Високотемпературне дослідження особливостей верхньої продувки конвертерної ванни з використанням фурм, що забезпечують генерацію озону високовольтним електричним розрядом
In modern conditions, the oxygen-converter method of steel production remains one of the most common methods of obtaining metal for structural purposes. At the same time, its productivity is determined by the speed of the course of oxidative chemical processes, which include the removal of excess im...
Gespeichert in:
| Datum: | 2026 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Physico-technological Institute of Metals and Alloys
2026
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/314 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Metal and Casting of Ukraine |
Institution
Metal and Casting of Ukraine| _version_ | 1862405630942248960 |
|---|---|
| author | Семикін, С.І. Голуб, Т.С. Молчанов, Л.С. Дудченко, С.О. |
| author_facet | Семикін, С.І. Голуб, Т.С. Молчанов, Л.С. Дудченко, С.О. |
| author_sort | Семикін, С.І. |
| baseUrl_str | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-04-13T07:08:36Z |
| description | In modern conditions, the oxygen-converter method of steel production remains one of the most common methods of obtaining metal for structural purposes. At the same time, its productivity is determined by the speed of the course of oxidative chemical processes, which include the removal of excess impurities such as silicon, sulfur, phosphorus and carbon. When using the classical technology of oxygen-converter smelting, technically pure oxygen is used as an oxidant. In order to increase the speed of oxidative chemical transformations in the slag-metal bath of an oxygen converter, the authors conducted a high-temperature study to determine the features of the influence of additional introduction of ozone into the oxidizing gas on the features of the course of the parameters of the converter process. A feature of the specified study was the use of the method of ozone generation directly at the nozzle outlet due to the influence of a high-voltage electric discharge. For ozone generation, lances of a special design were developed: with a slot nozzle and with a slot nozzle and three cylindrical nozzles. During the research it was found that the blowing through the slot nozzle was characterized by a rigid interaction with the slag-metal phase, which is reflected in the low level of bath during blowing, however, the slag was characterized by sufficient fluid mobility due to the increased content of iron oxides and provides sufficient indicators of phosphorus and sulfur removal. The use of a lance equipped with a slot nozzle with high-voltage activation of the oxygen flow contributes to an increase in the efficiency of oxidation processes and, as a result, causes an increase in the content of iron III oxides in the slag. However, high-voltage activation in this case was accompanied by a significant increase in the rigidity of the blowing. The hydrodynamic mode of melting was normalized by introducing three additional cylindrical nozzles into the tip design (while maintaining the overall throughput). This contributed to the acceleration of the "melt ignition", the activation of all oxidation processes in the slag-metal phase with high efficiency of lime absorption and slag formation. |
| doi_str_mv | 10.15407/steelcast2026.01.016 |
| first_indexed | 2026-04-14T01:00:16Z |
| format | Article |
| id | oai:oai.metalsandcasting.com:article-314 |
| institution | Metal and Casting of Ukraine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-04-14T01:00:16Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Physico-technological Institute of Metals and Alloys |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:oai.metalsandcasting.com:article-3142026-04-13T07:08:36Z High-Temperature Study of the Features of the Top Blowing of the Converter Bath using Lances that Provide Ozone Generation by High-Voltage Electrical Discharge Високотемпературне дослідження особливостей верхньої продувки конвертерної ванни з використанням фурм, що забезпечують генерацію озону високовольтним електричним розрядом Семикін, С.І. Голуб, Т.С. Молчанов, Л.С. Дудченко, С.О. Oxygen blowing in the converter oxygen lance with a slot nozzle ozone high-voltage electrical activation oxidation processes киснева продувка у конвертері киснева фурма зі щілинним соплом озон високовольтна електрична активація окислювальні процеси In modern conditions, the oxygen-converter method of steel production remains one of the most common methods of obtaining metal for structural purposes. At the same time, its productivity is determined by the speed of the course of oxidative chemical processes, which include the removal of excess impurities such as silicon, sulfur, phosphorus and carbon. When using the classical technology of oxygen-converter smelting, technically pure oxygen is used as an oxidant. In order to increase the speed of oxidative chemical transformations in the slag-metal bath of an oxygen converter, the authors conducted a high-temperature study to determine the features of the influence of additional introduction of ozone into the oxidizing gas on the features of the course of the parameters of the converter process. A feature of the specified study was the use of the method of ozone generation directly at the nozzle outlet due to the influence of a high-voltage electric discharge. For ozone generation, lances of a special design were developed: with a slot nozzle and with a slot nozzle and three cylindrical nozzles. During the research it was found that the blowing through the slot nozzle was characterized by a rigid interaction with the slag-metal phase, which is reflected in the low level of bath during blowing, however, the slag was characterized by sufficient fluid mobility due to the increased content of iron oxides and provides sufficient indicators of phosphorus and sulfur removal. The use of a lance equipped with a slot nozzle with high-voltage activation of the oxygen flow contributes to an increase in the efficiency of oxidation processes and, as a result, causes an increase in the content of iron III oxides in the slag. However, high-voltage activation in this case was accompanied by a significant increase in the rigidity of the blowing. The hydrodynamic mode of melting was normalized by introducing three additional cylindrical nozzles into the tip design (while maintaining the overall throughput). This contributed to the acceleration of the "melt ignition", the activation of all oxidation processes in the slag-metal phase with high efficiency of lime absorption and slag formation. В сучасних умовах киснево-конвертерний спосіб виробництва сталі лишається одним з найпоширеніших методів отримання металу конструкційного призначення. При цьому його продуктивність визначається швидкістю перебігу окислювальних хімічних процесів, що включають видалення надлишкового вмісту таких домішок, як кремній, сірка, фосфор та вуглець. При використанні класичної технології киснево-конвертерної плавки у якості окислювача використовується технічно чистий кисень. З метою збільшення швидкості протікання окислювальних хімічних перетворень в шлако-металевій ванні кисневого конвертера авторами проведено високотемпературне дослідження з визначення особливостей впливу додаткового введення у окислювальний газ озону на особливості перебігу параметрів процесу конвертування. Особливістю зазначеного дослідження було використання методу генерації озону безпосередньо на виході з сопла за рахунок впливу високовольтного електричного розряду (високовольтна активізація). Для генерації озону були розроблені фурми спеціальної конструкції: з щілинним соплом й з щілинним соплом та трьома циліндричними соплами. В ході виконання досліджень було встановлено, що продувка крізь щілинне сопло характеризується жорсткою взаємодією зі шлако-металевою фазою, що відображається у низькому рівні підйому ванни протягом продувки, однак шлак характеризується достатньою рідкорухомістю завдяки підвищеному вмісту оксидів заліза й забезпечує достатні показники видалення фосфору й сірки. Використання фурми, оснащеної щілинним соплом з високовольтною активізацією кисневого потоку, сприяє підвищенню ефективності окислювальних процесів і, як наслідок, викликає підвищення вмісту оксидів заліза ІІІ в шлаку. Однак високовольтна активізація у зазначеному випадку супроводжується значним підвищенням жорсткості продувки. Гідродинамічний режим плавки нормалізується завдяки введенню до конструкції наконечника трьох додаткових циліндричних сопел (при збереженні загальної пропускної здатності). Це сприяє пришвидшенню «запалювання плавки», активізації всіх окислювальних процесів у шлако-металевій фазі з високою ефективністю засвоєння вапна та шлакоутворення. Physico-technological Institute of Metals and Alloys 2026-03-31 Article Article application/pdf https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/314 10.15407/steelcast2026.01.016 Metal and Casting of Ukraine; Vol. 34 No. 1 (2026): Metal and Casting of Ukraine; 16-25 Метал та лиття України ; Том 34 № 1 (2026): Метал та лиття України; 16-25 2706-5529 2077-1304 uk https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/314/308 Авторське право (c) 2026 С.І. Семикін, Т.С. Голуб, Л.С. Молчанов, С.О. Дудченко https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | киснева продувка у конвертері киснева фурма зі щілинним соплом озон високовольтна електрична активація окислювальні процеси Семикін, С.І. Голуб, Т.С. Молчанов, Л.С. Дудченко, С.О. Високотемпературне дослідження особливостей верхньої продувки конвертерної ванни з використанням фурм, що забезпечують генерацію озону високовольтним електричним розрядом |
| title | Високотемпературне дослідження особливостей верхньої продувки конвертерної ванни з використанням фурм, що забезпечують генерацію озону високовольтним електричним розрядом |
| title_alt | High-Temperature Study of the Features of the Top Blowing of the Converter Bath using Lances that Provide Ozone Generation by High-Voltage Electrical Discharge |
| title_full | Високотемпературне дослідження особливостей верхньої продувки конвертерної ванни з використанням фурм, що забезпечують генерацію озону високовольтним електричним розрядом |
| title_fullStr | Високотемпературне дослідження особливостей верхньої продувки конвертерної ванни з використанням фурм, що забезпечують генерацію озону високовольтним електричним розрядом |
| title_full_unstemmed | Високотемпературне дослідження особливостей верхньої продувки конвертерної ванни з використанням фурм, що забезпечують генерацію озону високовольтним електричним розрядом |
| title_short | Високотемпературне дослідження особливостей верхньої продувки конвертерної ванни з використанням фурм, що забезпечують генерацію озону високовольтним електричним розрядом |
| title_sort | високотемпературне дослідження особливостей верхньої продувки конвертерної ванни з використанням фурм, що забезпечують генерацію озону високовольтним електричним розрядом |
| topic | киснева продувка у конвертері киснева фурма зі щілинним соплом озон високовольтна електрична активація окислювальні процеси |
| topic_facet | Oxygen blowing in the converter oxygen lance with a slot nozzle ozone high-voltage electrical activation oxidation processes киснева продувка у конвертері киснева фурма зі щілинним соплом озон високовольтна електрична активація окислювальні процеси |
| url | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/314 |
| work_keys_str_mv | AT semikínsí hightemperaturestudyofthefeaturesofthetopblowingoftheconverterbathusinglancesthatprovideozonegenerationbyhighvoltageelectricaldischarge AT golubts hightemperaturestudyofthefeaturesofthetopblowingoftheconverterbathusinglancesthatprovideozonegenerationbyhighvoltageelectricaldischarge AT molčanovls hightemperaturestudyofthefeaturesofthetopblowingoftheconverterbathusinglancesthatprovideozonegenerationbyhighvoltageelectricaldischarge AT dudčenkoso hightemperaturestudyofthefeaturesofthetopblowingoftheconverterbathusinglancesthatprovideozonegenerationbyhighvoltageelectricaldischarge AT semikínsí visokotemperaturnedoslídžennâosoblivostejverhnʹoíproduvkikonverternoívannizvikoristannâmfurmŝozabezpečuûtʹgeneracíûozonuvisokovolʹtnimelektričnimrozrâdom AT golubts visokotemperaturnedoslídžennâosoblivostejverhnʹoíproduvkikonverternoívannizvikoristannâmfurmŝozabezpečuûtʹgeneracíûozonuvisokovolʹtnimelektričnimrozrâdom AT molčanovls visokotemperaturnedoslídžennâosoblivostejverhnʹoíproduvkikonverternoívannizvikoristannâmfurmŝozabezpečuûtʹgeneracíûozonuvisokovolʹtnimelektričnimrozrâdom AT dudčenkoso visokotemperaturnedoslídžennâosoblivostejverhnʹoíproduvkikonverternoívannizvikoristannâmfurmŝozabezpečuûtʹgeneracíûozonuvisokovolʹtnimelektričnimrozrâdom |