3.5.2.6. Гщродинам1ка ванни

Конвертерна ванна у процес! продувки — складна багатофазна струк тура. Бурне газовидыення, що вщбуваеться пщ час продувки, зумовлюс штенсивне перем1шування фаз. Велик! температури процесу та агресин

н1сть фаз утруднюють безпо- середне вивчення структури ванни. Взаемод1я струменя кисню з розилавом е первин­кою 1 визначальною ланкою в складному комплекс! взаемопо- н'язаних явшц, що ведбувають- си в конвертернш ванн1.

У практищ ККП можлив! р1лш випадки розмщення фур­ми В1ДНОСНО редко!' ванни. На початку 1 НаИрИЮНЩ продувки (|>урма зазвичай знаходиться над ванною (рис. 3.11, а). При цьому до кисневого струменя ц|дм1шуеться з навколишнього ссредовшца оксид карбону (II)

I азот, тобто гази, що майже не розчиняються в метал к Оксид карбону (II), що утворюеться у факел1, лише частково асимыюеться ванною.

Упродовж продувки р1вень ванни дуже змшюеться, осюльки зм1- нюсться швидюсть окиснення вуглецю та штенсившсть газовщцлення, I зазвичай досягае максимуму в середиш плавки.

Киснев1 струмеш 2, яю витжають 13 сопел фурми /, формують пер- иимну реакц1Йну зону з межами низх!дного струменевого потоку 3 (рис. 3.11, б). Швидюсть потоюв у первинн1Й реакц1ЙН1Й зон1 змен- шусться В1Д ОС1 до периферп та В1Д М1сця 31ткнення струмешв з ванною иинз по ос1 зони. Ор1ентовно вона становить 10 — 100 м/с, а вектор /|Инам1чного напору мае напрям униз за потоком. У межах вторинно!' р»^,акц1Йно1 зони 4 вид1ляються продукта реакц!Т оксщцв феруму з р.игмснтами, розчиненими у метал1, зокрема газов! об'еми 5 з продукта­ми окиснення вуглецю. Кожна бульбашка, що спливае на поверхню, инштовхуе перед собою рщкий метал, а шпп його порцп займають м1сце, що шиильнилося. Це створюе потоки металу 31 швидюстю 10 м/с з Игктором, спрямованим уверх. У перифершнш частин1 ванни 6 залежно н1д ТТ розм1р1в утворюеться один чи два цикли потоюв 31 швидюстю I М/с.

Рис. 3.11. В1дкрита взаемод1я струменя кисню з ванною (а) 1 заглиблена (б)

Газов! об'еми руйнуються на поверхш металево! ванни, де виника- 11Н1. сплески 8. Сп1нений шлак 7 зменшуе висоту сплесюв 1 вони мо- жу |ь не виходити за меж1 шлакового шару. Руйнуючись у шлаковш фп.||, сплески подр1бнюються на краши 9 розм1ром 10 ⁴ -10 ² м 1 б1льше. Крипт 1пд Д1ею власно!" маси осщають у шлаку там швидше, чим бшьни 1нп1 р(>зм 1 ри. Вони можуть коагулювати одна з одною або зливатися з ноиимп силесками. Шлакова фаза разом 13 краплями металу, що зависли V н1й, утиорюють шлакометалеву емульс!ю. На поверхн! контактування

крапель 31 шлаком можлива реакщя карбону, розчиненого в метал1 крашп, з оксидами феруму шлаку з утворенням бульбашок газу 10. Остант разом з газовими об'емами зумовлюють сшнення шлаку. Внаопдок руйнування на спшеному шлаку газових об'ем1в утворюються сплески 11 шлакометалево! емульси.

Зб1льшення об'ему спучено! конвертерно! ванни Д V пропорций не швидкост! утворення об'емхв СО (^со) > тобто швидкостг зневуглещо вання 1 тривалосп знаходження об'ем1в газу у ванш т:

АУ =У_со т. (3.46)

Збшыиення при цьому ргвня ванни визначають за формулою

Ак_в/к_в=к(ц_су)^а^/п^с, (3.47)

де к — коефщент пропорцшносп; т]_с — частка кисню, витраченого на окиснення вуглецю; V — штенсившсть продувки, м³/хв; а= 0,7; с - 0,6; коефщ1ент Ь залежить в1д м1сткост1 конвертера.

Якщо р1вень шлакометалево! емульсп знаходиться достатньо близь ко до горловини конвертера, то окрем1 сплески через горловину вики даються 13 конвертера, а шод1 шлакометалева емулычя иереливаеться через край горловини.