" Н а у к а м о л о д ы х " , 3 0 - 3 1 м а р т а 2 0 1 7 г . , А р з а м а с
П о с в я щ а е т с я 1 0 0 - л е т и ю Р о с т и с л а в а Е в г е н ь е в и ч а А л е к с е е в а
174
опускают в металл сверху до уровня на 200...300 мм выше днища ковша. Во
время продувки вдоль стопора происходит наиболее интенсивное движение
металла и газа. Вследствие этого футеровка стопора размывается, и её частицы
поступают в металл, отрицательно влияя на возможность его очистки от
неметаллических включений. Поэтому использование ложных стопоров для
продувки металла инертным газом не нашло широкого применения.
На отечественных заводах также применяют продувку инертным газом
через шиберный затвор. Такой способ отличается простотой устройства и
отсутствием необходимости перестройки футеровки ковша. При установке в
гнездо ковша разливочного стакана вводят трубку для продувки аргоном и
засыпают стакан и верхнюю часть гнезда ковша магнезитовой крошкой. Перед
выпуском стали в ковш проводят продувку аргоном, который в первый момент
пробивает ход в подсыпке, образуя "сопло".
По сравнению с другими способами продувки, продувка аргоном через
трубку, установленную в шиберном затворе имеет преимущество, поскольку
при одинаковом расходе газа она обеспечивает большую мощность
перемешивания вследствие большей кинетической энергии поступающей в
жидкий металл газовой струи. Продувку инертным газом производят после
полного раскисления стали. Интенсивность продувки вместе с её
продолжительностью зависит от массы металла. Обычно продувку проводят от
3 до 10 мин.
Сталь, обработанная инертным газом в ковше, с выравненными составом
и температурой и сниженным содержанием неметаллических включений, имеет
улучшенные свойства, заключающиеся в повышении пластических свойств и
ударной вязкости.
С целью повышения эффективности продувки жидкой стали, проведен
расчет параметров холодной модели продувки жидкого металла через
погружную фурму и пористую пробку. При этом основными критериями
подобия являлись критерий Архимеда, критерий Фруда и симплексы
ρ/ρ
ш
,
Ϭ/Ϭ
ш
,
h/h
ш
(1)
В (1) обозначено:
ρ,
Ϭ
, h
– соответственно плотность, поверхностное натяжение,
высота металла; ρ
ш
,
Ϭ
ш
,
h
ш
– плотность, поверхностное натяжение, высота
шлака в ковше.
В качестве образца возьмем сталеразливочный ковш. Для определения
жидкостей на модели использовалась идентичность симплексов ρ/ρ
ш
и
Ϭ/Ϭ
ш
.
Для моделирования жидкой стали была выбрана вода, плотностью
1000 кг/м
3
и поверхностным натяжением
Ϭ=73,26*10
-3
Н/м, а для
моделирования шлака – вакуумное масло, плотностью 912 кг/м
3
и
Ϭ=34 10
-3
Н/м.
Масштаб моделирования был определен условиями равенства критериев
Архимеда по следующему выражению
