Исследование особенностей гидродинамики конвертерной ванны, страница 2

Одной из важнейших характеристик кислородно-конвертерного процесса являются параметры взаимодействия кислородных струй с расплавленной ванной. Именно они оказывают определяющее влияние на соотношение скоростей окислительных процессов в ванне и режим шлакообразования.

Основной характеристикой, отражающей картину взаимодействия струй кислорода с ванной, является величина их заглубления в расплав.

Непосредственные измерения указанных параметров в реальных условиях настолько сложны, что подобные задачи изучаются чаще всего в лабораторных условиях на холодных моделях с помощью методов приближенного физического моделирования процессов, протекающих в полости конвертера.

В данном случае наблюдения над моделью позволяют получить качественную картину явлений, имеющих место в реальном промышленном агрегате.


1 ПРИБЛИЖЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГАЗОВЫХ СТРУЙ С ЖИДКИМ МЕТАЛЛОМ

При приближенном моделировании взаимодействия струй газа с жидкостью обычно рассматривают взаимодействие инерционных и гидростатических сил, которые описываются критерием Архимеда:

,                                              (1)

где  — плотность газа и жидкости соответственно, кг/м3;

     — ускорение силы тяжести, м/с2;

 — скорость газа на выходе из сопла, м/с;

      — характерный линейный размер, м.

Критерий Архимеда в данном виде неудобен для работы, т.к. в него входит величина скорости газа. Она зависит не только от параметров фурмы и давления газа перед соплом, но и от высоты расположения сопла над жидкостью.

Преобразуем критерий Архимеда к виду: