овша однозначно що дає позитивні результати досліджень отримати дуже складно і не завжди вигідно економічно. Однак можна виділити ряд основних вимог, які повинна забезпечувати знову пропонована конструкція:
збільшення тривалості перебування металу в ковші:
створення керованої гідродинаміки в проміжному ковші:
створення оптимальних умов для відділення шлаку і неметалевих включень, що мають місце в рідкій сталі.
2.5 ХОЛОДНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ГІДРОДИНАМІКИ У проміжному ковші
Для вивчення гідродинаміки ванни і можливості управління нею була проведена дослідницька робота, спрямована на вивчення можливості видалення неметалічних включень за рахунок асиміляції їх шлаком.
При побудові фізичної моделі на основі теорії подібності методом масштабних перетворень істотних для процесу величин визначили критерії подібності для розглянутого процесу з урахуванням робіт [17, 18].
Найбільш істотними величинами, впливають на процес руху рідини в проміжному ковші, є: швидкість витікання рідини з сталеразливочного ковша wіст (м/с), щільність? ж (кг/м3), динамічна в'язкість? ж (кг/(м. с)) і поверхневий натяг? ж (кг/с2) рідини, масовий mж (кг/с) і об'ємний Vж (м3/с) витрата рідини, а також об'ємна витрата газу Vг (м3/с). За основну вихідну величину - функцію процесса_- взяли швидкість рідини в довільній точці wж (м/с). В якості граничних умов враховували лінійні параметри, що визначають геометричну подібність - це характерні лінійні розміри проміжного ковша l ... li (м), діаметр сталевипускного отвори dп.к. (м), висота стовпа рідини hж (м).
Остаточний вигляд обраних критеріїв гідродинаміки представлений нижче:
- критерій Рейнольдса;
=Fr - критерій Фруда;
=We - критерій Вебера;
=МЖ - критерій фізичних властивостей рідини;
=Мс - безрозмірний масова витрата;
=V - безрозмірний об'ємна витрата;
=R - відносна щільність;
=Dп.к.- Відносний діаметр;
=H - відносна висота рідини в проміжному ковші.
З метою зручності проведення експерименту константу подоби лінійних параметрів взяли Cl=l?/l=1/4. В якості модельованого об'єкта були обрані стандартні 23-х тонний і 50-ти тонний проміжні ковші, застосовуваний при безперервного розливання сталі в конвертерному цехах №1,2 ВАТ НЛМК. В основу методики реєстрації гідродинамічних процесів на моделі покладено введення в певні точки ванни розчину барвника з подальшим спостереженням і відеозйомкою траєкторій руху забарвлених потоків з подальшою розкадровкою.
.6 ГІДРОДИНАМІКА ПРОМІЖНОГО КОВША БЕЗ УСТАНОВКИ рафінуються ПРИСТРОЇВ
На рис. 15, 16 представлені результати холодного моделювання потоків стали в проміжному ковші без установки рафінуючих пристроїв. Після виходу стали з сталеразливочного ковша потік розділяється при зіткненні з дном ковша і спрямовується до стопором-моноблокам - так званий принцип «короткого замикання». Можливість видалення включень при цьому за рахунок асиміляції їх шлаком дуже мала, тому потік не відривається від дна, а як би «стелиться вздовж нього». Досягаючи стопора, частина потоку затягується в кристалізатор, при цьому включення, що утворилися при раскислении стали і не встигли спливти в стальковша, не мають часу для спливання і потрапляють в кристалізатор і далі в безперервнолитої злиток.
Рис. 15. Схема гідродинаміки рідкої сталі в проміжному ковші без установки рафінуючих пристроїв
Рис. 16. Гідродинаміка рідкої сталі в проміжному ковші без установки рафінуючих пристроїв
. 7 ГІДРОДИНАМІКА ПРОМІЖНОГО КОВША з овальним ТУРБОГАСІТЕЛЕМ
На наступному етапі моделювання досліджували зміна потоків рідкої сталі в проміжному ковші при установці в зоні падіння струменя металу вогнетривкого турбогасітеля. Результати моделювання (див. Рис. 17, 18) свідчать про якісну зміну потоків стали: потік рідкої сталі, потрапляючи в гідродинамічний мішок і втрачаючи свою кінетичну енергію, спрямовується до поверхні розділу «метал-шлак». У результаті цього складаються сприятливі умови для видалення неметалічних включень за рахунок асиміляції їх шлаком, тому час їх спливання багаторазово знижується, чому також сприяє висхідний потік. Подальше просування стали супроводжується хорошим перемішуванням рідини по всьому об'єму ванни проміжного ковша, що збільшує час перебування металу в ковші.
Рис. 17. Схема гідродинаміки проміжного ковша з овальним турбогасітелем.
Рис. 18. Гідродинаміка проміжного ковша з овальним турбогасітелем
. 8 ГІДРОДИНАМІКА ПРОМІЖНОГО КОВША з перегородкою
У роботах [19] авторами досліджена гідродинаміка проміжного ковша, оснащеного фільтраційними перегородками (рис 19), турбогасітелямі і перег...
