Przepływy i mieszanie stali w reaktorach metalurgicznych

• Autorzy: Jowsa J. , Warzecha M. , Merder T.

Warianty tytułu

EN

Fluid flow and mixing of steel in the metallurgical reactors

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Mieszanie kąpieli stalowej jest szeroko stosowane w procesach kadziowych i kadziach pośrednich w celu homogenizacji składu chemicznego i temperatury, zwiększenia szybkości reakcji chemicznych oraz poprawienia wypływania i usuwania wtrąceń niemetalicznych itp. Zaproponowany model matematyczny (oparty na równaniu Naviera-Stokesa) posłużył do analizy mieszania gazem kąpieli stalowej i był zastosowany dla rzeczywistych urządzeń przemysłowych. Numeryczne symulacje oparte na technice CFD były wykonane w celu badania i analizy obrazu ruchu przepływu i zjawisk mieszania w kąpieli metalowej przedmuchiwanej gazem. Otrzymane charakterystyki rozkładu czasu przebywania (RTD) w sześciootworowej kadzi pośredniej COS, pozwoliły określić zakres rodzajów przepływu i mieszania w postaci obszaru objętości przepływu tłokowego i idealnego mieszania oraz stagnacyjnego (martwego).

EN

Mixing of steel is widely used in the ladle and tundish to homogenize chemical composition and temperature, enhance reactions rates, remove particles, etc. A mathematical model (based on equation Navier-Stokes) has been developed to analyze gas stirring and alloy mixing into steel. It was applied for industrial device. Numerical simulation methods based on Computational Fluid Dynamics (CFD) techniques were used to investigate the fluid flow and mixing phenomena in gas-stirred liquid baths. The Residence Time Distribution (RTD) of the fluid in a tundish is analyzed to characterize of the flow, which includes the determination of the extent of mixing (plug and mixed volumes) and dead volume in six-strand tundish.

Słowa kluczowe

PL

modelowanie matematyczne; przepływy cieczy; czas mieszania; piec kadziowy; proces RH; kadź pośrednia

EN

mathematical modelling; fluid flow; mixing time; ladle; RH process; tundish

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 70, nr 8-9
• Strony: 328--332
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz. rys., tab.

Twórcy

autor

Jowsa J.

• Politechnika Częstochowska, Katedra Ekstrakcji i Recyrkulacji Metali Al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa

autor

Warzecha M.

• Politechnika Częstochowska, Katedra Ekstrakcji i Recyrkulacji Metali Al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa

autor

Merder T.

• Politechnika Częstochowska, Katedra Ekstrakcji i Recyrkulacji Metali Al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• 1. Turkoglu H., Farouk B.: Numerical computations of fluid flow and heat transfer in a gas-stirred liquid bath, Metallurgical Transactions B, t. 21B, 1990, s. 771
• 2. Xia J. L, Ahokainen T., Holappa L: Analysis of flow in a ladle with gas-stirred melt, Scandinavian Joumal of Metallurgy, t. 30, 2001, s. 69
• 3. Warzecha M., Merder T., Jowsa J., Bogusławski A., Tyliszczak A.: Modelowanie mieszania kąpieli metalowej w kadziach przedmuchiwanych gazem, Polska metalurgia w latach 1998-2002, Komitet Metalurgii PAN, Wyd. Naukowe AKAPIT, Kraków, t. 1, 2002, s. 179
• 4. Murthy G. G. K: Mathematical modelling and simulation of recirculatory flow as well as mixing phenomena in gas liquid baths, ISU Intemational, t. 29. nr 1, 1989, s. 49
• 5. Falkus J.: Matematyczne modele procesu mieszania kąpieli metalowej w agregatach metalurgicznych, Hutnik-Wiadomości Hutnicze, t. 64, 1997, nr 4, s. 138
• 6. Launder B. E., Spalding D. B.: Lectures in mathematical models of turbulence, Academic Press, London, England, 1972
• 7. Ferziger J. H., Peric M.: Computational methods for fluid dynamics, Springer-Verlag, Berlin, 1996
• 8. Jowsa J., Warzecha M., Gamcarek S.: Mieszanie kąpieli w kadzi stalowniczej, III Międzynarodowa sesja naukowa "Nowe technologie i osiągnięcia w metalurgii i inżynierii materiałowej" Wydawnictwo WIPMiFS, seria Metalurgia, 2002, nr 25, s. 84
• 9. Jowsa J., Sygit J., Warzecha M., Merder T.: Modelowanie numeryczne przepływu cyrkulacyjnego stali w procesie RH, IV Międzynarodowa Sesja Naukowa "Nowe technologie i osiągnięcia w metalurgii i inżynierii materiałowej". Wydawnictwo WIPMiFS, Politechnika Częstochowska, seria Metalurgia, 2003, nr 31, s. 69
• 10.Jowsa J., Sygit J., Warzecha M., Merder T.: Charakterystyka mieszania kąpieh metalowej w procesach RH, XI Konferencja Naukowo-Tecłiniczna Produkcja i Zarządzanie w Hutnictwie, Wydawnictwo WIPMiFS, seria Metalurgia, 2003, nr 32, s. 69
• 11. Merder T., Jowsa J., WarzNechaM., Bogusławski A., Tyliszak A.: Modelowanie numeryczne odlewania stali w kadzi pośredniej COS, Polska metalurgia w latach 1998^2002, Komitet Metalurgii PAN, Wyd. Naukowe AKAPIT, Kraków, t. 1, 2002, s. 172