Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Металлургия -> Баптизманский В.И. -> "Конвертерные процессы производства стали" -> 8

Конвертерные процессы производства стали - Баптизманский В.И.

Баптизманский В.И., Охотский В.Б. Конвертерные процессы производства стали — К.:«Вища школа», 1983. — 343 c.
Скачать (прямая ссылка): konverternoe-proizvodstvo-stali.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 7 < 8 > 9 10 11 12 13 14 .. 158 >> Следующая

Рис. 1.4. Режимы взаимодействия газовой струи с жидкостью
17
кая из сопла 1, расположенного над ванной 3, может иметь различный динамический напор на уровне ванны кх. Он зависит от параметров струи на выходе из сопла, высоты последнего над уровнем спокойной ванны, а также плотности среды между соплом и ванной.
Согласно закономерностям распространения газовых струй (см. подразд. 1.1) динамический напор по оси струи на расстоянии х составляет:
р-;2-^(а^)2 , (1.35)
где р — постоянная, характеризующая темп смешения газовой струи со средой выше поверхности жидкости.
При незначительном кх газовая струя образует на поверхности жидкости лунку (рис. 1.4, а). Ударяясь о поверхность лунки, газовый поток растекается по ней, вызывая волны, а затем переходит в среду над уровнем ванны (режим 1). С возрастанием Нх глубина лунки I увеличивается и наступает момент, когда растекающийся по поверхности лунки газовый поток создает на ней волны, которые, передвигаясь к краю лунки, теряют свою стабильность (режим 2). Под действием газового потока с гребней волн срываются капли жидкости и попадают в среду над ванной (рис. 1.4, б).
Дальнейшее увеличение йх вызывает все большее углубление лунки, она теряет устойчивость, начинает колебаться по маятниковому типу, а затем вращаться вокруг вертикальной оси. Такой режим взаимодействия газовой струи с жидкостью весьма нестабилен и при некоторой критической величине /гх переходит в режим 3 глубокого проникновения струи в жидкость (рис. 1.4, в). Принципиальная особенность этого режима заключается в потере непрерывности отраженного газового потока, который дробится на отдельные газовые объемы 4, всплывающие из ванны на ее поверхность и при разрушении вызывающие всплески 6. Последние выше уровня ванны могут захватываться (эжектироваться) газовой струей, дробиться в ней. Образующиеся капли 5 получают под действием газового потока импульс, вектор которого направлен сверху вниз, и внедряются в жидкость. Такой же процесс протекает и ниже уровня ванны, когда отдельные объемы жидкости захватываются с поверхности кратера, дробятся на капли 5, внедряющиеся в объем ванны 3.
Описанные физические процессы, наблюдающиеся при холодном моделировании, в последнее время получили подтверждение в натурных условиях продувки металла кислородными струями. Удалось установить, что режимы 1 и 2 отличаются весьма слабым взаимодействием кислорода с металлом и только в режиме 3 интенсивность взаимодействия возрастает, обеспечивая достаточно полное усвоение вдуваемого кислорода. Принимая во внимание, что в обычных условиях кислородно-конвертерного процесса кислород дутья практически полностью усваивается ванной, можно считать, что это происходит в результате взаимодействия в режиме 3. Лишь иногда при очень высоком положении фурмы над ванной в начале и в конце продувки, по-видимому, наблюдается взаимодействие, близкое к режиму 2.
18
Переход одного режима взаимодействия в другой осуществляется при некоторых определенных условиях. В частности, установлено, что переход режима 1 в режим 2 происходит при некоторой постоянной для данной жидкости глубине лунки L*, т. е. когда ft* — = const. В более общей форме можно считать, что это имеет место при некотором постоянном значении критерия WejK = aiK/piKg'^*, где дж и рж - поверхностное натяжение и плотность жидкости соответственно. Это условие может быть записано также в виде модифицированного критерия We'w= ampjg(h*x )2. Таким образом, для данной жидкости существуют критические величины динамического напора газового потока на оси газовой струи в месте встречи ее с жидкостью ft* , при достижении которых режим 1 переходит в режим 2 ft* и режим 2 в режим 3 ft* . Если л:=йф+1, на основании выражения (1.35) для этих условий можно записать
[(Аф + L)/dmA* = ^(Рвых^вь,х)0'5, ( 1 -36)
где k — коэффициент пропорциональности, учитывающий темп смешения струи с окружающей средой р.
Для кислородной струи, взаимодействующей с металлом системы Fe —С, значение ? = 0,0404 и 0,035 соответственно для первого и второго граничного режима. Учитывая специфику строения сверхзвуковых струй, истекающих в неизотермических условиях, необходимо из величины йф в выражении (1.36) вычесть длину ядра струи.
В исследовательской практике, изучая процессы взаимодействия кислородной струи с ванной, прибегают к холодному моделированию, чаще всего используя продувку жидкости неассимилируемым газом. Моделирование предусматривает соблюдение постоянства различных критериев подобия. В свете изложенного выше представляется необходимым, моделируя физико-химические процессы в зоне взаимодействия струи с ванной, соблюдать прежде всего идентичность режимов на модели и в натурных условиях.
Продувка в режиме заглубленной струи отличается значительной сложностью. Важным моментом протекающих процессов является дробление эжектируемой в струю жидкости на капли. Последние имеют размер порядка 10~5 м, если жидкость дробится в области высоких скоростей газовых потоков (ближе к поверхности ванны и оси струи), и достигают Ю-3 м, если область эжекции и дробления расположена в периферийных участках зоны взаимодействия.
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 7 < 8 > 9 10 11 12 13 14 .. 158 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама