Холодное моделирование циркуляционных потоков в конвертерной ванне при комбинированной продувке

Abstract

RU: Постановка проблемы. Качество готовой металлопродукции, производимой из конвертерной стали, с точки зрения снижения загрязненности неметаллическими включениями во многом определяется содержанием кислорода в железоуглеродистом полупродукте, выпускаемом из конвертера в сталеразливочный ковш. Значительное загрязнение стали неметаллическими включениями при раскислении, науглероживании и легировании полупродукта в ковше негативно сказывается на последующей термической обработке металлопродукции. Снижение окисленности железоуглеродистого полупродукта достигается на практике улучшением перемешивания конвертерной ванны при использовании комбинированной продувки кислородом сверху и нейтральным перемешивающим газом через днище. При этом важно знать, как располагать в днище конвертера фурмы подачи нейтрального газа относительно образуемой в верхней части металлической ванны реакционной зоны при внедрении верхних кислородных струй. С этой целью было проведено холодное моделирование, в котором исследована организация направленных циркуляционных потоков в конвертерной ванне при комбинированной продувке, способствующая интенсификации перемешивания последней со снижением окисленности конечного железоуглеродистого полупродукта. Выводы. Для повышения интенсивности циркуляционных потоков и перемешивания конвертерной ванны с ликвидацией застойных зон необходимо при комбинированной продувке организовать подачу через донные фурмы нейтрального перемешивающего газа под основания реакционных зон, образованных при внедрении в ванну верхних кислородных струй, истекающих из многосопловой фурмы.

UK: Постановка проблеми. Якість готової металопродукції, виробленої з конвертерної сталі, з точки зору зниження забрудненості неметалевими включеннями багато в чому визначається вмістом кисню в залізовуглецевому напівпродукті, що випускається з конвертера у сталерозливний ківш. Значне забруднення сталі неметалевими включеннями під час розкиснення, навуглецювання і легування напівпродукту в ковші негативно позначаються на подальшій термічній обробці металопродукції. Зниження окисненості залізовуглецевого напівпродукту досягається на практиці поліпшенням перемішування конвертерної ванни під час використання комбінованої продувки киснем зверху і нейтральним перемішувальним газом крізь днище. При цьому важливо знати, яким чином розташовувати в днищі конвертера фурми подачі нейтрального газу відносно утвореної у верхній частині металевої ванни реакційної зони за заглиблення верхніх кисневих струменів. Для цього, з використанням холодного моделювання, досліджено організацію спрямованих циркуляційних потоків у конвертерній ванні під час комбінованої продувки, що сприяє інтенсифікації перемішування останньої зі зниженням окиснення кінцевого залізовуглецевого напівпродукту. Висновки. Для підвищення інтенсивності циркуляційних потоків і перемішування конвертерної ванни з ліквідацією застійних зон необхідно під час комбінованої продувки організувати подачу крізь донні фурми нейтрального перемішувального газу під реакційні зони, утворені під час упровадження у ванну верхніх кисневих струменів, які виходять із багатосоплової фурми.

EN: Statement of the problem. The quality of the finished steel products made from converter steel, in terms of reducing pollution with non-metallic inclusions, is largely determined by the oxygen content of a crude steel tapped from the converter in a casting ladle. Significant contamination of steel with non-metallic inclusions during deoxidization, carburization and alloying of the crude steel in the ladle negatively affects the subsequent thermal treatment of metal products. Decreasing of the crude steel oxidation is achieved in practice by improving the mixing of the converter bath by using a combined blowing: top oxygen blowing and a bottom blowing by neutral stirring gas. It is important to know how to place the tuyeres for neutral gas blowing at the bottom of the converter relative to the reaction zone formed in the upper part of the metal bath during impinging of the oxygen jets from above. For this purpose, by using the cold modelling, the organization of directed circulation streams in a converter bath under combined blowing has been studied, which contributes to the intensification of mixing of the bath with the decreasing of the crude steel oxidation. Conclusions. In order to increase the intensity of the circulation flows and to mix the converter bath with the elimination of stagnant zones, it is necessary, with a combined blowing, to blow a neutral blending gas through the tuyeres under the bases of the reaction zones formed by the impinging of the oxygen jets from the multi-nozzle lance into the bath.