High-Temperatures Rheometric Analysis Of Selected Heterogeneous Slag Systems

• Autorzy: Migas P.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amm-2015-0194

Warianty tytułu

PL

Wysokotemperaturowe badania reometryczne wybranych heterogenicznych układów żużlowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

It is known that the dynamic viscosity coefficient of slag – with an increased titanium compounds content in the reducing conditions of the blast furnace - may rapidly change. The products of the reduction reaction, precipitation and separation of titanium compounds are responsible for the thickening effect of the slag and the problems of permeability of blast furnace, causing anomalies in the dipping zone. The presence of solid components (particles) in the melts determines the rheological character of the entire system. Identifying the rheological character of semi-solid slag systems provides opportunities for the development of mathematical modeling of liquid phase flows in a dripping zone of the blast furnace, allowing e.g to indentify the unstable parts of a metallurgical aggregate. Author have performed study of synthetic aluminosilicates slag concentration of TiO₂ in the range up to 30%, systems were doped solids TiN also, it was made in order to assess the impact of the type forming areas/units of the SRO nature on the rheological identification mentioned systems. The high-temp rheometric measurements were performed at temperatures in the range between 1310-1490°C. The obtained results made it possible to carry out the rheological characteristics of analyzed liquid and semi-solid slag systems.

PL

Powszechnie wiadomym jest, że współczynnik lepkości dynamicznej żużli wielkopiecowych wraz ze zmianami stężeń związków tytanu w warunkach redukcyjnych może ulegać gwałtownym zmianom. Związki tytanu wydzielając się z cieczy jonowej są odpowiedzialne za zagęszczanie układu powodując problemy z przepływem cieczy w dolnych partiach pieca. Zawartości stałych elementów w roztworze determinują jego charakter reologiczny. Jego identyfikacja daje możliwości rozwoju oraz nowego podejścia do modelowania numerycznego przepływu cieczy przez strefę ściekania. W pracy przedstawiono wyniki badań układów krzemianowych typu wielkopiecowego domieszkowanych TiO₂ do 30% oraz domieszkowanych TiN, w celu oceny wpływu tworzących się obszarów typu SRO na charakter reologiczny systemu. W pracy przedstawiono wyniki badań reometrycznych dla układów krzemianowych typu wielkopiecowego domieszkowanych TiO₂ w zakresie do 30% oraz do domieszkowanych TiN. Badania wykonano w zakresie temp. 1310-1490°C oraz w atmosferze redukcyjno-obojętnej. Wykonano identyfikację reologiczną badanych systemów żużlowych. Wykonano wysokotemperaturowe pomiary reometryczne oraz identyfikację reologiczną badanych systemów żużlowych.

Słowa kluczowe

EN

slag viscosity; high temperature rheometry; blast furnace; semi-solid slag rheology

PL

lepkość żużla; reometria wysokotemperaturowa; piec hutniczy; reologia żużlu półstałego

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 60, iss. 2A
• Strony: 697--704
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Migas P.

• AGH-University of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, Department of Ferrous Metallurgy, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] A. Kondratiev, P.C. Hayes, E. Jak, ISIJ International 46, 3, 359-384 (2006).
• [2] A. Kondratiev, P.C. Hayes, E. Jak, ISIJ International 48, 1, 7-16 (2008).
• [3] A. Kondratiev, E. Jak, Metallurgical And Materials Transactions B 32B, 12, 1015 (2001).
• [4] K.C. Mills, S. Sridhar, Ironmaking & Steelmaking 26, 262-268 (1999).
• [5] S. Biernat, A.W. Bydałek, The application of numerical methods to evaluate the viscosity of the coating using the model extraction Iida, Archives of Foundry Engineering, ISSN 1897-3310, 14, 3, 85-89 (2014).
• [6] J. Ferguson, Z. Kembłowski, Reologia stosowana płynów; Wyd. MARCUS, Łódź, 1995.
• [7] S. Wright, L. Zhang, S. Sun, S. Jahanshahi, Metall. and Mater. Trans. B 31B, 97-104 (2000).
• [8] P. Migas, Archives of Metallurgy and Materials 60, 1 (2015).
• [9] Y. Morizane, B. Ozturk, R.J. Fruehan, Metall. and Mater. Trans B 30B, 29-43 (1999).
• [10] P. Migas, M. Korolczuk-Hejnak, Archives of Metallurgy and Materials 59, 1 (2014).
• [11] S. Sukenaga, S. Haruki, Y. Nomoto, N. Saito, K. Nakashima, ISIJ International 51, 8, 1285-1289 (2011).
• [12] K. Mills, Short course presented as part of Southern African Pyrometallurgy, 7.03.2011, S-21, 2011.
• [13] G.T. Mezger, The Rheology Handbook: For users of rotational and oscillatory rheometers. 2nd revised edition, Vincentz Network, Hannover, 2006.
• [14] G.S. Gupta, S. Bhattacharayya, ISIJ International 43, 12, 1927-1935 (2003).
• [15] H. Jin, S. Choi, J.I. Yagi, J. Chung, ISIJ International 50, 7, 1023-1031 (2010).
• [16] T. Fukutake, V. Rajakumar, Transactions ISIJ 22, 355-364 (1982).
• [17] G. Handfield, G.G. Charette, Canadian Metallurgical Quarterly 10, 3, (1971).
• [18] G. Handfield, G.G. Charette, H.Y. Lee, Titanium Bearing Ore And Blast Furnace Slag Viscosity, Reprinted From Journal Of Metals, September 1972.
• [19] G. Handfield, G.G. Charette, H.Y. Lee, Light Metals 1971, Aluminum Company Of Canada, Montreal, Canada, Proceedings Of Symposia, 100th Aime Annual Meeting, New York, March 1-4, 1971.
• [20] M. Dziubiński, T. Kiljański, J. Sęk, Podstawy reologii i reometrii płynów, Wyd. Politechniki Łódzkiej, Lodź 2009.
• [21] P. Migas, M. Korolczuk-Hejnak, Key Engineering Materials 611-612, 1645-1656 (2014).

Uwagi

EN

Authors are grateful for the support of experimental works as performed by project AGH 11.11.110.225.

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.