ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Практическая работа № 3. Расчёт удаления газов из стали при продувке инертным газом в ковшеРасчёт удаления газов из стали при продувке инертным газом в ковше Исходные данные:
В ходе работы необходимо: 1. Определить снижение содержания водорода при заданном расходе аргона. Построить график зависимости [%H] от VAr. 2. Определить падение температуры стали в ковше при продувке инертным газом. 3. Определить расход аргона, необходимый для снижения содержания водорода в стали с исходного значения до заданного. 4. Определить размеры всплывающих пузырьков аргона при заданных условиях продувки и расходе инертного газа. Введение Продувка жидкой стали в ковше инертным газом сопровождается удалением из металла растворённых в нём водорода и азота. В пузырьке чистого газа используемого для продувки (аргон) парциальное давление других газов, таких как водород и азот равно нулю и поэтому эти газы стремятся выделятся из металла в пузырёк аргона. Этот процесс продолжается до тех пор, пока в пузырьке инертного газа парциальное давление удаляемых газов не достигнет давления насыщения. Процессу дегазации способствует малое расстояние между отдельными пузырьками газа и длительное время пребывания, высокая скорость диффузии, большой градиент концентрации между пузырьком и газом. При постоянном расходе продуваемого газа диффузионный путь растворённых газов тем меньше, чем больше число пузырьков. Мелкие пузырьки всплывают медленней и более длительное время находятся в расплаве. Методика расчёта Необходимый расход газа для удаления водорода и азота соответственно
отсюда конечное содержание газов в стали после продувки
где KH2, KN2 – константа равновесия рассчитываемая по формулам
Р = 1 атм; L – эмпирический коэффициент, L =1; Охлаждение стали при продувке аргоном рассчитывается из выражения где СAr, Сст – теплоёмкости аргона и стали соответственно (0,932 кДж/м3·°С и 0,836 кДж/кг·°С); ΔTAr = Тст – 20. Расчёт 1) lg KH2 = – 1900/T – 1,577 = – 1900/1913 – 1,577 = -2,570; KH2 = 10-2,570 = 0,00269 ρ = MH2/22,4 = 2/22,4 = 0,0893; [%H]нач = 8·0,0893/1000=7,14 ·10-4 [%H]кон1 = (1·1/112·0,002692·1+1/7,14 ·10-4)-1=3,80·10-4 [%H] кон2 = (1,1·1/112·0,002692·1+1/7,14 ·10-4)-1=3,63·10-4 [%H] кон3 = (1,2·1/112·0,002692·1+1/7,14 ·10-4)-1=3,47·10-4 [%H] кон4 = (1,3·1/112·0,002692·1+1/7,14 ·10-4)-1=3,33·10-4 [%H] кон5 = (1,4·1/112·0,002692·1+1/7,14 ·10-4)-1=3,20·10-4
График зависимости содержания водорода в металле после продувки в зависимости от её интенсивности 2) Снижение температуры стали ; ΔTAr = Тст – 20 = 1640 – 20 = 1620°С. ΔT ст = 1,2·0,932·1620/1000·0,836 = 2,17°С. 3) Расход аргона [%H]кон = 6·0,0893/1000=5,36 ·10-4 VAr = 112·0,002692·1/1·(1/5,36 ·10-4+1/7,14 ·10-4) = 0,38 м3/т 4) Размеры всплывающих пузырьков аргона √3/(4·3,14)·0,976·(0,386,5/0,383,5) = 0,11 см Вывод. В ходе практической работы провели расчёт процесса удаления водорода из стали. Исходя из расчёта и построенного по его результатам графика видно, что с увеличением расхода Ar дегазация стали улучшается. Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|