Уточнення термодинамічної моделі рафінування конвертерної ванни під час продувки через триярусну кисневу фурму

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorЧернятевич, А. Г.
dc.contributor.authorМолчанов, Л. С.
dc.contributor.authorЮшкевич, П. О.
dc.contributor.authorChernyatevich, Anatoliy G.
dc.contributor.authorMolchanov, Lavr S.
dc.contributor.authorYushkevich, Pavel O.
dc.contributor.authorЧернятевич, А. Г.
dc.contributor.authorМолчанов, Л. С.
dc.contributor.authorЮшкевич, П. О.
dc.date.accessioned2018-12-14T13:44:47Z
dc.date.available2018-12-14T13:44:47Z
dc.date.issued2017
dc.description.abstractenBackground. In modern conditions, the BOP-process is the main method of mass use steel product production. At the same time, due to the shortage of high-quality charge materials, resource and energy-saving technologies are particularly relevant. To optimize the BOP-process under modern conditions, it is promising to use improved oxygen lances for top blowing in comparison with known designs. Objective. An important stage in the development of advanced steel production technologies is obtaining information on the thermodynamic model of blowing a converter bath through a three-tier lance with the elaboration of the regularities of oxidation processes within the reaction zone of a 160-ton industrial converter. Methods. The analysis that was carried out has a theoretical nature and is based on the definition of the influence of temperature and pressure on the regularities of oxidation processes within the reaction zones formed when oxygen jets are introduced into the volume of a metal bath, foamed slag-metallic emulsion and waste gases in the working space of the converter. As a thermodynamic parameter, the Gibbs energy was used to estimate the probability of chemical reactions. The pressure effect on the oxidation processes in the converter bath was evaluated in accordance with the Van’t Hoff formula. Results. The thermodynamic features of oxidation processes in the 160-ton BOF bath using a three-tier lance are presented. Primary reaction zone is characterized by the occurrence of oxidation of manganese, silicon, carbon, and iron by gaseous oxygen. In the secondary reaction zone there are chemical reactions of the oxidation of silicon and carbon dissolved in the metal by oxygen, as well as the reduction of iron oxide by carbon. The presence or absence of a slag phase on the melt surface practically does not affect the occurrence probability of chemical transformations within the boundary of primary and secondary reaction zones. The additional secondary oxygen jets are characterized by oxidation of the oxide components of the slag and gas phases. Conclusions. During the research it was clarified the thermodynamical model of the oxidation processes in primary and secondary reaction zones, that were formed due to the interaction of 160-ton BOF bath with the supersonic and sonic oxygen jets flowing out of the separate groups of nozzles (of Laval and cylindrical shapes) of top three-level oxygen lance.uk
dc.description.abstractruПроблематика. У сучасних умовах киснево-конвертерний процес є основним способом виробництва металопродукції масового призначення. При цьому у зв’язку з дефіцитом якісних шихтових матеріалів особливо актуальними є ресурсо- і енергоощадні технології. Для оптимізації конвертерного виробництва сталі в сучасних умовах перспективним є використання вдосконалених порівняно з відомими конструкцій кисневих фурм для верхньої продувки. Мета дослідження. Отримання інформації щодо термодинамічної моделі продувки конвертерної ванни через триярусну фурму з уточненням закономірностей перебігу окисних процесів у межах реакційної зони 160-тонного промислового конвертера. Методика реалізації. Проведений аналіз має теоретичний характер і базується на виявленні впливу температури й тиску на закономірності перебігу окисних процесів у межах реакційних зон, що формуються при проникненні кисневих струменів в об’єм металевої ванни, спіненої шлакометалевої емульсії та газів, що відходять у робочому просторі конвертера. Як термодинамічний параметр для оцінки ймовірності перебігу хімічних реакцій було використано енергію Гіббса. При цьому вплив тиску на окисні процеси в конвертерній ванні оцінювали відповідно до формули Вант-Гоффа. Результати дослідження. Представлено термодинамічні особливості перебігу окисних процесів у ванні 160-тонного кисневого конвертера при використанні триярусної фурми. Для первинної реакційної зони характерний перебіг реакцій окиснення марганцю, кремнію, вуглецю, заліза газоподібним киснем. У вторинній реакційній зоні відбуваються хімічні реакції окиснення кремнію та вуглецю розчиненим у металі киснем, а також відновлення оксиду заліза вуглецем. Наявність або відсутність на поверхні розплаву шлакової фази практично не впливає на ймовірність хімічних перетворень у межах як первинної, так і вторинної реакційних зон. Для вторинних додаткових кисневих струменів характерне окиснення оксидних складових шлакової і газової фаз. Висновки. Уточнено термодинамічну модель окисних процесів у первинній і вторинній реакційних зонах, які утворені при взаємодії з ванною 160-тонного конвертера надзвукових і звукових кисневих струменів, що витікають із роздільних груп сопел (Лаваля та циліндричних) кінцевика верхньої триярусної фурми.uk
dc.description.abstractukПроблематика. В современных условиях кислородно-конвертерный процесс является основным способом производства металлопродукции массового назначения. При этом в связи с дефицитом качественных шихтовых материалов особенно актуальны ресурсо- и энергосберегающие технологии. Для оптимизации конвертерного производства стали в современных условиях перспективным является использование усовершенствованных по сравнению с известными конструкций кислородных фурм для верхней продувки. Цель исследования. Получение информации о термодинамической модели продувки конвертерной ванны через трехъярусную фурму с уточнением закономерностей протекания окислительных процессов в пределах реакционной зоны 160-тон­ного промышленного конвертера. Методика реализации. Проведенный анализ носит теоретический характер и базируется на определении влияния температуры и давления на закономерности протекания окислительных процессов в пределах реакционных зон, сформированных при внедрении кислородных струй в объем металлической ванны, вспененной шлакометаллической эмульсии и отходящих газов в рабочем пространстве конвертера. В качестве термодинамического параметра для оценки вероятности протекания химических реакций была использована энергия Гиббса. При этом влияние давления на окислительные процессы в конвертерной ванне оценивали в соответствии с формулой Вант-Гоффа. Результаты исследования. Представлены термодинамические особенности протекания окислительных процессов в ванне 160-тонного кислородного конвертера при использовании трехъярусной фурмы. Для первичной реакционной зоны характерно протекание реакций окисления марганца, кремния, углерода, железа газообразным кислородом. Во вторичной реакционной зоне протекают химические реакции окисления кремния и углерода растворенным в металле кислородом, а также восстановления оксида железа углеродом. Наличие или отсутствие на поверхности расплава шлаковой фазы практически не влияет на вероятность протекания химических превращений в пределах как первичной, так и вторичной реакционных зон. Для вторичных дополнительных кислородных струй характерно окисление оксидных составляющих шлаковой и газовой фаз. Выводы. Уточнена термодинамическая модель окислительных процессов в первичной и вторичной реакционных зонах, образованных при взаимодействии с ванной 160-тонного конвертера сверхзвуковых и звуковых кислородных струй, вытекающих из раздельных групп сопел (Лаваля и цилиндрических) наконечника верхней трехъярусной фурмы.uk
dc.format.pagerangeС. 72–80uk
dc.identifier.citationЧернятевич, А. Г. Уточнення термодинамічної моделі рафінування конвертерної ванни під час продувки через триярусну кисневу фурму / А. Г. Чернятевич, Л. С. Молчанов, П. О. Юшкевич // Наукові вісті НТУУ «КПІ» : міжнародний науково-технічний журнал. – 2017. – № 5(115). – С. 72–80. – Бібліогр.: 11 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/1810-0546.2017.5.109075
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/25401
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.sourceНаукові вісті НТУУ «КПІ» : міжнародний науково-технічний журнал, 2017, № 5(115)uk
dc.subjectтермодинамічний аналізuk
dc.subjectкисневий конвертерuk
dc.subjectтриярусна фурмаuk
dc.subjectреакційна зонаuk
dc.subjectрафінування ванниuk
dc.subjectенергія Гіббсаuk
dc.subjectтискuk
dc.subjectтемператураuk
dc.subjectThermodynamical analysisuk
dc.subjectBOFuk
dc.subjectThree-level oxygen lanceuk
dc.subjectReaction zoneuk
dc.subjectBath refinementuk
dc.subjectGibbs energyuk
dc.subjectPressureuk
dc.subjectTemperatureuk
dc.subjectтермодинамический анализuk
dc.subjectкислородный конвертерuk
dc.subjectтрехъярусная фурмаuk
dc.subjectреакционная зонаuk
dc.subjectрафинирование ванныuk
dc.subjectэнергия Гиббсаuk
dc.subjectдавлениеuk
dc.subjectтемператураuk
dc.subject.udc669.184uk
dc.titleУточнення термодинамічної моделі рафінування конвертерної ванни під час продувки через триярусну кисневу фурмуuk
dc.title.alternativeElaboration of the Thermodynamic Model of Refining the Converter Bath when Blowing through Three-Tier Oxygen Lanceuk
dc.title.alternativeУточнення термодинамічної моделі рафінування конвертерної ванни під час продувки через триярусну кисневу фурмуuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
NVKPI2017-5_09.pdf
Розмір:
354.86 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.74 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Наукові вісті НТУУ «КПІ»: міжнародний науково-технічний журнал, № 5(115)