Theoretical and Practical Aspects of Pneumatic Powder Injection into Liquid Alloys with a Non-Submerged Lance

• Autorzy: Jezierski J. , Janerka K. , Stawarz M.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2014-0121

Warianty tytułu

PL

Teoria i praktyka wdmuchiwania proszków do ciekłego metalu lancą niezanurzoną

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The method of powder injection into molten metal has been widely known since tens of years and successfully utilized in various metallurgical processes. The most common is a solution with injection lance submerged under the liquid alloy surface, because it is easier apart from some of disadvantages of this approach. In this paper the authors’ complex experiments on the pneumatic injection process with non-submerged lance have been presented. The new approach on jet cone angle importance and its influence on the efficiency of the injection process has been shown. The issue of the effective jet radius that was proposed by former scientists as well as computer modelling and injection experiments recorded with high speed camera have been presented. The final comparison of the typical injection lance and developed by authors new lance with flange was presented, too. The benefits of use of a new one for the treatment of small liquid alloy volume (e.g. inoculation or alloys addition introduction) have been pointed.

PL

Technologia wdmuchiwania proszków do ciekłego metalu jest znana od kilkudziesięciu lat i z powodzeniem stosowana w różnorodnych procesach metalurgicznych i odlewniczych. Zdecydowanie najczęściej stosowane jest rozwiązanie z użyciem lancy zanurzonej pod lustro obrabianego stopu, jako łatwiejsze choć nie pozbawione wielu istotnych wad. W pracy zaprezentowano zakończone kompleksowe badania autorów nad procesem wdmuchiwania proszków bez zanurzania lancy w kąpieli. Przedstawiono nowe spojrzenie na tzw. „kąt stożka rozejścia strumienia” i jego wpływ na skuteczność procesu, przeanalizowano zagadnienie tzw. „skutecznego promienia strumienia” proponowanego przez wcześniejszych badaczy oraz opisano wyniki badań symulacyjnych oraz eksperymentów wdmuchiwania, zarejestrowanych z użyciem kamery do szybkich zdjęć. Podjęto się także ostatecznego porównania rozwiązań lancy zwykłej i opracowanej przez autorów tzw. „lancy kołnierzowej” wskazując na zalety tej drugiej, jako narzędzia do obróbki niewielkich objętości ciekłych stopów np. w procesach wprowadzania żelazostopów czy też modyfikacji.

Słowa kluczowe

EN

powder injection; injection lance; pneumatic conveying; cast iron treatment; high speed camera

PL

wdmuchiwanie proszków; wdmuchiwanie pneumatyczne; lanca wtryskowa; obróbka żeliwa; kamera do szybkich zdjęć

• 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: 2014
• Tom: Vol. 59, iss. 2
• Strony: 731--734
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys.

Twórcy

autor

Jezierski J.

• Silesian University of Technology, Department of Foundry Engineering, 7 Towarowa Str., 44-100 Gliwice, Poland

autor

Janerka K.

• Silesian University of Technology, Department of Foundry Engineering, 7 Towarowa Str., 44-100 Gliwice, Poland

autor

Stawarz M.

• Silesian University of Technology, Department of Foundry Engineering, 7 Towarowa Str., 44-100 Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] J. Jezierski, K. Janerka, Arch. Metall. Mater. 58, 937 (2013).
• [2] M. Cholewa, T. Szuter, Arch. Metall. Mater. 58, 859 (2013).
• [3] K. Janerka, M. Pawlyta, J. Jezierski, J. Szajnar, D. Bartocha, J. Mater. Process. Tech. 214, 794 (2014).
• [4] J. Danko, J. Zych, R. Danko, Arch. Metall. Mater. 54, 381 (2009).
• [5] T. Wróbel, J. Szajnar, Arch. Metall. Mater. 58, 941 (2013).
• [6] A. Studnicki, J. Jezierski, 21st International Conference on Metallurgy and Materials, Metal 2012, May 23-25, 2012, Brno, Czech Republic, 795 (2012).
• [7] K. Janerka, J. Jezierski, M. Pawlyta, The properties and structure of the carburisers, Archives of Foundry Engineering 10, 67 (2010).
• [8] A. Klimpel, L. A. Dobrzański, D. Janicki, A. Lisiecki, J. Mater. Process. Tech. 164-165, 1056 (2005).
• [9] J. Szajnar, A. Walasek, C. Baron, Arch. Metall. Mater. 58, 931 (2013).
• [10] H. M. Muhmond, H. Fredriksson, Metall. Mater. Trans B 44B, 283 (2013).
• [11] M. Stawarz, 22nd International Conference on Metallurgy and Materials, Metal 2013, May 15-17, 2013, Brno, Czech Republic, (2013).
• [12] J. Jezierski, K. Janerka, Pol. J. Environ. Stud. 20, 101 (2011).
• [13] P. Middha, B. V. Balakin, L. Leirvaag, A. C. Hoffmann, P. Kosinski, Powder. Technol. 237, 87 (2013).
• [14] Y. Zheng, Q. Liu, Measurement 44, 589 (2011).
• [15] K. W. Chu, A. B. Yuu, Powder. Technol. 179, 104 (2008).
• [16] D. J. Parker, X. Fan, Particuology 6, 16 (2008).
• [17] J. Jezierski K. Janerka, Advanced Materials Research 702, 62 (2013).
• [18] J. Jezierski, Z. Buliński, K. Janerka, 22nd International Conference on Metallurgy and Materials, Metal 2013, May 15-17, 2013, Brno, Czech Republic, (2013).
• [19] J. Jezierski, K. Janerka, 21st International Conference on Metallurgy and Materials, Metal 2012, May 23-25, 2012, Brno, Czech Republic, 40 (2012).
• [20] J. Jezierski, K. Janerka, Advanced Materials Research 622, 447 (2013).
• [21] J. Jezierski, Z. Buliński, K. Janerka, Mod Tech International Conference, Modern Technologies in Industrial Engineering, June 27-29, Sinaia, Romania, Book of Abstracts, 84 (2013).
• [22] S. Waghulde, Modelling of process during powder injection, (Doctoral Thesis, Indian Institute of Technology, Bombay, India), 1995.
• [23] T. A. Engh, K. Larsen, K. Venas, Ironmaking and Steelmaking 6, 268 (1979).