использования техноло-гии разбрызгивания остаточного шлака связана в большей мере с тем, что проведение полноцен-ного эксперимента в зоне высоких температур кислородного конвертера невозможно. Поэто-му без прогнозирования (моделирования) раз-личных вариантов этого процесса с учетом раз-личных факторов и физических воздействий не обойтись. Этой актуальнейшей тематике посвя-щено множество работ [1-10], однако следует обратить внимание на физико-химические свой-ства шлака, о чем пойдет речь ниже.Д. Калиш Е-mail: dak@agh.edu.pl ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ ШЛАКОВПоверхностное натяжение металлургических шлаков находится в основном в следующих гра-ницах: кислые шлаки 0,3-0,4, основные шлаки 0,5-0,6 Н/м. В типовых силикатных системах наибольшее поверхностное натяжение показы-вают системы MnO-SiO 2 , CaO-SiO 2 , FeO-SiO 2 и MgO-SiO 2 . В этих системах поверхностное натя-жение уменьшается с увеличением содержания SiO 2 . Следует отметить также, что компоненты P 2 O 5 , SiO 2 , TiO 2 , Na 2 O уменьшают поверхностное натяжение FeO, в то время как CaO, MnO, MgO и Al 2 O 3 вначале уменьшают, а затем повышают поверхностное натяжение FeO. Поверхностно-активными компонентами шлака являются MnO, SiO 2 , P 2 O 5 , V 2 O 5 , FeO, Cr 2 O 3 и WO 3 , в то время как CaO, CaF 2 , MgO и Al 2 O 3 , наоборот, являются поверхностно-неактивными компонентами [11]. МЕЖФАЗНОЕ НАТЯЖЕНИЕ ФУТЕРОВКА -ШЛАКОВАЯ ФАЗАДля определения величины межфазного натя-жения необходимо рассмотреть условия равно-весия на границе раздела трех фаз: жидкости, контактирующей с твердой повер...

show abstract

CFD Analysis of Influence of Slag Viscosity on the Splashing Process in an Oxygen Steelmaking Converter

Cited by 13 publications

References 10 publications

Review on CFD Simulation and Modeling of Decarburization Processes

Review on CFD Simulation and Modeling of Decarburization Processes

Um Estudo Sobre a Influência De Propriedades Físicas Da Escória E De Parâmetros Operacionais Sobre O Processo De Slag Splashing

The Physical and Chemical Properties Investigation of the Spattered Slag Over the Basic Oxygen Furnace's Lining

Contact Info

Product

Resources

About