Influence of hydrodynamic and temperature conditions on the efficiency of the slag splashing method

• Autorzy: Sinelnikov V. , Kalisz D. , Kuzemko R.

Warianty tytułu

PL

Wpływ parametrów hydrodynamicznych i temperatury na efektywność metody slag splashing

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper is devoted to an important problem encountered in the exploitation of an oxygen converter, i.e. wearing out of refractory lining. One of the most efficient methods of limiting the erosion of the lining is the use of the slag splashing method. Authors presented the results of a computer simulation of the process with the use of numerical calculations. The results were used for determining conditions for this process in two design variants of the lance for injecting the N2 +MgO mixture. Attention was also paid to the hydrodynamic parameters and temperature. The cooling of the lance with gas leads to the heat recuperation, which increases the temperature of the injected mixture, so the kinetic energy of the outflowing jet in the converter increases about 3.5 times, and the slag is splashed higher than in the case of a conventional water-cooled lance. Heating of the carrier, i.e. nitrogen, is recommended to increase the splashing effect, which is connected with the melting of slag and the modifiers.

PL

Artykuł poświęcony jest istotnemu problemowi w procesie eksploatacji konwertora tlenowego, jakim jest zużywanie się wyłożenia ogniotrwałego. Jedną ze skutecznych metod ograniczenia zjawiska erozji wymurówki jest stosowanie metody rozpryskiwania żużla wraz z modyfikatorami na wymurówkę pieca - slag splashing. Autorzy przedstawili wyniki symulacji komputerowej procesu z zastosowaniem obliczeń numerycznych. Wyniki pozwoliły określić warunki prowadzenia procesu przy dwóch wariantach konstrukcyjnych lancy do wdmuchiwania mieszanki N2 +MgO. Pod uwagę brano również parametry hydrodynamiczne procesu oraz temperaturę. Zastosowanie chłodzenia lancy za pomocą gazu prowadzi do odzysku ciepła, co zwiększa temperaturę wdmuchiwanej mieszanki, a w związku z tym energia kinetyczna wypływającego strumienia mieszanki w objętości konwertera rośnie około 3,5 razy, w konsekwencji powoduje to rozpryskiwanie żużla na większą wysokość w porównaniu z konwencjonalną lancą z chłodzeniem wodnym. Stwierdzono również, że podgrzewania czynnika nośnego, jakim jest azot jest wskazane w celu polepszenia efektu rozbryzgiwania, co jest związane z roztapianiem żużla wraz z modyfikatorami.

Słowa kluczowe

EN

slag splashing method; lance; refractory lining; nozzles; nitrogen flow

PL

rozprysk żużla; lanca; wyłożenie ogniotrwałe; dysza; strumień azotu

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2017
• Tom: no. 2
• Strony: 93--98
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Sinelnikov V.

• AGH University of Science and Technology, Krakow, Poland

autor

Kalisz D.

• AGH University of Science and Technology, Krakow, Poland

autor

Kuzemko R.

• Pryazovskyi State Technical University, Mariupol, Ukraine

Bibliografia

• 1. Messina C.J., Paules J.R.: The worldwide status of BOF slag splashing practices and performance. In Proceedings of the 79th Steelmaking Conference. 1996, pp. 153-155.
• 2. Ciechanowska M., Pieprzyca J.: Model research of the maintenance of the refractory lining of the BOF with "slag splashing" method. Hutnik Wiadomości Hutnicze 2014, 81, pp. 136-141.
• 3. Chernyatevich A., Sigarev E., Chubin K.: Development lances devices and technologies gaspowder slagging lining 160t converter of Arcelor Mittal Krivoy Rog. Metallurgical and Mining Industry. 2010, 2, pp. 134-137.
• 4. Kharlashin P.S., Kuzemko R.D., Sinelnikov V.O.: Influence of different factors and physical impacts on the power of flowing supersonic jet during slag spraying in the converter. New developments in mining engineering 2015, pp. 597-602.
• 5. Sinelnikov V.O., Kalisz D.: Influence the FeO content on slag viscosity at his spraying. Increase the life of the refractory lining. Glass and Ceramics 2016, pp. 144-148.
• 6. Barron M.A., Isaias H., Medina D.Y.: Slag Splashing in a Basic Oxygen Furnace under Different Blowing Conditions. Open Journal of Applied Sciences 2010, 5, pp. 819-825.
• 7. Kharlashin P.S., Sinelnikov V.O., Kadhim A.M.: On maximizing oxygen converters lining life. Reporter of the Priazovskyi State Technical University 2015, 30 (vol. 1), pp. 80-89.
• 8. Mills K.C., Yachu Su, Fox B.A., Zuchu Li, Tharckray R.P., Tsai H.T.: A review Slag Splashing. ISIJ International 2005, vol. 45, 5, pp. 619-633.
• 9. Serdyukov A.A., Sharandin K.N., Tonkushin A.F., Lizun A.Y.: A study of the influence of slag composition on the efficiency of the application technology garnished in the converter and the glaze in a steel-teemimg. ladles. The materials of the conference «Modern refractories: resource conservation and application of metallurgical technologies». 04.09.2013, Donetsk, Ukraine, pp. 28-38.
• 10. Chernyatevich A.G., Protopopov E.V., Sigarev E.N., Chernyatevich I.V., Cubina E.A.: The constructive solutions of lance design that provide slag skull and gun coating on the converter lining are presented. Theory and practice of metallurgy 2010, 1-2, pp. 68-73.
• 11. Kalisz D.: Viscosity calculation of mold slag in continuous casting. Archives of Materials Science and Engineering 2012, 58, pp. 164-170.
• 12. Sinelnikov V.O., Kalisz D.: Modeling viscosity of converter slag. Archives of Foundry Engineering 2015, Special Issue 4, pp. 119-124.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).