Дослідження поведінки шлакової системи при обробці металу газовою сумішшю з підвищеним вмістом азоту
Loading...
Files
Date
2022
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
НМетАУ, Дніпро
Abstract
UKR: Мета. Вивчення впливу шлакового покрову на видалення газів (водню та азоту) при обробці металу газовою сумішшю. Одним з найбільш поширених способів ковшової обробки сталі є процес продування металу інертними газами та її вакуумування. Методика. Математична модель, яка дозволяє розглядати процес видалення і розраховувати кількісні показники видалення розчинених газів з металу при позапічній обробці. Результати. При продуванні аргоном метал на установці ківш-піч поверхня металу повинна бути відкритою від шлаку, але при цьому відбувається паралельний перехід газу з атмосфери в метал, оскільки шлак є захисним покривом металу від атмосфери також доказано, що спінювання шлаку впливає лише на вміст азоту в металі. Наукова новизна. Розгляд термодинамічних та кінетичних особливостей розчинення азоту в металі при продувці інертними газами металу в ковші та при вакуумуванні дозволили з'ясувати тепло та масообміні процеси поведінки газів у металі що приведе до можливостей розробки нової технології ковшової обробки металу із застосуванням інертних газових сумішей. Практична значущість. Використовувати суміш газів, що містить азот, при продувці можливо за рахунок ведення процесу обробки металу під спіненим шлаком, бо процес видалення азоту йде значно швидше тому є можливість розширити класу для якого можливо використовувати суміш газів при продувці сталі.
ENG: Goal. Study of the influence of the slag cover on the removal of gases (hydrogen and nitrogen) during metal processing with a gas mixture. One of the most common methods of ladle processing of steel is the process of blowing the metal with inert gases and vacuuming it. Method. The mathematical model considers the removal process and calculates quantitative indicators of the removal of dissolved gases from metal during out-of-furnace processing. The results. When blowing metal with argon on a ladle-furnace installation, the surface of the metal must be open from the slag, but at the same time there is a parallel transition of gas from the atmosphere into the metal, since the slag is a protective coating of the metal from the atmosphere, it has also been proven that the foaming of the slag affects only the nitrogen content in the metal. Scientific novelty. Examination of the thermodynamic and kinetic features of nitrogen dissolution in metal during blowing with inert gases in the ladle and during vacuuming made it possible to find out the heat and mass transfer processes of the behavior of gases in the metal, which will lead to the possibility of developing a new technology of ladle processing of metal using inert gas mixtures. Practical significance. It is possible to use a mixture of gases containing nitrogen during purging due to conducting the metal processing process under foamed slag, because the nitrogen removal process is much faster, therefore there is an opportunity to expand the class for which it is possible to use a mixture of gases during purging of steel.
ENG: Goal. Study of the influence of the slag cover on the removal of gases (hydrogen and nitrogen) during metal processing with a gas mixture. One of the most common methods of ladle processing of steel is the process of blowing the metal with inert gases and vacuuming it. Method. The mathematical model considers the removal process and calculates quantitative indicators of the removal of dissolved gases from metal during out-of-furnace processing. The results. When blowing metal with argon on a ladle-furnace installation, the surface of the metal must be open from the slag, but at the same time there is a parallel transition of gas from the atmosphere into the metal, since the slag is a protective coating of the metal from the atmosphere, it has also been proven that the foaming of the slag affects only the nitrogen content in the metal. Scientific novelty. Examination of the thermodynamic and kinetic features of nitrogen dissolution in metal during blowing with inert gases in the ladle and during vacuuming made it possible to find out the heat and mass transfer processes of the behavior of gases in the metal, which will lead to the possibility of developing a new technology of ladle processing of metal using inert gas mixtures. Practical significance. It is possible to use a mixture of gases containing nitrogen during purging due to conducting the metal processing process under foamed slag, because the nitrogen removal process is much faster, therefore there is an opportunity to expand the class for which it is possible to use a mixture of gases during purging of steel.
Description
І. Голуб: ORCID 0000-0002-6864-4123
Keywords
метал, газова суміш, азот, шлак, позапічна обробка, metal, gas mixture, nitrogen, slag, ladle-furnace installation, КМПтаВ
Citation
Голуб І. В. Дослідження поведінки шлакової системи при обробці металу газовою сумішшю з підвищеним вмістом азоту. Теорія і практика металургії. 2022. № 5 (136). С. 46–49.