Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


’арактеристика и газодинамика кислородных струй сталеплавильных агрегатов




 

¬ыше описаны (глава 2, І 3) основные сведени€ о характере окислительных процессов, протекающих, в сталеплавильных агрегатах при продувке ванны кислородом. Ёти процессы, несомненно, имеют наибольшее значение при плавке в кислородных конвертерах - поэтому большой интерес и значение представл€ют исследовани€, выполненные под руководством ¬.». Ѕаптизманского [72,73].

»стечение дозвуковых газовых струй и их характеристики хорошо исследованы газодинамиками и приведены в р€де работ [73, 74, 76]. Ќаибольший теоретический и практический интерес представл€ют следующие данные:

1. —редн€€ скорость истечени€ газовой струи, рассчитываема€ как скорость адиабатического расширени€ через сопло.

3. –аспределение локальных скоростей течени€ газа по поперечному сечению струи и величины динамических напоров газа по разным участкам этого сечени€.

4. ”гол раскрыти€ струи при ее выходе из сопла.

5. изменение скорости газа на оси струи в функции рассто€ни€ от среза сопла (выраженного обычно в калибрах).

6. –азмеры и форма участка встречи газовой струи с металлической ванной.

7. Ёнерги€ перемешивани€ металла дозвуковой струЄй и др.

Ёти вопросы подробно изложены в перечисленных выше источниках. «десь приведены только некоторые, типичные дл€ современного конвертерного процесса, особенности газодинамики кислородных струй.

ѕрежде всего отметим, что в св€зи со стремлением к повышению интенсивности продувки металла при возможном ограничении размеров газопроводов и фурм, р€д заводов перешел на применение сверхзвуковых кислородных струй, характерные особенности которых изложены ниже. »стечение кислорода со сверхзвуковыми скорост€ми обеспечиваетс€ при использовании расшир€ющихс€ сопел, близких по форме к соплам Ћавал€.

ќсновным параметром, определ€ющим характер истечени€ струи газа из сосуда, €вл€етс€ отношение давлени€ в сосуде сжатого газа Ц о к давлению в окружающей среде н, т.е. N = P o/ P н. ѕри некотором значении N (обозначим его через N *.) скорость газа в критическом сечении сопла, из которого этот газ истекает, достигает местной скорости звука. Ќапример, дл€ воздуха N *=1,89. ѕри N ³ N * дл€ данного газа его скорость достигает или превышает скорость звука. ѕри этом в струе наблюдаютс€ локальные значительные уплотнени€ и волнообразные разрежени€ газа. ¬ результате этого образуютс€ "ударные волны", конфигураци€ и положение которых в сверхзвуковой струе тесно св€заны с ее "нерасчетностью", под которой следует понимать отношение давлени€ в выходном сечении сопла а к давлению окружающей среды н, т.е. n = P a/ P н. ѕри n >1имеет место истечение недорасширенной струи, при n <1 Ц перерасширенной. ѕри n =1 сверхзвукова€ стру€ называетс€ "расчетной"

n = / P н=p(M a) N (77)

 

где ћ а= V / а Ц число ћаха, основной параметр движени€ газа, представл€ющий собой отношение скорости движени€ газа в данной точке (V) к скорости звука в данном газе (а).

“аким образом, число ћаха определ€ет, будет ли поток газа в данной точке дозвуковым (ћ а<1),звуковым (ћ а=1) или сверхзвуковым (ћ а>1).√азодинамическа€ функци€ числа ћаха Ц p(ћ а) определ€етс€ через показатель адиабаты Ц   (равный дл€ кислорода и других двухатомных газов 1,4) с помощью уравнени€

 

p(ћ а)=[1+(K Ц1)/2(M 2)]ЦK/K-1. (78)

 

Ќа рис.18 представлена схема сверхзвуковой струи. “акую струю дл€ ее рассмотрени€ удобно разбить по ее оси на три участка:

1) начальный газодинамический участок (I Ц см. рис. 18), в котором в€зкость и теплопроводность газа про€вл€ют себ€ лишь в тонком пограничном слое;

2) переходный участок, где имеет место существенна€ турбулентность, но есть €дро посто€нной скорости газа, а максимальна€ дл€ данного сечени€ скорость газа не лежит на оси струи (2 на рис.18);

3) основной участок струи, в котором осева€ скорость газа (дл€ данного сечени€ струи) становитс€ максимальной (см. участок 3 на рис.18).

 
 

 

 


Ќаиболее сложна газодинамика первого и второго участков струи. »менно здесь про€вл€етс€ ее волнова€ структура и неравное распределение плотностей газа и локальных скоростей его течени€. »менно в этих участках особенно сильно про€вл€ютс€ искусственно создаваемые пульсации давлений и ударные волны. –асчет геометрических и газодинамических параметров сверхзвуковых струй составл€ет большие трудности [79].

“ипичные дл€ сверхзвуковых струй скачки уплотнений и разрежений газа, волнообразные его потоки, перемещающие в каждом данном его поперечном сечении, имеют огромное значение дл€ процессов взаимодействи€ металла с кислородной струЄй. ƒело в том, что при встрече сверхзвуковой струи с тем или иным участком поверхности металла последний испытывает удары за счет этих волнообразных уплотнений газа, привод€щие к разрыхлению поверхностного сло€ металла, смене микролокальных участков поверхности, раздроблению металла и т.п. Ётот факт, естественно, наиболее отчетливо про€вл€етс€ в тот период плавки, когда кислородна€ стру€ полностью погружена в объем металла, т.е. металл контактирует со всеми участками струи Ц в частности, и с теми, где локальные неравномерности давлений и скоростей течени€ газа наиболее значительны.

ƒл€ конвертерного передела сверхзвуковые кислородные струи представл€ют значительный интерес еще и потому, что, если за счет тех или иных изменений формы сопла, искусственно создаютс€ нарушени€ характера сверхзвукового потока, то эти нарушени€ сохран€ютс€ на большой длине струи, т.е. она весьма "дальнобойна€". Ёти нарушени€ создают неустойчивые "отрывные потоки", особенно сильно вли€ющие на поверхность металла, с которой они встречаютс€. ќни оказывают положительное вли€ние на кинетику химических взаимодействий, протекающих на границе раздела жидкого металла и газа, a также ускор€ют такие процессы, как растворение извести в шлаке, его гомогенизацию и выравнивание химического состава всего объема шлака.

¬ св€зи со сказанным выше следует считать перспективными изыскани€ некоторых металлургов и газодинамиков [86] в области конструировани€ фурм и разработки новых режимов кислородной продувки, обеспечивающих использование положительных особенностей сверхзвукового кислородного дуть€.

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2016-12-05; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 455 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ѕутерброд по-студенчески - кусок черного хлеба, а на него кусок белого. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

743 - | 811 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.011 с.