Введение
ГЛАВА 1. Аналитический обзор исследований процесса вспенивания сталеплавильного шлака и изменение его уровня по ходу электроплавки стали в дуговой печи 15
1.1. Технологические особенности выплавки стали в современных дуговых сталеплавильных печах 16
1.2. Вспенивание сталеплавильных шлаков 22
1.3. Вспенивание электропечных шлаков 33
1.4. Недостатки технологии вспенивания шлаков в ДСП 40
1.5. Методы контроля процесса вспенивания сталеплавильного шлака в дуговых сталеплавильных печах 43
1.6. Выводы по главе 1 55
ГЛАВА 2. Исследование факторов влияющих на процесс вспенивания сталеплавильного шлака и изучение структуры 59
2.1.Исследование влияния интенсивности газообразования на изменение уровня сталеплавильной ванны и скорость движения газовых пузырей 59
2.2. Исследование взаимосвязи процесса вспенивания сталеплавильного шлака с его структурой 73
2.3. Исследование взаимосвязи вспенивания сталеплавильного шлака в дуговой сталеплавильной печи с процессом шлакообразования 87
2.4. Исследование способов стабилизации процесса вспенивания электропечных шлаков 112
2.4.1. Исследование температуры ликвидус шлаков, получаемых в дуговых сталеплавильных печах, работающих по технологии с непрерывной загрузкой металлизованных окатышей 120
2.4.2. Исследование вязкости шлаков, получаемых в дуговых сталеплавильных печах, работающих по технологии с непрерывной загрузкой металлизованных окатышей 125
2.5. Оценка индекса вспенивания электропечных шлаков с учетом их гетероге-низации 135
2.6. Разработка методики оценки способности сталеплавильного шлака к пено-образованию 139
2.7. Выводы по главе 2 144
ГЛАВА 3. Разработка математической модели процесса вспенивания сталеплавильного шлака 147
3.1 Математическое описание процесса вспенивания сталеплавильного шлака с точки зрения волной гидродинамики 147
3.2 Строение пенных структур и их синерезис (разрушение) 152
3.3 Основные понятия теории перколяции (протекания) 157
3.4 Основные понятия теории фракталов 171
3.5 Фрактальная модель эволюции вспенивания сталеплавильного шлака... 176
3.6 Иерархическая модель разрушения вспененного шлака, как системы обладающей полной памятью 177
3.7 Иерархическая модель разрушения вспененного шлака как среды с «остаточной памятью» 182
3.8 Разработка математической модели с использованием теории протекания и фрактальной геометрии описывающей процесс вспенивания шлаков 192
3.8.1 Вспененный шлак, как фрактальная пенная среда 193
3.8.2 Синерезис вспененного сталеплавильного шлака как процесс протекания «вытекания жидкости» 202
3.9 Учет влияния поверхностно-активных веществ на устойчивость вспененного шлака 207
3.10 Оценка уровня вспенивания сталеплавильного шлака в дуговой сталеплавильной печи с помощью фрактальной модели 214
3.11 Выводы по главе 3 218
ГЛАВА 4. Оценка роли железорудных металлизованных окатышей в процессе вспенивания сталеплавильного шлака в дуговой сталеплавильной печи 219
4.1 Физико-химические закономерности плавления металлизованных окатышей 219
4.2 Влияние тепло- и массообменных процессов на процесс плавления металлизованных окатышей 227
4.3 Технологические особенности плавления окатышей с учётом образования коркового слоя и вспенивания шлака 238
4.4 Исследование кинетики плавления металлизованных окатышей в объеме вспененного шлака методом математического моделирования 245
4.5. Исследование роли металлизованных окатышей в процессе вспенивания сталеплавильного шлака 248
4.6. Разработка технологии вспенивания сталеплавильного шлака при выплавке коррозионностойкой стали в дуговой сталеплавильной печи 256
4.7. Выводы по главе 4 265
ГЛАВА 5. Оценка роли вспенивания сталеплавильного шлака в осаждении технологической пыли в его объеме 267
5.1. Оценка степени влияния вспененного шлака на пылебрызгоунос из сталеплавильного агрегата 268
5.2. Методы интенсификации процесса осаждения технологической пыли в объеме вспененного шлака 282
5.3. Выводы по главе 5 287
ГЛАВА 6. Анализ особенностей теплообмена в свободном пространстве дуговой сталеплавильной печи при наличии вспененного шлака 288
6.1 Разработка модели расчета теплообмена в свободном пространстве дуговой печи 291
6.2 Разработка алгоритма расчета распределения тепловых потоков в свободном пространстве ДСП и величины коэффициента использования тепла электрических дуг с учетом вспенивания шлака 310
6.3 Анализ результатов моделирования распределения тепловых потоков в свободном пространстве ДСП с учетом вспенивания шлака 312
6.4 Выводы по главе 6 318
ГЛАВА. 7. Совершенствование энерготехнологических показателей производства стали в дуговых сталеплавильных печах с учетом вспенивания шлака 320
7.1 Пути повышения энергоэффективности дуговых сталеплавильных печей, работающих по технологии с непрерывной загрузкой металлизованных окаты шей 321
7.1.1 Влияние степени перегрева металла над линией ликвидус на энергоэффективность электроплавки стали в дуговых печах 321
7.1.2 Влияние синхронности процессов нагрева и обезуглероживания металла в ДСП на энергоэффективность процесса 325
7.2. Постановка задачи по улучшению энерготехнологических показателей вы
плавки стали в современной сверхмощной дуговой сталеплавильной печи 329 7.3 Разработка математической модели и алгоритма расчёта параметров энерго
технологического режима электроплавки с учетом вспенивания шлака 338
7.4. Выводы по главе 7 347
Заключение по работе 349
Список литературы
