| 2021 №01 (06) |
DOI of Article 10.37434/sem2021.01.01 |
2021 №01 (02) |
Сучасна електрометалургія, 2021, #1, 9-16 pages
Вплив деформації крапель розплавленого металу на їх рух та нагрівання в шарі шлаку при ЕШП
І.В. Крівцун, В.М. Сидорець, А.В. Сибір, Г.П. Стовпченко, Г.О. Полішко, Л.Б. Медовар
ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
Реферат
Запропоновано спрощену математичну модель процесів руху і нагрівання крапель розплавленого металу в рідкому шлаку при ЕШП в двох варіантах постановки задачі: крапля зберігає вихідну сферичну форму; крапля деформується і набуває форму сплюснутого (в напрямку руху) сфероїда. Показано, що деформація краплі чинить істотний вплив на швидкість і тривалість її руху в шарі шлаку, а також на площу поверхні краплі (при збереженні її об’єму), яка визначає умови нагрівання і взаємодії металу краплі з розплавленим шлаком. Доведено, що внаслідок збільшення площі поверхні і зменшення швидкості руху крапель більшого діаметру їх нагрівання в шарі шлаку відбувається більш ефективно в порівнянні зі сферичними краплями. Біблігр. 16, табл. 2, рис. 11.
Ключові слова: електрошлаковий переплав; математичне моделювання; витратний електрод; крапля рідкого металу; розплавлений шлак; нагрівання; рух; деформація краплі
Received 22.01.2021
Список літератури
1. Medovar, B.I., Tsykulenko, A.K., Shevtsov, V.L. (1986) Metallurgy of electroslag process. Kiev, Naukova Dumka [in Russian].2. Gulyaev, I.P., Dolmatov, A.V., Kharlamov, M.Yu. et al. (2015) Arc-plasma wire spraying: An optical study of process phenomenology. J. of Thermal Spray Technology, 24(4), 659–670.
3. Chaulet, J., Kharicha, A., Charmond, S. et al. (2020) A 2D multiphase model of drop behavior during electroslag remelting. Metals, 10, 490; DOI:10.3390/met10040490.
4. Clift, R., Grace, J.R., Weber, M.E. (1978) Bubbles, drops and particles. New-York, London, Academic Press.
5. Michaelides, E.E. (2006) Particles, bubbles & drops: Their motion, heat and mass transfer. World Scientific Publ.
6. G.P. Stovpchenko, A.V. Sybir, G.O. Polishko, L.B. Medovar, Ya.V. Gusiev (2020) Mass Transfer in Electroslag Processes with Consumable Electrode and Liquid Metal. Progress in Physics of Metals, 21, No. 4: 481–498 https://doi.org/10.15407/ufm.21.04.481
7. Happel, J., Brenner G., (1976) Hydrodynamics under small Reynolds numbers. Moscow, Mir [in Russian].
8. Brooks, G., Subagyo, Y. Pan (2005) Modeling of trajectory and residence time of metal droplets in slag–metal–gas emulsions in oxygen steel making. Metall. and Material Transact. B, 36, 525–535. DOI: 10.1007/s11663-005-0044-x
9. Nanda Kishore, Sai Gu (2011) Momentum and heat transfer phenomena of spheroid particles at moderate Reynolds and Prandtl numbers. Heat Mass Transfer, 54(11–12), 2595–2601. Doi:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2011.02.001.
10. Yang, C., Mao, Z. (2014) Numerical simulation of multiphase reactors with continuous liquid phase. Academic Press.
11. Kharicha, A., Karimi-Sibaki, E., Wu, M. et al. (2018) Review on modeling and simulation of electroslag remelting. Steel Research Int., 89(1).
12. Dudko, D.A., Rublevsky, I.N. (1961) About drop transfer of electrode metal in electroslag welding. Avtomatich. Svarka, 4, 24–31 [in Russian].
13. Polishko, G., Stovpchenko, G., Medovar, L., Kamkina, L. (2019) Physicochemical comparison of electroslag remelting with consumable electrode and electroslag refining with liquid metal. Iron Making & Steel Making, 46(8), 789–793. https://doi.org/10.1080/03019233.2018.1428419
14. Klyuev, M.M., Volkov, S.V. (1984) Electroslag remelting. Moscow, Metallurgiya [in Russian].
15. Klyuev, M.M., Nikulin, A.A. (1970) Speed of movement and degree of heating of the metal drop in slag during electroslag remelting. Bulleten TsNIICherMet., 4, 32–34 [in Russian].
16. Schmehl, R. (2002) Advanced modeling of droplet deformation and breakup for CFD analysis of mixture preparation. In: Proc. of ILASS-Europe 2002 (Zaragoza, 9–11 September, 2002).
Реклама в цьому номері:
