Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of casting mold slag on the progress of casting process

Kalisz D.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 1

35-41

EN

This paper analysis one of the basic properties of liquid slag which is viscosity. The slag in the mold fills there is between the wall and the ingot mold, where it occurs in the form of a thin layer of solidified and molten slag. The main function is to lubricate the walls of the crystallizer and control of the heat transport from the solidifying steel. The research work carried out by concentric cylinder viscosity for five samples of slag for use in industrial environments. The study was conducted for the temperature range 1200-1550°C. Then the experimental results were compared with model calculations. The differences between the experimental results and the model calculations are related to the construction of the slag and the assumptions. Measurements under laboratory conditions on the two-phase system: a liquid solution of the dispersed phase ion steel - carbon, whereas the calculation model are the liquid-phase, and therefore the viscosity calculated values are lower than the values measured.

PL

Obecna praca analizuje jedna z podstawowych własności ciekłego żużla krystalizatorowego jaka jest lepkość. Żużel w krystalizatorze wypełnia szczelinę pomiędzy ścianami krystalizatora a wlewkiem, gdzie występuje w postaci zestalonej oraz cienkiej warstwy ciekłego żużla. Główna jego funkcja jest smarowanie ścian krystalizatora oraz kontrola transportu i odprowadzania ciepła z krzepnącej stali. W pracy wykonano badania lepkości metoda koncentrycznych cylindrów dla pięciu próbek żużli stosowanych w warunkach przemysłowych. Badania przeprowadzono dla przedziału temperatur 1200-1550 C. Następnie wyniki doświadczalne porównano z obliczeniami modelowymi. Różnice pomiędzy wynikami doświadczalnymi oraz obliczeniami modelowymi związane są z budowa żużli i przyjętymi założeniami. Pomiary w warunkach laboratoryjnych dotyczą układu dwufazowego: ciekły roztwór jonowy z rozproszona faza stała - węglem, z kolei obliczenia modelowe odnoszą się cieczy jednofazowej, dlatego wartości obliczone lepkości maja wartości niższe od zmierzonych.

2

Viscosity calculations of mold slag in continuous casting

Kalisz D.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2012

|

Vol. 58, nr 2

164--170

EN

Purpose: This paper deals with the mold slag viscosity calculations. Design/methodology/approach: The study involved the analysis of the impact of the chemical composition and temperature on the viscosity. Calculations were performed using models Riboud - Zhao, Urbain, Kondratiev and the computer program FactSage using module viscosity. The results of this works charakterize the effect of temperature, addition of CaF2 and Na2O on the viscosity for two types of slag. Findings: Slag 1 contained CaO/SiO2 = 0.78 and the addition of Na2O, slag 2 contained CaO/SiO2 = 1.32 wihout Na2O addition. Computer simulations revealed differences in the obtained values of viscosity. The use of the classical models: Riboud - Zhao and Urbain showed that at temperature 1200°C slag 2 contains larger content of CaO has the lowest viscosity at temperature 1500°C. The addition CaF2 causes a similar effect on viscosity of both slags. The use of the Fact Sage software showed that the addition of Na2O has a large influence on the viscosity. Slag 2 CaO/SiO2 = 1.32 although more than slag 1 is obtained at temperature 1500°C higher viscosity values. Research limitations/implications: Mathematical modeling of liquid mold slag viscosity based on classical and structural models and with the use of commercial software requires verification methods using scanning microscopy and nuclear magnetic resonance. Practical implications: The computer calculations of the mold slag viscosity shown that the selection of the chemical composition of the slag is important for the species of the cast steel and the speed of casting. Results of calculations show that the change in viscosity of the slag in the process result from the content composition: CaO/SiO2, CaF2 and Na2O content. Originality/value: The results of the calculations indicate the reaction of CaF2 with Na2O, probably results of this reaction is NaF, which prevents the formation of cuspidine which has a high melting point, its presence increases the melting point of the slag.

3

Thermodynamic analysis of elementary processes in molten oxide slag reduction

Podorska D., Wypartowicz J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 2

595-600

EN

The work deals with thermodynamic analysis applied to the elementary stages of the reduction of molten slag containing iron oxide. Reduction of liquid slag is possible through its interaction with solid carbon, gaseous carbon oxide and carbon dissolved in liquid iron. In the present work two chemical reactions of liquid slag with solid carbon and gaseous CO have been studied. The sets of thermodynamic equilibria in the systems: solid carbon-liquid slag-metallic iron-gas and liquid slag-metallic iron-gas were calculated by means of FACT software. Thus the simulation of the progress of reduction processes at the temperature 1800 K was obtained. The gaseous reduction products and solid iron were removed from consideration after each simulation step. The reduction with gaseous CO simulates the limiting case, where diffusion in gas is slow in comparison to surface reaction. The calculations revealed that consumption of reducing agent is much higher in the case of CO reduction. The dependences of FeO concentration in slag, CO2 concentration in gas phase and the amount of obtained iron on the reaction progress are approximately linear in the case of reduction with carbon and parabolic in reduction with CO. The geometry of the reaction of carbon grains with slag is suggested, in which the solid carbon – slag reaction is the predominant mode of process.

PL

Praca dotyczy analizy termodynamicznej stosowanej w podstawowych etapach redukcji ciekłych żużli zawierających tlenek żelaza. Redukcja ciekłych żużli jest możliwa przez ich współdziałanie ze stałym węglem, gazowym tlenkiem węgla i węglem rozpuszczonym w ciekłym żelazie. W tej pracy zostały zbadane dwie reakcje chemiczne ciekłego żużla ze stałym węglem i gazowym CO. Ustalenie termodynamicznych stanów równowagi w układach: stały węgiel – ciekły żużel – żelazo metaliczne – gaz oraz ciekły żużel – żelazo metaliczne – gaz zostało dokonane z wykorzystaniem oprogramowania FACT. Tym samym uzyskano symulację postępu procesów redukcji w temperaturze 1800 K. W kolejnych etapach symulacji nie rozpatrywano gazowych produktów redukcji i stałego żelaza z poprzedniego kroku. Redukcja gazowym CO symuluje proces limitujący, gdzie dyfuzja w gazie jest wolniejsza w porównaniu z reakcją na powierzchni. Obliczenia pokazują, że zużycie czynnika redukującego jest znaczne większe w procesie redukcji za pomocą CO. Zależności zawartości FeO w żużlu, zawartości CO2 w fazie gazowej i ilości uzyskanego żelaza na postęp reakcji są w przybliżeniu liniowe w procesie redukcji węglem i paraboliczne przy redukcji za pomocą CO. Została zaproponowana geometria reakcji węgla z żużlem, w której reakcja stały węgiel – żużel jest dominującym czynnikiem procesu.