Кинетические особенности окисления углерода в конвертерах с донным дутьём

Abstract

Математическим моделированием продувки железоуглеродистого расплава газообразным кислородом показано, что основным фактором, влияющим на различия в окисленности металла в конце продувки в конвертерах с верхним и нижним дутьём, является интенсивность перемешивания металла и шлака. Последняя, в свою очередь, определяет параметры пограничного диффузионного слоя: чем тоньше пограничный слой и чем больше поверхность взаимодействия, тем сильнее влияние микрокинетического эффекта на конечную концентрацию кислорода в металле. Установлено, что отклонение произведения [C][O] от равновесного зависит от содержания углерода в металле и от способа взаимодействия рассматриваемых компонентов металла (кислород окисляет углерод – обезуглероживание или углерод удаляет кислород – раскисление). При растворении компонента с меньшим коэффициентом диффузии, чем удаляемый, отклонение от равновесия будет большим в отличие от случая, когда растворяется компонент с большим коэффициентом диффузии

Математичним моделюванням продувки залізовуглецевого розплаву газоподібним киснем показано, що основним фактором, що впливає на відмінності в окисленні металу в кінці продувки в конвертерах з верхнім та нижнім дуттям, є інтенсивність перемішування металу і шлаку. Остання, в свою чергу, визначає параметри пограничного дифузійного шару: чим тонше прикордонний шар і чим більше поверхня взаємодії, тим сильніше вплив мікрокінетичного ефекту на кінцеву концентрацію кисню в металі. Встановлено, що відхилення співвідношення [C][O] від рівноважного залежить від вмісту вуглецю в металі і від способу взаємодії розглянутих компонентів металу (кисень окислює вуглець – зневуглецювання або вуглець видаляє кисень – розкислення). При розчиненні компонента з меншим коефіцієнтом дифузії, що видаляється, відхилення від рівноваги буде більшим у відмінності від випадку коли розчиняється компонент з більшим коефіцієнтом дифузії.

Mathematical modeling of iron-carbon melt blowing gaseous oxygen shows that the main factor influencing the differences in the oxidation of the metal at the end of the blowing in BOF with top and bottom blowing, is the intensity of mixing of metal and slag. The latter in turn defines the parameters of the boundary diffusion layer: the thinner the boundary layer and the larger the surface interaction, the stronger the effect microkinetics effect on the ultimate concentration of oxygen in the metal. It is established that the deviation of the work [C][O] equilibrium depends on the carbon content of the metal and the method of interaction of the components of metal (the oxygen oxidizes the carbon - decarburization or carbon removes oxygen – deoxidation). By dissolving the component with smaller coefficients the diffusion case than removed, the deviation from equilibrium will be larger in the presence of from the case when soluble component with a large diffusion coefficient.