Filtration of nonmetallic inclusions in steel

• Autorzy: Kawecka-Cebula E. , Kalicka Z. , Wypartowicz J.

Warianty tytułu

PL

Filtracja wtrąceń niemetalicznych w stali

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A model of the adhesion between two inclusion particles in liquid metal, which corresponds to metal filtration by means of ceramic filters, have been developed. The adhesion originates from gas neck formation in the region of particles contact due to the poor wetting between metal and inclusions. The neck radius is the main geometric parameter of the model, which correlates the collision efficiency coefficient with the adhesion force. The method of calculation of the neck radius from particles dimensions and surface energies in the system was elaborated, and the dependence between adhesion force and collision efficiency coefficient was proposed. The experimental data from literature were used to check the model by calculation the adhesion force for various combinations of inclusions sizes. This force is of the order 10-5 N for particles bigger than 10-6 m and it grows with particle size. The results of calculations show, that attraction is stronger if one particle is much larger than another. This means, that interaction of particle is stronger with filter wall, than with another particle.

PL

Opracowano model adhezji między dwoma cząstkami wtraceń niemetalicznych w ciekłym metalu, co odpowiada filtracji metalu z użyciem filtrów ceramicznych. Przyczyną adhezji jest powstanie szyjki wypełnionej gazem w miejscu kontaktu wtrąceń, co jest spowodowane słabą zwilżalnością między metalem a wtrąceniami. Promień szyjki jest głównym parametrem geometrycznym modelu, który wiąże współczynnik skuteczności zderzeń z siłą adhezji. Opracowano metodę obliczania promienia szyjki na podstawie promieni cząstek i energii międzyfazowych w układzie oraz zaproponowano zalezność między siłą adhezji a współczynnikiem skuteczności zderzeń. Na podstawie danych doświadczalnych z literatury dokonano weryfikacji modelu poprzez obliczenie siły adhezji dla różnych kombinacji rozmiarów cząstek. Siła ta jest rzędu 10-5 N dla cząstek większych niż 10-6 m i rośnie wraz ze wzrostem rozmiarów cząstek. Wyniki obliczeń wskazują, że siła adhezji jest większa, gdy jedna z cząstek jest znacznie większa, niż druga. Oznacza to, że oddziaływanie cząstki ze ścianą filtra jest silniejsze, niż z druga cząstka o podobnych rozmiarach.

Słowa kluczowe

EN

non-metallic inclusions; liquid steel; filtration; adhesion; wetting angle

PL

wtrącenia niemetaliczne; ciekły metal; filtracja; adhezja; kąt zwilżania

• 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: 2006
• Tom: Vol. 51, iss. 2
• Strony: 261--268
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kawecka-Cebula E.

autor

Kalicka Z.

autor

Wypartowicz J.

• Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, AGH University of Science and Technology, 30-059 Kraków, 30 Mickiewicza Ave.

Bibliografia

• [1] K. Uemura, M. Takahashi, S. Koyama, M. Nilla, ISU Intern. 32, 150-6 (1992).
• [2] K. Sasai, Y. Mizukami, ISU Internat. 41, 1331-1339(2001).
• [3] K. Raiber, P. Hammerschmid, D. Janke, ISU Intern. 35, 380-388 (1995).
• [4] S. Ali, R. Mutharasan, D. Apelian, Met.Trans.B 16B, 725-742 (1985).
• [5] D. Apelian.R. Mutharasan, J.Metals 09, 14-18 (1980).
• [6] H. Ichihashi, Y. Kawashima, T. Kieda, 5-th Int. Iron and Steel Congress, Steelmaking Proc. 6-9.04.1986, Washington, 69 (1), 943-950 (1986).
• [7] W. I. Baptizmanskii, N. Bachman, J. W. Dmitriev, Izv.VUZ Chernaja Met, (no3), 42-45 (1969).
• [8] J. Iwanciw, private communication.