Academic literature on the topic 'Кисневий конвертор'

Роботу присвячено математичному опису процесу піноутворення шлаку в металургійному конверторі і визначенню оптимального об’єму газу для продування і для уникнення переповнення конвертора газошлаковою піною. Кисневі конвертори широко використовуються у виробництві сталі, тому актуальною є побудова математичної моделі для підвищення ефективності означеного процесу. Всередині конвертора розташовується товстий шар шлаку на поверхні розплавленого металу. Шар має високу в’язкість і під час продування він швидко накопичує спливаючі бульбашки, формуючи піну, яка складається з шлаку і переважно газу. Піна збільшує свою товщину і може переповнити конвертор, що є небажаною подією з загрозливими наслідками. Запропоновано математичну модель, яка включає рівняння збереження імпульсу розплаву шлаку та об’ємної частки газу в ньому з граничними умовами для розв’язання рівнянь, що дозволяє оцінити швидкість піноутворення в залежності від інтенсивності продування. Для проведення чисельних дослідів дискретизацію диференціальних рівнянь пропонується зробити методом центральних різниць і реалізувати математичну модель у комп’ютерній програмі на розповсюдженій мові програмування C#. Застосування інтерфейсу користувача у вигляді екранних форм дозволить користувачеві вводити початкові умови чисельного досліду та одержувати інформацію про поточний стан системи, а також виводити на екран статистичні дані про поля швидкості та газу із можливістю їх збереження.

Кисневі конвертори часто використовуються у виробництві сталі для видалення вуглецю з чавуну за допомогою продувки киснем та для розплавлення металобрухту. Шлак на поверхні розплаву всередині конвертора уповільнює газові бульбашки, що утворює велику кількість емульсії або піни. Іноді рівень піни може перевищувати ви-соту конверторної ванни. Щоб запобігти цьому, металургам потрібно прогнозувати подібні ситуації та відповідно зменшувати вдування газу в небезпечні періоди. Після багатьох років використання кисневих перетворювачів металурги отримали досвід і знають безпечні режими цього процесу. Однак ці режими можна вдосконалити за до-помогою математичного моделювання, яке користується популярністю в наші дні, оскільки воно має менші витрати, ніж реальні експерименти на заводі чи в лаборато-рії. Гідродинамічні процеси в конверторі складні, тому математична модель повинна уникати надмірного спрощення та враховувати важливі деталі про них. У попередній роботі представлена модель з детальним описом рівнянь (Нав'є-Стокса) та граничних умов. Чисельне рішення простіше отримати, ніж аналітичне для такої складної моде-лі. Для перевірки адекватності моделі використовуються такі припущення: загальна кількість газу повинна бути збережена у випадку закритого об'єму, а також поле ти-ску повинно збільшуватися відповідно до отриманої кількості газу; у разі переміщення вільної поверхні рівень піни повинен змінюватися відповідно до приходу газу і поверта-тися до початкового значення після того, як весь газ піде з рідини.Представлені малюнки ілюструють зміну рівня піни у випадку, коли газ надходить у розплав протягом перших 20 секунд з лінійним зниженням до нуля через 20 секунд. Об-числювальна область має 72x144 комірок. Ефективність обчислень знижується, коли рівень піни зростає, оскільки в розрахунку бере участь більше клітин. На інших рисун-ках показано газове поле (кольором) і поле швидкості (стрілками) для двох випадків: коли об’єм закритий і коли поверхня розплаву рухається. У закритому об’ємі зазначені вище припущення перевірено та подано графік залежності кількості газу. На основі цього зроблено висновок про якісну адекватність моделі. 2D-візуалізація здійснюється у комп’ютерної програми, розробленої на популярній мові.

У киснево-конвертерній ванні протікає складний комплекс явищ, серед яких процес взаємодії газового струменя окислювача з розплавом є первинним і визначальним фактором в проходженні фізико-хімічних і тепло- масообмінних процесів при плавці. З метою підвищення ступеня якісного засвоєння кисню дуття ванною запропоновано використання складеного сопла на базі коаксіального кільцевого. Аналітичне дослідження термодинамічного показника протікання реакцій – енергії Гіббса для умов використання складеного кільцевого сопла встановило можливість більш активного протікання всіх реакцій, що протікають у первинній реакційній зоні, а особливо реакцій, що відповідають за шлакоутворення та тепловий стан ванни. Отримані результати кореспондуються зі встановленими раніше на фізичних та високотемпературних дослідах ефектами у порівнянні з роботою звичайного чотирьох соплового наконечника: більш глибоким зануренням струменя газу у рідку ванну, активним засвоєнням вапна та підвищенням температури підфурменої зони.

Проєкт містить 60 с. тексту, 33 рисунка, 2 таблиці, посилання на 26 літературних джерел та 4 конструкторських документи. Об’єктом керування є параметри киснево-конвертного виготовлення сталі. Предметом дослідження є система киснево-конвертної обробки сталі. Метою дипломного проєкту є створення автоматизованої системи регулювання параметрами киснево-конвертного виготовлення сталі, створити програмні моделі об’єкта управління та контролера та забезпечити контроль за протіканням даного процесу. У дипломному проєкті розроблено систему управління параметрами киснево-конвертерного виготовлення сталі. На протязі виконання роботи, було розглянута її актуальність, та галузь застосування. Також були оглянуті можливі рішення і на основі їх, а також навичкам, здобутим за час навчання, було обґрунтовані, та вибрані методи для досягнення мети, створені структурна та функціональна схеми, програма управління та автоматизоване робоче місце оператора. Також, був обґрунтований вибір з’єднання між елементами автоматизованої системи. Отримані результати, можуть бути корисними при автоматизації подібних об’єктів, допрацювання та встановлення їх на реальні об’єкти по виробництву сталі.
The project contains 60 pages of text, 33 figures, 2 table, links to 26 literary sources and 4 design documents. The object of control is the parameters of oxygen-envelope steel production. The subject of the research is the oxygen-envelope steel processing system. The purpose of the diploma project is to create an automated control system for the parameters of oxygen-envelope steel production, to create software models of the control object and the controller and to provide control over the process.. In the diploma project the control system of parameters of oxygen-converter production of steel is developed. During the implementation of the work, its relevance and scope were considered. Possible solutions were also reviewed and based on them, as well as skills acquired during training, were substantiated and selected methods to achieve the goal, created structural and functional schemes, management program and automated operator's workplace. Also, the choice of connection between the elements of the automated system was justified. The obtained results can be useful in the automation of such objects, refinement and installation of them on real objects for steel production.

Тимчук І. С. Проект системи очистки газів, що утворюються при конвертерному виробництві конструкційних сталей : кваліфікаційна робота магістра спеціальністі 183 "Технологія захисту навколишнього середовища" / наук. керівник Г. Б. Кожемякін. Запоріжжя : ЗНУ. 2020. 92 с.
UA : Виконаний аналіз існуючих технологій очищення газів киснево-конвертерного виробництва. Проведено розрахунки, за результатом яких було підібрано технологічне обладнання – апарати для очищення технологічного газу. Виконано розрахунок аеродинамічного тракту,було підібрано тягодуттєвий пристрій. Обрано апарати для утилізації газу та вловленого пилу.
EN : The analysis of existing technologies for cleaning gases by BOF production has been carried out.Сalculations for selection of process equipment for gas process cleaning has been implemented. Aerodynamic route calculation has been made, draft consummation has been selected. Equipment for gas recovery and captured dust has been selected.

Мельничук О. О. Проект системи мокрого очищення конверторних газів з утилізацією тепла та підготовкою вловленого пилу до утилізації : кваліфікаційна робота магістра спеціальністі 183 "Технології захисту навколишнього середовища" / наук. керівник Є. А. Манідіна. Запоріжжя: ЗНУ, 2020. 112 с.
UA : Кваліфікаційна робота для здобуття ступеня вищої освіти магістра за спеціальністю 183 – Технології захисту навколишнього середовища, науковий керівник Є.А. Манідіна. Запорізький національний університет. Інженерний інститут. Факультет будівництва та цивільної інженерії, кафедра прикладної екології та охорони праці, 2020. Запроектована система мокрого очищення, яка забезпечує вловлювання пилу і утилізацію хімічної теплоти відхідних газів від конверторів. Встановлено, що в результаті застосування для охолодження конвертерного газу котла-утилізатора виробляється 250 т/годгострої пари. Кінцева концентрація пилу на виході з другої ступені очищення становить 9 мг/м3. Ухвалена система водопостачання систем газоочищення конвертерів. Визначено основні техніко-економічних показники системи очищення конверторних газів з утилізацією тепла та підготовкою вловленого пилу до утилізації.
EN : Qualification work for the Master's degree higher education in the specialty 183 – Environmental protection technologies, scientific director E. A. Manidina.Zaporizhzhya National University.Institute of Engineering.Faculty of Building and Civil Engineering, Department of Applied Ecology and Occupational Health, 2020. Wet Purification System was designed. It provides dust trapping and utilization of chemical heat of Converter Gas. It is established that as a result of application for cooling of the converter gas of the boiler-utilizer, 250 t/h of sharp steam is produced. The final dust concentration at the outlet of the second purification step is 9 mg/m3. The water supply system for gas purification systems for converters has been approved. The main technical and economic indicators of converter gas purification system with heat recovery and preparation of trapped dust for disposal are determined.
RU : Квалификационная работа для получения степени высшего образования магистра по специальности 183 - Технологии защиты окружающей среды - Технологии защиты окружающей среды, научный руководитель Е.А. Манидина. Запорожский национальный университет. Инженерный институт. Факультет строительства и гражданской инженерии, кафедра прикладной экологии и охраны труда, 2020. Запроектирована система мокрой очистки, которая обеспечивает улавливание пыли и утилизацию химической теплоты отходящих газов от конвертеров. Установлено, что в результате применения для охлаждения конвертерного газа котла-утилизатора производится 250 т/ч острого пара. Конечная концентрация пыли на выходе из второй ступени очистки составляет 9 мг/м3. Принята система водоснабжения систем газоочистки конвертеров. Определены основные технико-экономических показатели системы очистки конверторных газов с утилизацией тепла и подготовкой уловленной пыли к утилизации.