Contribution of surface convection in melting of iron containing oxygen

• Autorzy: Rejszek R , Wypartowicz J.

Warianty tytułu

PL

Udział konwekcji powierzchniowej w topieniu żelaza zawierającego tlen

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The contribution of surface convection (Marangoni flow) into the process of melting was determined for iron samples of various oxygen concentrations. Oxygen strongly affects the dependence of surface tension versus temperature. It creates the flow that adds to natural convection. The computer simulations were carried out by means of finite elements method. The Fluent software was used in the simulations. The temperature and velocity fields of the melt were calculated. The impact of surface convention is strongly marked in surface region, where the occurrence and evolution of additional turbulences under surface were demonstrated. The distinct influence of surface convection on increase of total rate of melting was observed.

PL

Określono udział konwekcji powierzchniowej (przepływu Marangoniego) w procesie topienia dla przypadku próbki żelaza o zróżnicowanym stężeniu tlenu. Tlen silnie wpływa na zależność temperaturową napięcia powierzchniowego, wywołując przepływ, który dodaje się do konwekcji swobodnej. Komputerowa symulacja przy użyciu oprogramowania Fluent została wykonana metodą elementów skończonych. Wyznaczono pola temperatury i prędkości. Wpływ konwekcji powierzchniowej jest szczególnie wyraźny w strefie powierzchniowej, gdzie stwierdzono występowanie i rozwój dodatkowych wirów. Stwierdzono wyraźny wpływ konwekcji powierzchniowej na zwiększenie ogólnej szybkości procesu topienia.

Słowa kluczowe

EN

melting of iron; surface convection; surface tension; surface active elements

PL

topienie żelaza; konwekcja powierzchniowa; napięcie powierzchniowe; pierwiastki aktywne powierzchniowo

• Wydawca: AGH University of Science and Technology Press
• Czasopismo: Metallurgy and Foundry Engineering
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 30, No 1
• Strony: 31--41
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Rejszek R

• Faculty of Metallurgy and Materials Science, AGH University of Science and Technology, Cracow, Poland

autor

Wypartowicz J.

• Faculty of Metallurgy and Materials Science, AGH University of Science and Technology, Cracow, Poland

Bibliografia

• [1] Mukai K.: ISIJ Int., 32 (1992), 19-25
• [2] Wypartowicz J., Pytel K.A.: Hutnik, (2002), 118-123
• [3] Goldak J., Bibby M., Moore J., Patel B.: Met. Trans., 17B (1986), 587-600
• [4] Fan H.G., Tsai H.L., Na S.J.: Heat and Mass Trans., 44 (2000), 417-428
• [5] Hilty D.C., Farley R.W., Givardi D.J.: Electric Furnace Steelmaking, vol. II. New York, 1963, 96
• [6] Jerszow G.S., Czerniakow W.A.: Strojenie i swojstwa żidkich i twierdych metałłow. Moskwa, 1978
• [7] www.fluent.com Fluent 6.1 Documentation
• [8] Chung Y., Cramb A.W.: Met. Trans.B, t. 31B (2000), 957-971
• [9] Kimura S., Nabeshima Y., Nakajima K., Mizoguchi S.: Met. Trans. B, t. 31B (2000), 1013-1021
• [10] Hiroshima N., Choo R.T.C., Toguri J.M., Mukai K.: Met. Mat. Trans., t. 26B (1995), 971-980