автореферат диссертации по металлургии, 05.16.02, диссертация на тему:Разработка и совершенствование конструкций гарнисажных фурм и технологии нанесения шлакового гарнисажа и торкрет-покрытий на футеровку конвертеров

На правах рукописи

//

и'

Калимуллин Руслан Фаузелович

РАЗРАБОТКА И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ ГАРНИСАЖНЫХ ФУРМ И ТЕХНОЛОГИИ НАНЕСЕНИЯ ШЛАКОВОГО ГАРНИСАЖА И ТОРКРЕТ-ПОКРЫТИЙ НА ФУТЕРОВКУ КОНВЕРТЕРОВ

Специальность 05.16.02 - Металлургия черных, цветных и редких металлов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

I, пАР 2014

Новокузнецк - 2014

005546518

005546518

Диссертационная работа выполнена на кафедре металлургии черных металлов Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Сибирский государственный индустриальный университет».

Научный руководитель: Протопопов Евгений Валентинович, доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: Бабенко Анатолий Алексеевич

доктор технических наук, ведущий научный сотрудник ФГБУН «Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук» (ИМЕТ УрО РАН)

Кочетов Александр Иванович кандидат технических наук, профессор, профессор кафедры металлургии стали и ферросплавов ФГАОУ ВПО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»

Ведущая организация: ФГУП «ЦНИИЧермет им. И.П. Бардина»

Защита состоится « 15 » апреля 2014 г. в 1230 часов на заседании диссертационного совета Д 212.252.01 при ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет» по адресу: 654007 Кемеровская обл., г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42. СибГИУ Факс (3843) 46-57-92. E-mail: ds21225201@sibsiu.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет».

Автореферат разослан «13» марта 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, д.т.н., профессор

//< ip у О.И. Нохрина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время в кислородно-конвертерных цехах отрасли главными факторами, обеспечивающими рост стойкости футеровки конвертеров, являются применение специальных дорогостоящих магнезиальных флюсов для формирования конечного шлака с повышенными гарнисажными свойствами, способ и конструкция фурмы для нанесения шлакового гарнисажа на футеровку агрегата. В тоже время пока не удается в полной мере обеспечить стабильность результатов и повышение эффективности гарнисажных технологий в продлении кампании конвертеров по сравнению с достижениями зарубежной металлургической практики. Возможным выходом из создавшегося положения является разработка новых ресурсо- и энергосберегающих технологий нанесения шлакового гарнисажа и огнеупорных покрытий на периклазоуглеродистую футеровку конвертера с применением недефицитных магнезиальных шлакообразующих материалов и специальных фурменных устройств.

В таких условиях актуально, с одной стороны, проведение в новых направлениях теоретических и экспериментальных исследований механизма явлений, сопровождающих процессы раздельного или совместного формирования шлакового гарнисажа и торкрет-покрытий на футеровке конвертера, а с другой -практическое использование полученных результатов для создания новых технологий повышения стойкости футеровки и специальных конструкций торкрет-гарнисажных фурм для их реализации.

Выполнение работы связано с планами хоздоговорных научно-исследовательских работ Сибирского государственного индустриального университета (СибГИУ), в том числе по Государственному контракту на выполнение научно-исследовательских работ в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 гг.»

Цель и задачи исследований. На основе выполненного комплекса теоретических и экспериментальных исследований разработать новые ресурсо- и энергосберегающие технологии продления срока службы футеровки агрегатов и фурменные устройства для их реализации.

Задачи, которые необходимо решить для достижения поставленной цели:

- установить гидрогазодинамические и тепломасообменные закономерности формирования шлакового гарнисажа на футеровке конвертеров при газовой и (или) газопорошковой раздувке шлака и факельном торкретировании с использованием обычных и карбонатных торкрет-масс;

- разработать на основе данных физического и численного моделирования новые конструкции газоохлаждаемых гарнисажных фурм, приспособленных для ошлакования футеровки конвертеров и нанесения торкрет-покрытий;

- разработать ресурсо- и энергосберегающие технологии увеличения стойкости футеровки кислородных конвертеров с использованием предложенных конструкций гарнисажных фурм.

Методы исследования. В работе использованы разработанные методики физического и численного моделирования, позволяющие путем химического ""

физического анализа проб металла и шлака, замера температуры ванны, фиксации видеосъемкой макрофизических явлений получить достоверную информацию относительно физико-химических, гидрогазодинамических и тепломасообменных процессов, протекающих при нанесении торкрет-покрытий и шлакового гарнисажа на футеровку конвертера.

Научная новизна.

1. Разработана методика инженерного обоснования определяющих параметров раздувки конвертерного шлака и факельного торкретирования с целью формирования высокостойкого гарнисажа на футеровке агрегата;

2. Установлен механизм и эффективные гидрогазодинамические режимы нанесения гарнисажа за счет организации направленного брызговыноса шлака, в том числе с частицами огнеупорного материала, на поверхность футеровки конвертера за счет продувки шлаковой ванны газопорошковыми струями;

3. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность одновременного ошлакования и факельного торкретирования футеровки конвертера с использованием торкрет-массы на основе необожженных магнезиальных шлакообразующих материалов.

4. С использованием данных физического моделирования и опытно-промышленных плавок получило дальнейшее развитие численное моделирование гидрогазодинамических и тепломассопереносиых процессов, сопровождающих нанесение шлакового гарнисажа и торкрет-покрытий на футеровку конвертеров.

Практическая значимость работы.

1. Разработаны и переданы к промышленному внедрению новые ресурсо- и энергосберегающие технологии и фурменные устройства для увеличения стойкости футеровки 350-т конвертеров ОАО «ЕВРАЗ Объединенный ЗападноСибирский металлургический комбинат» (ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК») нанесением шлакового гарнисажа посредством:

- раздувки азотными струями конечного шлака и факельного торкретирования торкрет-массами на основе необожженных магнезиальных шлакообразующих материалов с использованием газоохлаждаемой торкрет-гарнисажной фурмы;

- газопорошковой раздувки конечного шлака азотными струями, несущими во взвешенном состоянии необожженные магнезиальные материалы, с использованием газоохлаждаемой гарнисажной фурмы;

2. Научные результаты работы внедрены в практику подготовки студентов по направлению «Металлургия» ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет», что подтверждено актом о внедрении результатов научно-исследовательских работ в учебный процесс.

Автору принадлежит: постановка задач теоретических и экспериментальных исследований; проведение теоретических, лабораторных и промышленных экспериментальных исследований совместно с сотрудниками кафедры металлургии черных металлов ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет» и работниками сталеплавильного производства ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК»; обработка и обобщение результатов

исследований, анализ и научное обоснование результатов работы; формулировка выводов и рекомендаций.

Апробация результатов диссертации. Результаты приведенных в диссертации исследований доложены на следующих конференциях: на XIII Международной научно-технической конференции «Теория и практика сталеплавильных процессов» (г. Днепропетровск, 2008 г.), Всероссийских научно-практических конференциях «Металлургия: технологии, управление, инновации, качество» (г. Новокузнецк, 2012, 2013 гг.), Международной научно-технической конференции «Научное наследие роли И.П. Бардина в развитии отечественной металлургии» (г. Москва, 2013 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК для опубликования результатов кандидатских и докторских диссертаций.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 5 разделов, общих выводов, списка использованных источников из 146 наименований, 2 приложений и содержит 134 страницы машинописного текста, 33 рисунка, 4 таблицы.

Соответствие диссертации паспорту специальности. Диссертационная работа соответствует паспорту научной специальности ВАК 05.16.02 -Металлургия черных, цветных и редких металлов по п. 7 «Тепло- и массоперенос в низко- и высокотемпературных процессах», п. 17 «Материало- и энергосбережение при получении металлов и сплавов», п. 20 «Математические модели процессов производства черных, цветных и редких металлов».

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность, сформулированы цели и задачи диссертационной работы, отражены научная новизна и практическая значимость полученных результатов с их публикацией и апробацией, отмечен личный вклад соискателя.

В первой главе выполнен критический анализ использования магнезиальных шлакообразующих материалов для повышения стойкости футеровки конвертеров, особенностей дутьевого и шлакового режимов конвертерной плавки с формированием обогащенного оксидом магния шлака, фурменных устройств и технологий ошлакования футеровки.

Обоснована необходимость проведения теоретических и прикладных исследований по реализации горячих ремонтов футеровки конвертеров по двум технологическим схемам:

- включающей формирование в процессе продувки конвертерной ванны конечного шлака с оптимальным содержанием оксида магния (5-6 %), последующее нанесение шлакового гарнисажа на футеровку конвертера посредством раздувки азотными струями с одновременным факельным вдуванием «впрессовкой» в него порошкообразных магнезиальных материалов с целью формирования высокостойкого гарнисажного покрытия;

- раздувку конечного конвертерного шлака с содержанием N/^0 5-6 % азотно-порошковыми струями и формирование на футеровке высокостойкого гарнисажа в процессе намораживания брызг шлака, обогащенных порошком магнезиального материала. При этом предусматривается использование специальных конструкций газоохлаждаемых гарнисажных фурм и системы подвода технологических газов и порошкообразных материалов в штатных установках факельного торкретирования футеровки конвертеров.

Во второй главе рассмотрены установки и методики исследования процесса нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертера. С привлечением моделей взаимодействия газовых струй с жидкостью и положений теории подобия выполнено инженерное обоснование определяющих параметров дутьевого режима нанесения шлакового гарнисажа и торкрет-покрытий на футеровку конвертера.

При физическом моделировании раздувки шлака газовыми и газопорошковыми струями (рисунок 1) динамическое подобие дутьевого режима модели и образца обеспечивается путем соблюдения равенства соотношений:

¡г-собсс,,-пл/(тш ^)=1с1ет, Нф/<1£=1(1ет, с!0/дц=!с1ет, (1)

где - импульс газовой или газопорошковой струи, кг-м/с2; а „- угол наклона сопел к вертикальной оси фурмы, град; пл - число сопел Лаваля в наконечнике фурмы, шт; тш - масса шлаковой ванны, кг; g - ускорение свободного падения, м/с2; Нф - высота фурмы над уровнем шлаковой ванны, м; - выходной диаметр сопла, м; с10 - диаметр окружности расположения осей выходных сечений сопел на торце наконечника, м; Д„- диаметр цилиндрической части конвертера, м.

При раздувке шлака торкрет-фурмой (рисунок 1) к соотношению (1) добавляется:

-совр-п,,/^ -созав -пл =1с1ет, Ня/с1£=1с1ет, (2)

где ¡гд- импульс дополнительной газопорошковой струи, кг-м/с2; (3 - угол наклона боковых сопел к горизонтали фурмы, град; пц - число боковых сопел, шт; Ня - расстояние по стволу фурмы между ярусами основных и дополнительных сопел, м; с1" - диаметр цилиндрического сопла, м.

Перераспределение направленного выноса шлаковых капель, формирование гарнисажа определяется структурой и размерами (Ьк, Дс, Дк, Д0бщ) создаваемых зон взаимодействия (рисунок 1).

Условия перехода к различным режимам раздувки шлака представляется зависимостью

Н

- = {

¿Л

г

а безразмерные диаметр

\

А н,

и глубина одиночной

V

зоны взаимодействия в виде известных соотношений:

Нл

(3)

и общий диаметр Д0бщ

д..

н,'

НФ

; До6Щ~к1хНф

X (1+Ьх1ёа„) Н+2(Нф+ь)х1ёав, (4)

^хЦ)'"™ ' чЧршх8хНф

где Кь К2 - эмпирические коэффициенты.

Поставленные задачи по исследованию новых вариантов технологии нанесения шлакового гарнисажа и торкрет-покрытий на футеровке решали с использованием низкотемпературного физического

моделирования. Эксперименты

проводили на прозрачной плексигласовой модели конвертера (рисунок 2а) с профилем и размерами рабочего пространства в масштабе 1:20 по отношению к 350-т агрегатам ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК». Установка позволяет реализовать раздувку крахмального клейстера, моделирующего шлаковый расплав, воздушными и воздушно-порошковыми струями, а также подачу Рисунок 1 - Схема ремонта футеровки на покрываемые клейстером стенки конвертера нанесением шлакового агрегата в воздушных струях гарнисажа и торкрет-покрытия порошкообразного материала (диспергированный магний и марганцовокислый калий фракцией 0,2-0,3 мм), моделирующего магнезиальный шлакообразующий материал. Для создания газопорошковых струй был использован флюсопитатель роторного типа.

1 - конвертер; 2 - фурма; 3 - привод вращения фурмы; 4 - устройство крепления и перемещения фурмы; 5 - роторный флюсопитатель; 6 - вентили; 7 — манометры;

8 - ротаметр; 9 - ресивер; 10 - компрессор Рисунок 2 - Схема установки (а) и конструкций наконечников фурм для раздувки шлака (б, в, г) и совмещения операций раздувки шлака и торкретирования (д)

Подачу газового и газопорошкового дутья осуществляли через конструкции наконечников (рисунок 2б-д) для верхней фурмы, снабженной приводом вращения относительно вертикальной оси с угловой скоростью 0,5 - 2,0 об/мин. Предусмотрено изменение направления вращения фурмы на противоположное после каждого оборота фурмы на 180° вокруг вертикальной оси.

Первый вариант конструкции однопоточной фурмы с наконечником (рисунок 2б-г) предназначен для продувки шлаковой ванны стационарными и перемещающимися в рабочем пространстве конвертера газовыми и газопорошковыми струями с организацией направленного брызговыноса на стенки конвертера. В данном случае струи формировались с помощью сменных фурменных наконечников, имеющих два, три и четыре цилиндрических сопла диаметром (с1„) 3 мм, расположенных под углом (а) 20° к вертикали.

Второй вариант конструкции фурмы (рисунок 2д) снабжен двумя независимыми трактами подачи газа к сменным двух, трех и четырехсопловым наконечникам (с1ц = 3 мм, а = 20°) и газопорошковой смеси к двум боковым соплам (с1ц = Змм), расположенным на стволе фурмы на расстоянии 80 мм от торцевой части. При этом расположение сопел в наконечнике и на стволе фурмы обеспечивало возможность нанесения торкрет-покрытия (рисунок 1) на предварительно сформированный гарнисаж на футеровке конвертера.

Процесс раздувки крахмального клейстера фиксировался цифровой видеокамерой в разных ракурсах.

В третьей главе представлены лабораторные исследования процесса нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертеров посредством раздувки шлаковой ванны и факельного торкретирования. В ходе проведенных экспериментов при раздувке крахмального клейстера с использованием 4-х соплового наконечника (рисунок 2г) были потверждены два основных гидрогазодинамических режима взаимодействия воздушных и воздушно-порошковых струй с крахмальным клейстером (рисунок 3) при глубине ванны, соответствующей количеству оставляемого для раздувки конечного шлака.

Согласно первого режима взаимодействия раздувка шлака реализуется при внедрении струй на глубину, не превышающую глубину (Ьш) шлаковой ванны, в то время как при втором режиме происходит пробой струями слоя шлакового расплава. Второй режим взаимодействия многоструйного газового и газопорошкового дутья со шлаковой ванной является основным в практике гарантированного нанесения шлакового гарнисажа по всей высоте футеровки.

В рассматриваемом диапазоне изменения величин расхода газа на одно сопло (С>г), высоты фурмы над ванной (Нф), угла наклона сопел к вертикали (ав) пробой газовыми или газопорошковыми струями ванны шлакового расплава сопровождается образованием отраженных от днища обратных газовых или газопорошковых потоков, формирующих зону взаимодействия из обособленных или соприкасающихся эллипсовидных кратеров. При данной конструкции фурмы и неизменной величине (}г конфигурация образующихся кратеров и интенсивность направленного брызговыноса из них на поверхность футеровки определяется высотой расположения фурмы над шлаковой ванной (Нф) и

глубиной последней (Ьш). При оптимальных значениях Нф и Ьш формируются вытянутые в направлении большей оси, эллипсовидные кратеры с периодически захлопывающимися жидкостью периферийными участками (рисунок 3).

В результате создающегося препятствия в выходе отраженного от днища газожидкостного потока со стороны объемов шлаковой ванны, образующих своеобразную жидкую оболочку («крышу») над периферийной областью кратера, после эффекта «захлопывания» последней происходит разрушение оболочки с взрывным характером брызговыноса шлака на футеровку конвертера по всей высоте рабочего пространства. Снижение высоты фурмы ниже оптимальных значений при фиксированном расходе дутья ведет к уменьшению диаметра кратера по большой оси, форма кратера на поверхности ванны приближается к окружности, происходит снижение интенсивности направленного на футеровку агрегата брызговыноса и возрастание его по стволу фурмы и вертикальной оси конвертера за пределы рабочего пространства.

а б в г

1 - конвертер; 2 — фурма; 3 - шлаковая ванна; 4 — реакционный кратер а - вид сверху на шлаковую ванну; б ~ вид сбоку на стенку конвертера Рисунок 3 - Картина раздувки шлака при использовании фурмы с 4-х сопловым наконечником (а, б) и газопорошковой раздувки шлака по первому (в) и второму (г) режимам

Увеличение высоты подъема фурмы над ванной приводит к приближению внешних границ кратеров к футеровке. При этом наблюдается омывание волнами и крупными всплесками жидкости футеровки, а высота брызговыноса уменьшается.

Установлена возможность реализации нового технологического процесса горячего ремонта футеровки конвертера, когда за счет непосредственного воздействия на шлаковую ванну наклонных газовых струй, истекающих из наконечника торкрет-фурмы, осуществляется по вышеописанному механизму формирование шлакового гарнисажа, в который сразу же вдуваются («впрессовываются») частицы порошкообразного магнезиального шлакообразующего материала (рисунок 4), подаваемые в газопорошковых струях, истекающих из боковых сопел торкрет-фурмы (рисунок 2д) на стенки конвертера.

Условия нанесения шлакового гарнисажа и торкрет-покрытия значительно улучшаются с применением вращающейся фурмы, так как дополнительно увеличивается число управляющих воздействий на шлаковую ванну с точки зрения формирования шлакового гарнисажа надлежащей толщины и качества по всей высоте рабочего пространства конвертера. В исследованном диапазоне

угловой скорости вращения фурмы (0,5-2,0 об/мин) с попеременным изменением направления вращения на противоположное после каждого оборота на 180° интенсифицируется воздействие на жидкую ванну наклонных газовых струй. Зона максимального брызговыноса из обособленного кратера сосредоточена на стороне воздействия на жидкость отраженного газового потока, то есть в ближнем к футеровке полуобъеме эллипсовидного кратера.

1 - торкрет-фурма в стационарном положении; 2 - вдувание в шлаковый

гарнисаж порошка

Рисунок 4 - Картина макрофизических процессов при подаче боковых газопорошковых струй на поверхность футеровки с использованием стационарной гарнисажной торкрет-фурмы (рисунок 2д)

Исследованы следующие технологические варианты формирования шлакового гарнисажа с использованием вращающейся торкрет-фурмы:

- совмещение операций раздувки шлака вращающейся фурмой с применением 3-х и 4-х сопловых наконечников (рисунок 2в,г) и нанесения торкрет-покрытий (рисунок 5);

- начальное ошлакование или совмещение операций раздувки шлака через торкрет-фурму с 2-х сопловым наконечником (рисунок 26) и факельным нанесением торкрет-покрытий. При этом боковые сопла на стволе фурмы и торцевые сопла в наконечнике располагались в одной вертикальной плоскости или в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Наиболее благоприятным технологическим вариантом ремонта футеровки конвертера является тот, когда используется торкрет-гарнисажная фурма с 2-х сопловым торцевым наконечником, а боковые сопла на стволе фурмы расположены в плоскости, перпендикулярной плоскости размещения торцевых сопел. В этом случае вдувание («впрессовка») порошкообразных огнеупорных материалов осуществляется вслед за предварительным ошлакованием поверхностного слоя футеровки.

Полученные материалы физического моделирования нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертера были обработаны по схеме, представленной на рисунке 1.

а б

1 - конвертер; 2 - торкрет-гарнисажная фурма; 3 - нанесенный шлаковый гарнисаж; 4 - вдувание в шлаковый гарнисаж порошкообразных материалов Рисунок 5 - Картина нанесения торкрет-покрытия на футеровку конвертера (вид сбоку) при одновременной раздувке шлака с использованием перемещающейся торкрет-гарнисажной фурмы с 4-х сопловым наконечником

В соответствии с полученной зависимостью (3) переход от первого (Ьк< Ьш) ко второму (Ьк> Ьш) режиму взаимодействия многоструйного дутья со шлаковой ванной описывается уравнением

—^ = 243,2 А?

( £¡0

(5)

При раздувке шлака по второму основному режиму максимальный диаметр одиночной зоны на поверхности шлака (Дк) и общий диаметр зоны (Д0бщ) определяется согласно выражения (4)

л Л 0,153

д.

н,

= 1,38

Добщ - 9,7Н,1

V

\0,63

(6)

Рш -§-Н(1

Рш -Ё-Щ

■(1 + Ьш -18<)+с10 +(нф + Ьш)-1ё<. (7)

Значения рабочей высоты фурмы (Н?3 ) при выбранном расходе азота ((2Ы )

на раздувку шлака определяются из выражения

нраб

НФ

л л

а.

= 68,7

(8)

Максимальный брызговынос объемов шлака на поверхность футеровки, достигается только при строгом согласовании размеров образующихся зон взаимодействия газовых струй со шлаковой ванной и геометрических параметров рабочего пространства конвертера при выполнении условия Д0бщ= 0,55 Дц. Пространственные размеры боковых газопорошковых струй с учетом

обеспечения соприкосновения внешних границ торкрет-факелов на поверхности футеровки (рисунок 1) находятся из известного выражения

(0/2) = 0,22(1+ 0,5Х)/(1+х), (9)

где 0 - угол раскрытия газопорошковой струи, град.; х ~ отношение массы порошка к единице массы несущего газа.

По определяемым значениям Д0б,,„ Дктах, с!ф при выбранных расходах газа и порошка устанавливается расстояние (Ня) между торкрет-соплами на стволе фурмы (рисунок 1).

В четвертой главе выполнено численное моделирование гидрогазодинамических и массообменных процессов в полости конвертера при нанесении гарнисажа путем раздувки шлакового расплава.

При применении газоохлаждаемых гарнисажных устройств использование воды, как охлаждающего фурму реагента, не требуется и фурма становится эффективным теплообменником, в котором нагревается азот. При этом подогрев азота перед соплами гарнисажной фурмы может быть эффективным способом повышения кинетической энергии азотных струй, взаимодействующих со шлаковым расплавом. В этой связи желательно было с использованием численного моделирования установить влияние расхода азота через сопло Ун, температуры перед соплом ^ и в полости конвертера степени нерасчетности п на распределение температуры ^ и мощность Ых в различных сечениях сверхзвуковой струи, внедряющейся в шлаковый расплав.

Расчет теплового потока, передаваемого конвекцией и излучением из полости конвертера к стволу газоохлаждаемой фурмы вели по известной методике применительно к фурме ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК» для условий работы 350-т конвертеров. В данных условиях диаметр сопла в критическом <1кр = 43 мм и выходном сечении с!] = 63 мм. Температуру торможения азота (т.е. на входе в сопло) изменяли в пределах ^ = 25-600°С, а температуру газов в полости конвертера - в интервале 1Г = 300-1500°С. При нерасчётных режимах расход азота через сопло изменяли в пределах Ун = 180-380 м3/мин (при нормальных физических условиях). Параметры рассчитывали на различных расстояниях от среза сопла х.

Численными исследованиями установлено, что:

- среднемассовая температура 1Х, а также мощность (и, естественно, импульс) сверхзвуковой струи, внедряющейся в шлак, в основном зависят от присоединенной массы газа величина которой определяется степенью нерасчетности струи п, температурой азота перед соплом и температурой в полости конвертера ^;

- расход азота Ун через сопло самым существенным образом влияет на изменение температуры и мощности 1\1Х по длине струи х. При увеличении Ун с 180 до 300 м3/мин на расстоянии х=20 относительная мощность Мх/М, возрастает с 0,49 до 0,76, а относительная температура Тх/Т, уменьшается с 3,4 до 1,8;

- при расходе У„ = 220 м3/мин на расстоянии х = 10, 20 и 30 калибров мощность струи составляет соответственно 0,76; 0,61; 0,51 от мощности N1 на

срезе сопла. Следовательно, на расстоянии х=10, 20, 30 калибров при У„=220м3/мин мощности Не струи до встречи с расплавом равна 0,56 МВт; 0,45 МВт; 0,37 МВт;

- с подогревом азота перед соплом в диапазоне 30 - 600 °С на удалении от сопла х температура 1У и скорости и \\'х струи также возрастают. С нагревом азота в фурме увеличивается и мощность Ых в каждом произвольном сечении х струи. Например, при 10 = 30 °С , У„ = 210 м3/мин на расстоянии х=20 калибров температура 1х=330 °С, а мощность Ых = 0,53 МВт. При подогреве азота до ^ = 600 °С температура г = 743 °С, а мощность Nx =1,38 МВт;

- при повышении 0=Тг/То, например, с 1 до 6 на расстоянии х=20 температура 1Х возрастает с -7 до 362 °С, а мощность >1Х увеличивается с 0,41 МВт до 0,57 МВт.

С использованием численного моделирования применительно к газопорошковой раздувке шлака фурмой с внешним смешением исследованы закономерности и влияние теплоподвода к фурме на концентрацию порошка ц, размер частиц 5 и длины фурмы 1 на распределение по высоте фурмы и в выходном сечении сопла таких параметров, как давление р, скорость фаз , \у2 и объемной доли твердой фазы £2.

При течении двухскоростного потока в газоохлаждаемой фурме, находящейся в высокотемпературной полости конвертера, необходимо для каждой из фаз численно решать дифференциальные уравнения движения и энергии. В одномерном приближении уравнения движения и энергии для газа -носителя в монодисперсном потоке имеют вид

сКУ, ёр

е|РЛу|-^=-г-1-Г-рк> "Р|2+£|Р1ЕС05а, (10)

ах ах

2 \

м^кк-х^-о,^. (И)

«ЦР^-

Аналогичную систему уравнений решали и для второй фазы.

Приняты обозначения: Ть Т2, Т„ - термодинамическая температура несущего газа, частиц порошка и стенки трубы, К; рь р2 - плотность газа и порошка, кг/м3; \уь \у2 - скорости газа и частиц, м/с; У„ - объемный расход азота при нормальных физических условиях, м3/мин; р. = т2/п1] - массовая концентрация порошка в газовзвеси, кг/кг; Шь т2 — массовый расход газа и порошка, кг/с; 81, е2 - объемная доля газовой и твердой фазы; п2 = е2/У - счетная концентрация частиц, 1/м3; V - объем частицы, м3; Р,Р]2 - потеря импульса за счет взаимодействия газа со стенкой трубы и между фазами, Н/м3; Сс - коэффициент аэродинамического сопротивления частиц; 1тр - работа трения, кДж/кг; интенсивность конвективного теплообмена между стенкой трубы и несущим газом, кВт/м3; С>|2 - интенсивность межфазного теплообмена, кВт/м3; б - эквивалентный диаметр частиц, м; Б — площадь миделевого сечения частиц, м2; Э - внутренний диаметр, м; >ч - коэффициент теплопроводности азота, Вт/(м • К); а - коэффициент температуропроводности азота, м2/с; v, г| - коэффициент

13

кинематическом (м2/с) и динамической (Па-с) вязкости; кг — коэффициент формы частиц; Яс, Ыи, Рг, 81, - соответственно числа подобия Рейнольдса, Нуссельта, Прандтля, Стантона. Индексы обозначают параметры для: 1 - несущего газа, 2 - частиц порошка, 12 - газовзвеси, 1 - ¡-ой фазы газовзвеси, г - газы в полости конвертера, ф - фурмы, к - конвертера.

В полости конвертера теплоперенос от запыленных газов к фурме осуществляется излучением и конвекцией. В этом случае суммарный тепловой поток можно определить по формуле:

' Т1 4 [Тф] 4

Яг=ЕфС0 .100 100

+«гМф), (12)

где Еф = 0,8 - степень черноты поверхности фурмы; со = 5,67 Вт/(м2-К4) -коэффициент лучеиспускания абсолютно черного тела; аг —коеффициент теплоотдачи газа, Дж/(м2 с К).

Средний коэффициент теплоотдачи «г находили из критериального уравнения

Го.

Т^иг =0,017Яе° РГр

Ф

Миг= г1 фУ. (13)

Контроль правильности расчетов параметров дисперсного потока в каждом сечении фурмы выполняли по уравнению совместного движения фаз е,+е2=1. Силу межфазного взаимодействия Р]2 определяли по выражению

Р12=С08Р1К-лу2)2п2кг/2. (14)

Коэффициент формы частиц находили как кг =12,4-11,4/£ для шара Г = 1. Потери импульса газа и частиц р!„, Р2ж раздельно по фазам и коэффициенты трения несущего газа С, и частиц С,2 о стенку фурмы определяли аналогично.

Интенсивность конвективного теплоподвода от стенки трубы фурмы к газовой фазе рассчитывали по выражению <3|№=451р;Ср\У| (Т№-Т])/э.

Так как течение в фурме дозвуковое, то число Стантона вычисляли по формуле Гухмана 51=0,0167(Ке,Рг)-°|8(Т1Я„)°'35, где Ке^и'.Ор^тьРг^/а.

Интенсивность межфазного теплообмена рассчитывали по уравнению теплового баланса между газовой и твердой фазами Р12=6Х,Ыи12(Т|-Т2)£2/й2.

Без учета сжимаемости число Нуссельта можно определить по выражению

Ыи,2=2+0,6Яе;,;5Рг0ИДе=(\¥,-\у2)5/у. (15)

Коэффициенты теплопроводности X] и кинематической вязкости азота V выбирали в зависимости от температуры ^

Диаметр канала для подачи газопорошкового потока составляет О = 30 мм, а длина фурмы 1 = 16 м. Причем часть фурмы длиной 11=10 м находится в полости конвертера и опускном газоходе, поэтому омывается высокотемпературным отходящим газом. Диаметр частиц порошка изменяли в диапазоне 8 = 0,050,3 мм, плотность частиц принимали равной р2 = 2000 кг/м3, коэффициент формы кг = 1,30. Расход транспортирующего порошок азота принимали постоянным У„ = 275 м3/ч, а расход порошка изменяли в пределах т2 = 86 - 201 кг/мин. Таким

14

значениям V,, и т2 соответствовала концентрация порошка р = 15-35 кг/кг. Размер частиц принимали равным 5 = 0,1 мм.

В результате численных расчетов установлено, что:

- если диаметр частиц уменьшается с § = 0,3 мм до 8 = 0,05 мм, то при ц = 15 кг/кг средняя температура стенки на участке фурмы длиной 1 = 10 м, находящейся в полости конвертера, увеличивается с 1„ср= 334 °С до и>ср = 600 °С;

- абсолютное давление по длине фурмы 16 м падает с 0,37 МПа (без теплоподвода) и 0,64 МПа (при наличие интенсивного теплоподвода) до атмосферного ( р = 0,1 МПа);

- при р = 15 кг/кг порошкообразные частицы в стволе фурмы ускоряются с 27 м/с до 131 м/с, а при р =35 кг/кг - с 23 м/с до 84 м/с;

- в выходном сечении сопла при средней температуре стенки иср=385 °С и р = 15 кг/кг температура частиц составляет 12 = 131 °С, а при р = 35 кг/кг порошок нагревается только до 12 = 114 °С (1:„ ср =31 ГС);

- в пределах фурмы длиной 16 м несущий газ разогревается с 40 °С до 431 °С, скорость несущего газа увеличивается с 24 м/с до 264 м/с , а скорость частиц порошка \у2 с = 23 м/с до 154 м/с;

- нагрев газодисперсного потока в фурме за счёт высокотемпературной среды, находящейся в полости конвертера, обеспечивает увеличение мощности истекающих газопорошковых струй в 2-4 раза.

В пятой главе выполнены разработки конструкций гарнисажных фурм и технологии нанесения шлакового гарнисажа на футеровку 350-т конвертеров ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК». Применительно к условиям горячих ремонтов путем численных расчетов исследованы термогазодинамические особенности торкретирования футеровки с использованием торкрет-гарнисажной фурмы, обеспечивающей в процессе 3-4-х минутного ошлакования футеровки факельное торкретирование с расходом 0,8-1,0 т/мин торкрет-массы на основе карбонатных магнезиальных материалов. Для разработки технологии использовали полученную информацию о процессе диссоциации в торкрет-факеле карбонатов (доломитизированного известняка, сырых доломита и магнезита), включающем в себя, как определено, три последовательных звена: подвод тепла к зоне реакции, химическая реакция и отвод выделившегося в зоне реакции С02.

Баланс между расходуемой массой карбоната и массой С02, выделяемой из него за счет протекания химической реакции диссоциации имеет вид:

©к= 1 -(1-тз>е 1 ' , (16)

где сс>к — степень диссоциации карбоната; ку — константа объемной скорости реакции; та — степень диссоциации карбоната на предшествующем интервале времени Дт; С ,С[— равновесная концентрация реакции диссоциации и концентрация вокруг /-й частицы карбоната; рк - плотность карбоната.

Температура образца карбоната Т для заданной со вычисляется из уравнения Т-Тк АНтРкЯ„„к,(С--Сг)(1-со)^ (1?)

рш2

где апр - приведенный коэффициент теплообмена; рсог - плотность СО?; Д Нт -количество теплоты, компенсируемое эндотермическую реакцию диссоциации.

Представленные на рисунке 6 результаты расчетов позволили сделать вывод, что быстрый прогрев частицы эффективно влияет на кинетику диссоциации. За реальное время нахождения частицы в факеле она успевает нагреться до средней температуры последнего. Замена обожженной огнеупорной составляющей торкрет-массы пылью доломитизированного известняка, сырого доломита и магнезита в торкрет-массе допустима.

о!---------! 9С0

О 0р02 0,С04 0006 Орв 0р1 Время, с

Т - Температура карбоната, К; со — степень диссоциации карбоната Рисунок 6 - Кинетика диссоциации частицы карбоната размером 0,0025 м и изменение ее температуры по ходу процесса

В отличие от разработанного ранее варианта водоохлаждаемой торкрет-гарнисажной фурмы, предусматривающей подачу торкрет-массы в потоке технологического кислорода, в предложенной конструкции (рисунок 7, 8) предусмотрена подача торкрет-массы к боковым соплам в потоке обогащенного до 60% кислородом воздуха. В данном случае при неизменной схеме подвода энергоносителей это достигается посредством следующих конструктивных изменений (рисунок 7):

- увеличивается диаметр внутренней трубы подачи торкрет-массы с 106x6 мм до 133x6 мм;

- подвод торкрет-массы в потоке азота осуществляется через патрубок диаметром 106x6 мм, который с концетричным зазором герметично установлен во внутренней трубе подачи торкрет-массы;

- технологический кислород подается от патрубка в кольцевой зазор между трубами диаметрами 133x6 мм и 106x6 мм. В результате происходит разбавление несущего торкрет-массу азота кислородом в необходимой пропорции с формированием требуемых параметров газопорошкового потока перед боковыми соплами.

Предусматривается использование газоохлаждаемой гарнисажной торкрет-фурмы (рисунок 7) по двум технологическим вариантам горячего ремонта футеровки 350-т конвертеров:

- нанесение шлакового гарнисажа на футеровку посредством раздувки подготовленного конечного шлака.

- совмещение операций раздувки шлака и факельного торкретирования футеровки.

По первому варианту выполняется следующая последовательность

технологических операций. После выпуска металла осуществляется подготовка конечного шлака в соответствии с принятой в цехе технологией. Торкрет-гарнисажная фурма опускается в конвертер и устанавливается в крайнем нижнем положении (0,0-1,0 м по «сельсину»). Включают подачу азота с расходом 5-10 м3/мин через боковые сопла с целью предотвращения их закупорки брызгами шлака и начинают раздувку шлаковой ванны подачей через торцевые сопла Лаваля азота с расходом 900-1200 м3/мин. Продолжительность операции раздувки шлака 3-5 мин. После окончания раздувки шлака подачу азота на боковые и торцевые сопла отключают и торкрет-фурму поднимают в исходное положение.

При втором варианте технологии для наведения гарнисажа фурму опускают до крайнего нижнего положения (0,0-1,0 м по «сельсину»). Включают подачу азота с расходом 5-10 м3/мин через боковые торкрет-сопла и 900-1200 м3/мин через торцевые сопла Лаваля и в течение 2-3 мин производят раздувку шлака с предварительным нанесением шлакового гарнисажа. Затем при включенном азотном дутье

12

13

-ШССИ

И

N2

10^

9

Г

—

вГ

<~ м

т—5 А 4

»1М

А-А

1 - сопла Лаваля; 2 — тарелка;

3 — торцевой наконечник;

4 - заглушка; 5 - боковые цилиндрические сопла;

6 - внутренняя труба подачи торкрет-массы; 7 - наружная труба; 8 - фиксаторы; 9 - патрубок сальникового компенсатора; 10 - гайка компенсатора; 11- патрубок подвода азота для раздува шлака; 12 - патрубок подвода

технологического кислорода; 13 - патрубок подвода торкрет-массы в потоке несущего азота Рисунок 7 - Схема разработанной конструкции газоохлаждаемой

торкрет-гарнисажной фурмы

поднимают торкрет-фурму до уровня видимой фиксации верхнего яруса боковых сопел над горловиной, включают подачу торкрет-массы и при появлении последней из сопел осуществляют подачу кислорода, опускают торкрет-фурму в крайнее нижнее положение и начинают совместное торкретирование и раздувку шлака в течение 1-3 мин, перемещая торкрет- гарнисажную фурму в диапазоне 0-1 м «по сельсину». Суммарный расход торкрет-массы (30% кокса + 70%

необожженного доломита) на данной стадии 1,5-2,0 т. Затем в диапазонах высот 1-3,5 м и 3,5-4,8 м расход торкрет-массы 1,5 т и 1,0 т соответственно. Расход кислорода устанавливают в пределах 350-400 м3/мин на 800-1000 кг/мин торкрет-массы. По окончании выдачи торкрет-массы отключают подачу кислорода и азота, выводят торкрет-фурму из полости конвертера.

1 - головка торкрет-гарнисажной фурмы; 2 - сопла Лаваля; 3 - цилиндрические сопла; 4 - торкрет-факелы Рисунок 8 - Картина распространения горящих торкрет-факелов

Для газопорошковой раздувки конечного шлака была разработана газоохлаждаемая гарнисажная фурма с 4-х сопловой головкой, имеющей составные сопла типа «труба в трубе» (рисунок 9).

Головка выполнена в виде:

- двух концентрично размещенных стальных труб, внутренней для подачи порошкообразных магнезиальных материалов с расходом 350-600 кг/мин в потоке транспортирующего азота с максимальной интенсивностью 150-250 м3/мин и наружной, обеспечивающей расход технологического азота на раздувку конечного шлака в пределах 750-1200 м3/мин;

- верхней чаши с закрепленными в ней под углом 15° к вертикали 4-мя газопорошковыми цилиндрическими соплами диаметром 34 мм и нижней чаши с соплами Лаваля критического диаметра 75 мм, выступающими за торец тарелки.

Азот для раздувки шлаковой ванны подается в кольцевом зазоре между внутренней и наружной трубой, поступает к нижней чаше и в виде четырех кольцевых сверхзвуковых азотных струй вдувается в рабочее пространство конвертера по кольцевым зазорам между внутренними цилиндрическими соплами и внешними соплами Лаваля. Магнезиальная масса в потоке азота подается через внутреннюю трубу и в виде газопорошковых струй вдувается в полость конвертера через четыре цилиндрических сопла. При этом газопорошковые струи (азот + торкрет-масса) окружены кольцевой оболочкой сверхзвукового азота, которая формируется при вдувании азота через кольцевой зазор между соплами.

За счет вдувания магнезиальной торкрет-массы в потоке азота непосредственно в объем шлаковой ванны обеспечивается формирование капель

к

шлака с необходимыми физико-химическими свойствами в пределах зон взаимодействия с одновременным набрызгиванием капель шлака на футеровку.

Нанесение шлакового гарнисажа на футеровку с использованием разработанной конструкции гарнисажной фурмы (рисунок 9) осуществляется следующим образом.

Для нанесения гарнисажа на футеровку раздувкой конечного шлака газовыми струями гарнисажную фурму опускают до расположения торца головки вблизи горловины конвертера, одновременно обеспечивая подачу азота через цилинрические сопла с расходом 60-80 м3/мин. После чего фурму устанавливают в крайнем нижнем положении по высоте и начинают раздувку шлаковой ванны струями азота с общим расходом 900-1200 м3/мин с перемещением фурмы по высоте в пределах рабочего пространства в течение 3,0-4,0 мин. После окончания операции гарнисажную фурму выводят из конвертера и устанавливают в исходном верхнем положении.

При раздувке конечного шлака газопорошковыми струями гарнисажную фурму опускают на уровень горловины конвертера с обеспечением подачи азота через цилиндрические сопла головки с расходом 6080 м3/мин. С началом подачи торкрет-массы (видимое истечение газопорошковых струй из сопел головки) фурму устанавливают в крайнем нижнем положении по высоте и начинают

раздувку шлаковой ванны струями азота с общим расходом 900-1200 м3/мин при подаче

1 - сопло для подачи азота;

2 - нижняя чаша; 3 - газопорошковое сопло; 4 - фиксатор; 5 - рассекатель; 6 - верхняя чаша; 7 - труба-

вставка; 8 - ребро; 9 - компенсатор; 10 - вставка; 11 - гайка; 12 - газопорошковая труба; 13 - наружная труба; 14 - сальниковое уплотнение. Рисунок 9 - Головка гарнисажной фурмы для газопорошковой раздувки шлака

торкрет-массы с расходом 350-1200 кг/мин. По ходу раздувки обеспечивают перемещение фурмы по высоте в диапазоне 0-1,2 м по сельсину в пределах рабочего пространства конвертера.

Для вдувания рекомендуется использовать недефицитные торкрет-массы на основе обожженного и необожженного доломита (таблица 1). При использовании в качестве торкрет-массы боя периклазоуглеродистой футеровки и магнезитового порошка (расход торкрет-массы в течении 1,0-4,0 мин сокращается до 510-525 кг на операцию). После прекращения подачи торкрет-массы раздувку шлаковой ванны продолжают до полного прекращения выноса капель шлака за пределы горловины конвертера.

Таблица 1 - Рекомендуемые торкрет-массы для формирования газопорошковых струй

Тип торкрет-массы Содержание, %

MgO О СЗ и О '</3 и Влажность, %

Бой периклазоуглеродистых огнеупоров (П.Б.) 85,5 12,0 4,0 2,0 0,3

Необожженный доломит (С.Д.) 17,5 33,2 2,0 н.с. 0,2

Обожженный доломит (О.Д.) 28,9 49,7 4,8 н.с. 0,1

Порошок магнезитовый (ПМК) 80,0 4,0 2,0 н.с. 0,2

С использованием тепловизора «NEC ТН9100» выполнена оценка температуры шлакового гарнисажного покрытия и ствола гарнисажных фурм. В результате установлено, что:

- при начальной температуре конечного шлака перед раздувкой азотными струями 1585-1605 °С температура нанесенного гарнисажного слоя на футеровке конвертера по окончании операции раздувки составляет 1510-1490 °С;

- температура поверхности шлакового гарнисажа, образовавшегося на стволе фурмы в результате раздувки шлака, находится в пределах 708-787 °С;

- после самопроизвольного удаления шлакового гарнисажа при подъеме гарнисажной фурмы в исходное положение зафиксированная температура чистой наружной трубы фурмы составляет в пределах 210-220 °С;

- газовое охлаждение гарнисажных фурм, изготовленных из обычной стали, надежно обеспечивает их высокую стойкость.

В целом необходимо отметить, что разработанные конструкции газоохлаждаемых гарнисажных фурм (рисунки 7, 9) и предложенные технологии нанесения шлакового гарнисажа и торкрет-покрытий на футеровку конвертера обеспечивают ресурсо- и энергосберегающий эффект за счет:

- формирования слоя шлакового гарнисажа с повышенным содержанием оксида магния (10-12 % MgO) на всей поверхности футеровки при использовании недефицитных торкрет-масс, в том числе на основе сырого доломита;

- исключения расхода воды на охлаждение фурмы и снижения расхода технологического кислорода на операцию торкретирования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе выполнения диссертационной работы, направленной на развитие теоретических основ и практических аспектов ресурсо- и энергосберегающей технологии создания огнеупорных покрытий на футеровке кислородных конвертеров, получены следующие основные результаты:

1. С привлечением известных моделей взаимодействия газовых струй с жидкостью и положений теории подобия разработана методика определения параметров дутьевых режимов ошлакования и факельного торкретирования футеровки конвертеров при многоструйной раздувке шлака газовыми и газопорошковыми струями.

2. Разработана и оптимизирована установка и методика физического моделирования процесса нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертера путем раздувки шлака, в том числе при совмещении с факельным торкретированием.

3. С использованием физического моделирования впервые исследованы гидрогазодинамические особенности и установлена возможность реализации двух новых технологических процессов ремонта футеровки конвертеров посредством:

- совмещения операций раздувки шлака стационарными и перемещающимися наклонными газовыми струями и факельного торкретирования футеровки с подачей порошкообразных магнезиальных материалов в направленных на стены агрегата газопорошковых струях;

- газопорошковой раздувки конечного шлака с целью нанесения шлакового гарнисажа.

4. Впервые установлено, что наиболее рациональным приемом ошлакования футеровки конвертера является организация взаимодействия перемещающихся газовых струй с шлаковой ванной в режиме пробоя при образовании отраженных от днища обратных газовых потоков, формирующих обособленные эллипсовидных зоны.

5. Получены количественные зависимости для оценки переходных режимов взаимодействия газовых струй со шлаковым расплавом и параметров образующихся зон, пригодные к разработке наконечников гарнисажных фурм. Предложена методика определения основных конструктивных параметров торкрет-гарнисажных фурм для заданных расходов технологических газов и торкрет-массы.

6. Численными исследованиями с использованием предложенных математических моделей для условий газовой и газопорошковой раздувки шлака установлено, что:

- подогрев азота перед соплами продувочной фурмы — один из самых эффективных способов повышения кинетической энергии струй, истекающих в шлак. Нагрев азота до 400°С на любом расстоянии от среза сопла обеспечивает увеличение мощности струи в два раза;

- нагрев газодисперсного потока в фурме за счет высокотемпературной среды в полости конвертера обеспечивает увеличение мощности истекающих газопорошковых струй в 2-4 раза.

7. Применительно к разработанной технологии ремонта футеровки конвертеров путем раздувки конечного шлака в комбинации с факельным торкретированием разработана модель процесса диссоциации карбонатной пыли в торкрет-факеле. Результаты расчетов свидетельствуют о возможности замены обожженной огнеупорной составляющей торкрет-массы пылью доломитизированного известняка, сырого доломита и магнезита. Проведено исследование закономерностей формирования торкрет-факелов, содержащих карбонатные материалы, с выделением зон: физического и теплового расширения пылегазовой струи, основной и пристеночной зоны торкрет-факела.

8. Разработаны и переданы к внедрению для горячего ремонта футеровки 350-т конвертеров ОАО « ЕВРАЗ ЗСМК»: технологические рекомендации и

21

рабочие чертежи новых конструкций газоохлаждаемых торкрет-гарнисажной и газопорошковой фурм, обеспечивающих совместное нанесение шлакового гарнисажа и факельное торкретирование футеровки и газовую и газопорошковую раздувку шлака.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи, опубликованные в рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК:

1. Протопопов, Е. В. Моделирование газопорошкового течения в фурме с внешним смешением /Е. В. Протопопов, Р. Ф. Капимуллин, А. Г. Чернятевич, П. С. Харлашин //Изв. Вузов. Черная металлургия. - 2012. - №8. - С. 26-31.

2. Протопопов, Е. В. Моделирование параметров сверхзвуковой струи при раздувке шлака в конвертере / Е. В. Протопопов, Р. Ф. Калимуллин, А. Г. Чернятевич, П. С. Харлашин, Н. А. Чернышева // Изв. Вузов. Черная металлургия. -2012. -№10. - С. 38-43.

3. Калимуллин, Р. Ф. Влияние нагрева азота на межфазное взаимодействие при течении газовзвеси в торкрет-фурме / Р. Ф. Калимуллин, Е. В. Протопопов, П. С. Харлашин, А. К. Харин, Р. Д. Куземко // Изв. Вузов. Черная металлургия. -2013 г.-№ 12.-С. 17-22.

Другие публикации:

4. Protopopov, Е. V. Gas-Powder Flow in a Tuyere with External Mixing / E. V. Protopopov, R. F. Kalimullin, A. G. Chernyatevich, P. S. Kharlashin // Steel in Translation. - 2012. - Vol. 42. № 8. pp. 110-113.

5. Protopopov, E. V. Supersonic Jets Injected into Converter Slag / E. V. Protopopov, R. F. Kalimullin, A. G. Chernyatevich, P. S. Kharlashin, N. A. Chernysheva//Steel in Translation. 2012. Vol. 42.№ 10. pp. 711-715.

6. Калимуллин, P. Ф. Расчет характеристик охлаждения и теплообмена торкрет - гарнисажной газоохлаждаемой фурмы для большегрузных конвертеров / Р. Ф. Калимуллин, Е. В. Протопопов // Металлургия: технологии, управление, инновации, качество: труды всероссийской научно-практической конференции. -Новокузнецк 2012 г. - С. 35-37

7. Калимуллин, Р. Ф. Инженерное обоснование определяющих параметров газопорошкового ошлакования и торкретирования футеровки конвертеров / Р. Ф. Калимуллин, Е. В. Протопопов, А. Г. Чернятевич, И. А. Жибинова // Металлургия: Технологии, управление, инновации, качество. Сб. тр. Всероссийской науч.-пр. конф. - Новокузнецк, 2013. - С. 101-106.

8. Капимуллин, Р. Ф. Моделирование термогазодинамических особенностей торкретирования футеровки конвертеров карбонатными торкрет-массами/ Р. Ф. Калимуллин, Е. В. Протопопов, А. Г. Чернятевич, И. А. Жибинова // Вестник СибГИУ. - 2013. -№ 3. - С. 4-8.

9. Калимуллин, Р. Ф. Изучение закономерностей распространения и формирования торкрет-факелов в процессе «горячего» ремонта футеровк конвертеров / Р. Ф. Калимуллин, Е. В. Протопопов, А. Г. Чернятевич, И. А. Жибинова // Вестник СибГИУ. - 2013. - № 3. - С. 9-13.

22

Подписано в печать 12.03.2014 г. Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага 80 г/м2. Усл. печ. л. 1,3. Тираж 100 экз. Заказ № 141.

654007, Новокузнецк, ул. Кирова, 42. Издательский центр СибГИУ