КОМП'ЮТЕРНИЙ АНАЛІЗ ВПЛИВУ РЕЖИМІВ ПРОДУВКИ РОЗПЛАВУ НА МЕХАНІЧНУ ЕРОЗІЮ ФУТЕРІВКИ КОВША

Анотація

Під час транспортування з одного цеху в інший температура розплаву у ковші зберігається завдяки шару вогнетривкої футерівки всередині на стінках і дні. У процесі продування турбулентні потоки розплаву розмивають футерівку і товщина її шару зменшується через механічну ерозію. Особливістю ерозії є неоднорідність розмиття, викликану анізотропією поля швидкості. Дослідження різних конфігурацій фурм і витрат газу дозволить визначити оптимальні технологічні умови для збереження вартісної футерівки. Метою роботи є математичне моделювання механічного зносу футерівки ковша потоками розплаву під час продування аргоном за допомогою розробленого програмного забезпечення наукових досліджень. Ступінь розмиття залежить від швидкості дотичного розплаву. При виробництві сталі намагаються уповільнити це зношування, бо кожний ремонт футеровки вартує значного часу і ресурсів. Цій проблемі науковці приділяли увагу у публікаціях, зокрема, по математичному моделюванню зносу футеровки. Дослідженню підлягає велика кількість умов цього процесу, зокрема, кількість і розташування фурм продування, а також потужність продування. По-перше треба і домішку швидко перемішати у розплаві, а по-друге і футеровку ковша зберегти. Комп’ютерна візуалізація і аналіз означеного процесу передбачають його хід і результати у вигляді розрахованих полів, зокрема, зносу. Поля зберігаються у базі даних і додавання та їх обробка здійснюється через спеціально розроблений вебсайт. Він надає можливість дослідникам зареєструватися і заповнювати форму досліду, а також додавати літературні джерела даних. Перелік літератури використовується практично у всіх дослідах для порівняння результатів. Моделювання процесу в умовах потужності продування 40, 60 і 90 л/хв та кількістю пробок продування від однієї до трьох показало: найбільше розмиття прогнозується на дні, поблизу фурм продування, причому перехід на кожну вищу потужність продування підвищує інтенсивність розмиття приблизно на 15%. Вимикання фурм після 1 хвилин продування значно зменшує розмиття мінімум на 35%. Якщо ж розглядати стінку ковша, то без відключення фурм витрати 90 л/хв є найбільш руйнівними.