The Analysis of Mass Transfer in Conditions of Gas Stirring at Ladle Refining of Steel

Abstract

Бурмасов С.П. 1 , к.т.н., профессор кафедры «Металлургия железа и сплавов» Гудов А.Г. 1 , к.т.н., доцент кафедры «Металлургия железа и сплавов» ( a.g.gudov@urfu.ru ) Ярошенко Ю.Г. 1 , д.т.н., профессор кафедры «Теплофизика и информатика в металлургии» Мелинг В.В. 2 , старший мастер участка внепечной обработки стали Дресвянкина Л.Е. 2 , начальник группы внепечной обработки металлургической лаборатории НИЦ 1 Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина (620002, Россия, Екатеринбург, ул. Мира, 19) 2 ОАО «Северский трубный завод» (623388, Россия, Свердловская обл., Полевской, ул. Вершинина, 7)Аннотация. Актуальность задачи интенсификации рафинировочных процессов при ковшевой обработке стали и повышения производительности современного сталеплавильного производства в целом выдвигают проблему аналитического описания массообменных процессов при рафинировании металла в условиях газового перемешивания, являющегося основным на современном этапе. Анализ производственных данных с привлечением имеющейся информации и моделей не позволил сделать вывод об адекватности реальным условиям. В работе приведены методические подходы и результаты оценки объемного коэффициента массопереноса как обобщенного показателя, определяющего динамику рафинирования металла в условиях газового перемешивания. На базе большого массива промышленных данных по шлаковой десульфурации низко-и среднеуглеродистого металла на установке ковш-печь и вакуумной деазотации на установке VD с привлечением разработанных моделей перемешивания и рафинирования получены новые соотношения, связывающие интенсивность продувки перемешивающим газом с величиной объемного коэффициента массопереноса как для условий открытых процессов ковшевой обработки, так и для вакуумной дегазации. Приводятся результаты проверки адекватности предложенных моделей рафинирования на основе полученных соотношений связи интенсивности продувки и показателей массопереноса, показавшие достаточное соответствие рекомендованных режимов и достигнутой эффективности рафинирования.Ключевые слова: ковшевая обработка, десульфурация, дегазация, динамика, газовое перемешивание, массоперенос, объемный коэффициент массопереноса, интенсивность продувки, модель, адекватность.