Дифузійно-кінетична модель розчинення парів магнію в розплаві під час руху бульбашки в режимі хімічної локальної рівноваги магнію та сірки
Loading...
Date
2024
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
ДДТУ, Кам’янське
Abstract
UKR: Метою роботи є розгляд дифузійно-кінетичного розчинення магнію з бульбашки, що рухається, в розплав з урахуванням зміни його параметрів при локальній хімічній рівновазі. Виконано математичний опис дифузійного процесу. Наведено результати розрахунків для бульбашки, що піднімається з глибини 2 м розплаву при температурі чавуну 1300 °С і 1400 °С в умовах, коли концентрація сірки становить 0,05 % (початкова стадія процесу) і 0,002 % (режим глибокої десульфурації).Проаналізовано залежності зміни радіусів бульбашок під час їх підйому в розплаві чавуну, зміни глибини підйому бульбашок у розплаві, концентрації магнію на їхній поверхні, а також зміни маси магнію в бульбашках при температурах металу 1300 °С і 1400 °С. Розроблено математичну модель розчинення рухомих бульбашок парів магнію в розплаві з урахуванням хімічної рівноваги концентрацій сірки та магнію в металі. Запропонована математична модель дає теоретичну оцінку втрат парів магнію.
ENG: The aim of the work is to examine the diffusion-kinetic dissolution of magnesium from a moving bubble into the melt, taking into account changes in its parameters under local chemical equilibrium. A mathematical description of the diffusion process is provided. The results of calculations are presented for a bubble rising from a depth of 2 meters in the melt at temperatures of 1300°C and 1400°C, under conditions where the sulfur concentration is 0.05% (initial stage of the process) and 0.002% (deep desulfurization mode). The dependencies of bubble radius changes during their ascent in the melt, the changes in the depth of bubble rise, magnesium concentration on their surface, as well as the changes in the mass of magnesium in the bubbles at metal temperatures of 1300°C and 1400°C, are analyzed. A mathematical model for the dissolution of moving magnesium vapor bubbles in the melt is developed, taking into account the chemical equilibrium of sulfur and magnesium concentrations in the metal. The proposed mathematical model provides a theoretical estimate of magnesium vapor losses.
ENG: The aim of the work is to examine the diffusion-kinetic dissolution of magnesium from a moving bubble into the melt, taking into account changes in its parameters under local chemical equilibrium. A mathematical description of the diffusion process is provided. The results of calculations are presented for a bubble rising from a depth of 2 meters in the melt at temperatures of 1300°C and 1400°C, under conditions where the sulfur concentration is 0.05% (initial stage of the process) and 0.002% (deep desulfurization mode). The dependencies of bubble radius changes during their ascent in the melt, the changes in the depth of bubble rise, magnesium concentration on their surface, as well as the changes in the mass of magnesium in the bubbles at metal temperatures of 1300°C and 1400°C, are analyzed. A mathematical model for the dissolution of moving magnesium vapor bubbles in the melt is developed, taking into account the chemical equilibrium of sulfur and magnesium concentrations in the metal. The proposed mathematical model provides a theoretical estimate of magnesium vapor losses.
Description
В. Єлисєєв: ORCID 0000-0003-4999-8142; І. Маначин: ORCID 0000-0001-9795-6751; В. Кисляков: ORCID 0000-0002-1775-5050; ; О. Руденко: ORCID 0000-0001-6068-9901; О. Чубіна: ORCID 0000-0003-2213-5013
Keywords
рафінування чавуну, магній, пузир, кінетика, модель, cast iron refining, magnesium, bubble, kinetics, model, КАВП
Citation
Єлисєєв В. І., Маначин І. О., Кисляков В. Г., Руденко О. Л., Чубіна О. А. Дифузійно-кінетична модель розчинення парів магнію в розплаві під час руху бульбашки в режимі хімічної локальної рівноваги магнію та сірки. Збірник наукових праць ДДТУ. Кам’янське, 2024. До 95 річчя кафедри металургії ім. професора В.І. Логінова Дніпровського державного технічного університету. С. 89–97. DOI: https://doi.org/10.31319/2519-2884.tm.2024.8.