Щодо взаємодії і захоплення металевих крапель доменним шлаком
The mechanism of capture of metal drops by the slag melt was investigated using blast furnace slag as an example. The role of the viscosity of the blast furnace slag in reducing iron loss at the output from the blast furnace is shown. Reducing the viscosity of slags contributes to the rapid settling...
Збережено в:
| Дата: | 2024 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Physico- Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine
2024
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2024-2-1 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Metal Science and Treatment of Metals |
Репозитарії
Metal Science and Treatment of Metals| id |
oai:ojs2.localhost:article-304 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Metal Science and Treatment of Metals |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-07-25T10:23:18Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
доменні шлаки в’язкість втрати металу кристалізація скануюча електронна мікроскопія |
| spellingShingle |
доменні шлаки в’язкість втрати металу кристалізація скануюча електронна мікроскопія Stepanenko, D. O. Togobitska, D. M. Щодо взаємодії і захоплення металевих крапель доменним шлаком |
| topic_facet |
blast furnace slag viscosity metal loss crystallization scanning electron microscopy доменні шлаки в’язкість втрати металу кристалізація скануюча електронна мікроскопія |
| format |
Article |
| author |
Stepanenko, D. O. Togobitska, D. M. |
| author_facet |
Stepanenko, D. O. Togobitska, D. M. |
| author_sort |
Stepanenko, D. O. |
| title |
Щодо взаємодії і захоплення металевих крапель доменним шлаком |
| title_short |
Щодо взаємодії і захоплення металевих крапель доменним шлаком |
| title_full |
Щодо взаємодії і захоплення металевих крапель доменним шлаком |
| title_fullStr |
Щодо взаємодії і захоплення металевих крапель доменним шлаком |
| title_full_unstemmed |
Щодо взаємодії і захоплення металевих крапель доменним шлаком |
| title_sort |
щодо взаємодії і захоплення металевих крапель доменним шлаком |
| title_alt |
Regarding the interaction and capture of metal droplets by blast furnace slag |
| description |
The mechanism of capture of metal drops by the slag melt was investigated using blast furnace slag as an example. The role of the viscosity of the blast furnace slag in reducing iron loss at the output from the blast furnace is shown. Reducing the viscosity of slags contributes to the rapid settling of small drops of cast iron in the slag volume. It is noted that the CaO/SiO2 ratio is an important parameter that changes the viscosity of blast furnace slag. To ensure the minimum viscosity of blast furnace slag, it is necessary to establish the optimal chemical composition of the slag, in particular the CaO/SiO2 ratio. A study of the temperature dependence of the viscosity of blast furnace slag melts was carried out using the method of estimating the content of the solid phase in the melt during its cooling. Calculations of the volume fraction of the solid phase for blast furnace slags were performed. An increase in the CaO/SiO2 ratio in slags leads to an increase in their crystallization ability.The microstructure and chemical composition of individual phases of a blast furnace slag sample were studied using scanning electron microscopy (SEM). It was established that the experimental slag contained at least three phases. The main (matrix) phase was an amorphous phase, which contained mainly SiO2 and Al2O3. The volume of the matrix phase contained interspersions of the crystalline phase of different sizes, which mainly included CaO and SiO2. In the volume of the crystalline phase, a metallic phase was found, which consisted mainly of Fe and Mn and had a regular rounded shape. The mechanism of capture of a metal droplet by slag is described. The metal drop serves as a frame (center) for the nucleation of the crystalline phase in the slag volume, as its surface energy decreases at the "metal drop - slag" interface. An increase in the mass of the crystalline phase around the metal drop leads to an increase in its lifting force and capture of the metal drop. |
| publisher |
Physico- Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine |
| publishDate |
2024 |
| url |
https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2024-2-1 |
| work_keys_str_mv |
AT stepanenkodo regardingtheinteractionandcaptureofmetaldropletsbyblastfurnaceslag AT togobitskadm regardingtheinteractionandcaptureofmetaldropletsbyblastfurnaceslag AT stepanenkodo ŝodovzaêmodííízahoplennâmetalevihkrapelʹdomennimšlakom AT togobitskadm ŝodovzaêmodííízahoplennâmetalevihkrapelʹdomennimšlakom |
| first_indexed |
2025-09-24T17:41:15Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:41:15Z |
| _version_ |
1844168019850297344 |
| spelling |
oai:ojs2.localhost:article-3042024-07-25T10:23:18Z Regarding the interaction and capture of metal droplets by blast furnace slag Щодо взаємодії і захоплення металевих крапель доменним шлаком Stepanenko, D. O. Togobitska, D. M. blast furnace slag viscosity metal loss crystallization scanning electron microscopy доменні шлаки в’язкість втрати металу кристалізація скануюча електронна мікроскопія The mechanism of capture of metal drops by the slag melt was investigated using blast furnace slag as an example. The role of the viscosity of the blast furnace slag in reducing iron loss at the output from the blast furnace is shown. Reducing the viscosity of slags contributes to the rapid settling of small drops of cast iron in the slag volume. It is noted that the CaO/SiO2 ratio is an important parameter that changes the viscosity of blast furnace slag. To ensure the minimum viscosity of blast furnace slag, it is necessary to establish the optimal chemical composition of the slag, in particular the CaO/SiO2 ratio. A study of the temperature dependence of the viscosity of blast furnace slag melts was carried out using the method of estimating the content of the solid phase in the melt during its cooling. Calculations of the volume fraction of the solid phase for blast furnace slags were performed. An increase in the CaO/SiO2 ratio in slags leads to an increase in their crystallization ability.The microstructure and chemical composition of individual phases of a blast furnace slag sample were studied using scanning electron microscopy (SEM). It was established that the experimental slag contained at least three phases. The main (matrix) phase was an amorphous phase, which contained mainly SiO2 and Al2O3. The volume of the matrix phase contained interspersions of the crystalline phase of different sizes, which mainly included CaO and SiO2. In the volume of the crystalline phase, a metallic phase was found, which consisted mainly of Fe and Mn and had a regular rounded shape. The mechanism of capture of a metal droplet by slag is described. The metal drop serves as a frame (center) for the nucleation of the crystalline phase in the slag volume, as its surface energy decreases at the "metal drop - slag" interface. An increase in the mass of the crystalline phase around the metal drop leads to an increase in its lifting force and capture of the metal drop. Досліджено механізм захоплення металевих крапель у шлаковому розплаві на прикладі доменних шлаків, що є важливою практичною проблемою, зокрема, для підвищення продуктивності металургійних агрегатів, а також для подальшої переробки шлаків. На підставі аналізу літературних даних показана вирішальна роль в'язкості доменного шлаку у зниженні втрат із ним чавуну на випуску з доменної печі. Зменшення в’язкості шлаків сприяє більш швидкому осіданню дрібних крапель чавуну в об’ємі шлаку. Зазначено, що для зміни в’язкості доменних шлаків, відповідно і втрат із ним чавуну, одним з найбільш впливових параметрів є відношення CaO/SiO2. Для забезпечення мінімальної в’язкості доменних шлаків необхідно встановити оптимальний хімічний склад шлаку, зокрема відношення CaO/SiO2, яке має безпосередній вплив на кристалізаційну здатність шлаків і відповідно на його властивості. Виконано дослідження особливостей температурної залежності в'язкості розплавів доменних шлаків з використанням методики оцінки кількості твердої фази у розплаві при його охолодженні. Виконані розрахунки об'ємної частки твердої фази для доменних шлаків свідчать про те, що підвищення відношення CaO/SiO2 у шлаках призводить до підвищення їх кристалізаційної здатності за рахунок чого підвищується в’язкість.Виконано дослідження мікроструктури та хімічного складу окремих фаз зразка доменного шлаку з використанням скануючої електронної мікроскопії (СЕМ). Встановлено що дослідний шлак містив що найменше три фази. Основною (матричною) фазою була аморфна фаза, яка містила переважно SiO2 і Al2O3. В об’ємі матричної фази містилися вкраплення кристалічної фази різного розміру, до складу якої переважно входили CaO і SiO2. В об’ємі кристалічної фази було виявлено металічну фазу, яка складалася переважно з Fe та Mn і мала правильну округлу форму. Округла форма металевих крапель в об’ємі шлаку може свідчити про те, що захоплення їх шлаком відбулося ще у рідкому стані.Описано механізм захоплення металевої краплі шлаком. Суть механізму полягає в тому, що металева крапля слугує каркасом (центром) для зародження і подальшого росту кристалічної фази в об’ємі шлаку, так як на кордоні розділу «металева крапля-шлак» знижується її поверхнева енергія. Подальший ріст кристалічної фази навколо металевої краплі призводить до збільшення її підіймальної сили, яка сприяє утриманню металевих крапель в шлаковому розплаві. Утворення кристалічної фази, призводить до утворення гетерогенного шлакового розплаву, в наслідок чого погіршуються технологічні властивості шлаку, зокрема може підвищуватися в’язкість, що пояснює зв'язок в’язкості шлаку з втратами чавуну в його складі. Physico- Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine 2024-06-20 Article Article application/pdf https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2024-2-1 10.15407/mom2024.02.003 Scientific Technical Journal; Vol. 30 No. 2 (2024): The Scientific Technical journal Metal Science and Treatment of Metals; 3-15 Науково-технічний журнал; Том 30 № 2 (2024): Науково-технічний журнал Металознавство та обробка металів; 3-15 2664-2441 2073-9583 10.15407//mom2024.02 uk https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2024-2-1/2024-2-1 Copyright (c) 2024 Scientific Technical Journal https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |