RU182841U1 - LABORATORY INSTALLATION FOR MODELING HYDRODYNAMICS OF METAL MELT IN A STEEL FILLING BUCKET - Google Patents
LABORATORY INSTALLATION FOR MODELING HYDRODYNAMICS OF METAL MELT IN A STEEL FILLING BUCKET Download PDFInfo
- Publication number
- RU182841U1 RU182841U1 RU2017140550U RU2017140550U RU182841U1 RU 182841 U1 RU182841 U1 RU 182841U1 RU 2017140550 U RU2017140550 U RU 2017140550U RU 2017140550 U RU2017140550 U RU 2017140550U RU 182841 U1 RU182841 U1 RU 182841U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- modeling
- model
- steel
- fluid
- pouring ladle
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 46
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- -1 lower purge units 2 Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B17/00—Furnaces of a kind not covered by any preceding group
- F27B17/02—Furnaces of a kind not covered by any preceding group specially designed for laboratory use
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D2/00—Arrangement of indicating or measuring devices, e.g. for temperature or viscosity of the fused mass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области моделирования промышленных процессов, а именно к моделированию гидродинамических процессов в сталеразливочном ковше при внепечной обработке стали.Технический эффект заключается в расширении функциональных возможностей установки, а также возможности проведения лабораторных исследований гидро-газодинамических процессов на модели сталеразливочного ковша путем визуального наблюдения процесса гидродинамики при продувке газом как снизу, так и сверху.Лабораторная установка для моделирования гидродинамики металлического расплава в сталеразливочном ковше содержит модель сталеразливочного ковша с моделирующей жидкостью, нижние продувочные узлы, соединенные через блок измерения параметров вдуваемого воздуха с узлом регулирования подачи воздуха и соединенным с помощью трубопровода с компрессором. На трубопроводе после компрессора установлен резервуар для ввода индикатора с регулирующим устройством, а в днище модели сталеразливочного ковша смонтированы линии подвода и отвода моделирующей жидкости с узлами для регулирования подачи и отвода моделирующей жидкости. Модель сталеразливочного ковша оборудована моделью верхней продувочной фурмы и датчиками уровня моделирующей жидкости, расположенными на боковой стенке модели сталеразливочного ковша, и датчиками измерения электропроводности моделирующей жидкости.По получаемой в результате эксперимента гидродинамической картине распределения индикатора в объеме модели сталеразливочного ковша, скорости движения потоков жидкости и газа, минимальном времени, необходимом для усреднения концентрации индикатора по всему объему модели сталеразливочного ковша, оценивается эффективность размещения, тип и конфигурация продувочных устройств. 1 ил.The utility model relates to the field of modeling industrial processes, namely, to modeling hydrodynamic processes in a steel pouring ladle during out-of-furnace processing of steel. The technical effect is to expand the functionality of the installation, as well as the possibility of laboratory studies of hydro-gas-dynamic processes on a model of a steel pouring ladle by visual observation of the process hydrodynamics during gas purging both from below and from above. Laboratory installation for modeling a hydrod the names of the molten metal in the steel ladle contains a model of the steel ladle with modeling fluid, lower blowdown nodes connected through the unit for measuring the parameters of the blown air to the air supply control unit and connected via a pipeline to the compressor. On the pipeline after the compressor, a tank for inputting an indicator with a regulating device is installed, and in the bottom of the model of a steel-pouring ladle, lines for supplying and removing modeling fluid with units for regulating the supply and removal of modeling fluid are mounted. The steel pouring ladle model is equipped with a top blowing lance model and modeling fluid level sensors located on the side wall of the steel pouring bucket model and conductivity measuring sensors of the modeling fluid. Based on the hydrodynamic picture of the indicator distribution in the volume of the steel pouring ladle, the velocity of fluid and gas flows , the minimum time required to average the indicator concentration over the entire volume of the model of the bucket, placement efficiency, type and configuration of purge devices are evaluated. 1 ill.
Description
Полезная модель относится к области моделирования промышленных процессов, а именно к моделированию гидродинамических процессов в сталеразливочном ковше при внепечной обработке стали.The utility model relates to the field of modeling industrial processes, namely to the modeling of hydrodynamic processes in a steel pouring ladle during out-of-furnace steel processing.
Известна двухмерная физическая модель сталеразливочного ковша для моделирования гидродинамических процессов (Кирпяков Г.С. Моделирование процессов перемешивания и удаления неметаллических включений при продувке инертным газом в сталеразливочном ковше / Г.С. Кирпяков, А.П. Верзилов, Е.В. Штепан // Металлургия XXI столетия глазами молодых: всеукраинская научно-практическая конференция студентов: сборник докладов. - Донецк: ДонНТУ, 2012. - С. 26-27.).A two-dimensional physical model of a steel pouring ladle for modeling hydrodynamic processes is known (G. Kirpyakov. Modeling of processes of mixing and removal of non-metallic inclusions when inert gas is blown in a steel pouring ladle / G.S. Kirpyakov, A.P. Verzilov, E.V. Shtepan // Metallurgy of the XXI century through the eyes of the young: All-Ukrainian scientific and practical conference of students: a collection of reports. - Donetsk: DonNTU, 2012. - P. 26-27.).
Физическая модель состоит из трех плит органического стекла (центральная представляет собой внутренний контур промышленного сталеразливочного ковша) и выполнена в масштабе 1:6. В качестве рабочей жидкости, моделирующей жидкую сталь, используют воду при температуре 18-25°С. Для перемешивания расплава применяют сжатый воздух. Движение потоков фиксируют с помощью цифровой видеокамеры.The physical model consists of three plates of organic glass (the central one is the inner contour of an industrial steel-pouring ladle) and is made on a 1: 6 scale. As a working fluid simulating liquid steel, water is used at a temperature of 18-25 ° C. To mix the melt, compressed air is used. The movement of flows is recorded using a digital video camera.
Данная модель не позволяет проводить адекватное трехмерное моделирование гидро-газодинамических процессов, отсутствует возможность количественной оценки эффективности перемешивания моделирующей жидкости.This model does not allow for adequate three-dimensional modeling of hydro-gas-dynamic processes, there is no possibility of a quantitative assessment of the mixing fluid mixing efficiency.
Наиболее близким техническим решением является лабораторная установка для изучения процессов перемешивания жидкости в ковше (Смирнов, А.Н. Некоторые вопросы оценки интенсивности перемешивания при продувке металла в ковше инертным газом. Сообщение 1. / А.Н. Смирнов, Е.В. Ошовская, И.Н. Салмаш [и др.] // Процессы литья. - 2008. - №4 С. 41-48.).The closest technical solution is a laboratory setup for studying the processes of mixing liquid in a ladle (Smirnov, A.N. Some questions of estimating the intensity of mixing when purging metal in a ladle with inert gas.
Установка состоит из прозрачной модели сталеразливочного ковша, компрессора, узла для регулировки подачи воздуха, трубопровода, блока измерения параметров вдуваемого воздуха (расход, давление), продувочных узлов, установленных в днище. Установка дополнительно снабжена датчиками измерения электропроводности воды, мостовой схемой, стабилизированным блоком питания и самописцем. В качестве моделирующей жидкости используется вода. В качестве индикатора используется солевой раствор, который подается вблизи датчиков измерения электропроводности воды. Наблюдаемые процессы перемешивания жидкости фиксируются видеосъемкой. Время гомогенизации объема жидкости измеряют с помощью электрохимического метода.The installation consists of a transparent model of a steel pouring ladle, a compressor, a unit for adjusting the air supply, a pipeline, a unit for measuring the parameters of injected air (flow rate, pressure), and purge units installed in the bottom. The installation is additionally equipped with sensors for measuring the electrical conductivity of water, a bridge circuit, a stabilized power supply and a recorder. Water is used as a modeling fluid. As an indicator, a saline solution is used, which is supplied near the sensors for measuring the electrical conductivity of water. The observed processes of fluid mixing are recorded by video. The homogenization time of the liquid volume is measured using the electrochemical method.
Однако эта установка не позволяет оценивать скорость перемещения потоков жидкости в объеме модели сталеразливочного ковша, отсутствует возможность подачи индикатора в модель сталеразливочного ковша непосредственно через продувочные узлы, отсутствует возможность изучения гидро-газодинамических процессов при продувке газом через верхнюю продувочную фурму. Кроме этого отсутствует возможность точной фиксации уровня моделирующей жидкости в модели сталеразливочного ковша и оперативного обновления моделирующей жидкости.However, this setup does not allow estimating the velocity of fluid flows in the volume of the steel-pouring ladle model, there is no possibility of supplying an indicator to the steel-pouring ladle model directly through the purge units, there is no possibility to study hydro-gas-dynamic processes when gas is purged through the upper purge lance. In addition, it is not possible to accurately fix the level of the modeling fluid in the model of the steel pouring ladle and to quickly update the modeling fluid.
Существующая техническая проблема заключается в расширении функциональных возможностей лабораторной установки, а также возможности проведения лабораторных исследований гидрогазодинамических процессов на модели сталеразливочного ковша путем визуального наблюдения процесса гидродинамики при продувке моделирующей жидкости газом как снизу так и сверху.The existing technical problem is to expand the functionality of the laboratory installation, as well as the possibility of laboratory studies of hydrodynamic processes on a model of a steel pouring ladle by visual observation of the hydrodynamics process when the modeling fluid is purged with gas from below and above.
Данная техническая проблема решается тем, что, лабораторная установка для моделирования гидродинамики металлического расплава в сталеразливочном ковше, содержащая модель сталеразливочного ковша с моделирующей жидкостью, нижние продувочные узлы, соединенные через блок измерения параметров вдуваемого воздуха с узлом регулирования подачи воздуха, соединенным с помощью трубопровода с компрессором, датчики измерения электропроводности моделирующей жидкости, согласно полезной модели установка снабжена установленным на трубопроводе после компрессора резервуаром для ввода индикатора с регулирующим устройством, а в днище модели сталеразливочного ковша смонтированы линии подвода и отвода моделирующей жидкости с узлами для регулирования подачи и отвода моделирующей жидкости, при этом модель сталеразливочного ковша оборудована моделью верхней продувочной фурмы и датчиками уровня моделирующей жидкости, расположенными на боковой стенке модели сталеразливочного ковша, а датчики измерения электропроводности моделирующей жидкости выполнены погружными.This technical problem is solved in that a laboratory installation for simulating the hydrodynamics of a metal melt in a steel pouring ladle, containing a model of a steel pouring ladle with modeling fluid, lower blowdown units connected through an air injection parameter measuring unit to an air supply control unit connected by a pipeline to a compressor , conductivity measuring sensors of the modeling fluid, according to a utility model, the installation is equipped with after the compressor, a reservoir for entering an indicator with a regulating device, and in the bottom of the model of the steel pouring ladle there are mounted lines for supplying and discharging modeling fluid with units for regulating the supply and removal of modeling fluid, while the model of the steel pouring ladle is equipped with a model of the upper purge lance and modeling fluid level sensors located on the side wall of the model of the steel pouring ladle, and the sensors for measuring the conductivity of the modeling fluid are immersed.
Технический эффект, получаемый при реализации полезной модели заключается в возможности исследования гидро-газодинамических процессов при продувке газа сверху за счет установки модели верхней продувочной фурмы, возможности визуального наблюдения за гидродинамическими процессами моделирующей жидкости за счет подачи индикатора через нижний продувочный узел, а наличие линии подвода и отвода моделирующей жидкости с узлами для регулирования подачи и отвода моделирующей жидкости, наличие датчиков уровня моделирующей жидкости позволяют расширить функциональные возможности лабораторной установки.The technical effect obtained by implementing the utility model consists in the possibility of studying hydro-gasdynamic processes when gas is purged from above by installing a model of the upper purge lance, the possibility of visual observation of the hydrodynamic processes of the modeling fluid by supplying an indicator through the lower purge unit, and the presence of a supply line and drainage of modeling fluid with nodes for regulating the supply and removal of modeling fluid, the presence of sensors of the level of modeling fluid allow extend the functionality of the laboratory setup.
На чертеже изображена заявляемая установка.The drawing shows the inventive installation.
Установка состоит из модели сталеразливочного ковша 1 с моделирующей жидкостью, нижних продувочных узлов 2, узлов регулирования подачи воздуха 3, резервуара для ввода индикатора 4, с регулирующим устройством 5, компрессора 6, узлов 7 для регулирования подачи и отвода моделирующей жидкости, линий 8 подвода и отвода моделирующей жидкости, смонтированными в днище модели сталеразливочного ковша 1. В качестве индикатора используется водный раствор перманганата калия или солевой раствор.The installation consists of a model of a steel-pouring
Нижние продувочные узлы 2 соединены с блоком измерения параметров вдуваемого воздуха, состоящим из датчиков давления воздуха 9 и датчиков расхода воздуха 10, кроме того, модель сталеразливочного ковша оборудована погружными датчиками 11 измерения электропроводности моделирующей жидкости, которые непрерывно передают сигнал о концентрации соли на дисплей кондуктометра (на схеме не представлено) и, расположенными на боковой стенке модели сталеразливочного ковша, датчиками уровня 12 моделирующей жидкости и моделью верхней продувочной фурмы 13.The
Установка работает следующим образом. Узел 7 для регулирования подачи и отвода моделирующей жидкости устанавливается в положение открыто и осуществляется подача моделирующей жидкости по линии 8 подвода моделирующей жидкости. Происходит наполнение модели сталеразливочного ковша 1 моделирующей жидкостью до рабочего уровня, определяемого с помощью датчиков уровня моделирующей жидкости 12. Затем узел 7 для регулирования подачи и отвода моделирующей жидкости устанавливается в положение закрыто, и подача моделирующей жидкости прекращается.Installation works as follows. The
Узлы регулирования подачи воздуха 3 устанавливаются в положение открыто. Подача порции индикатора из резервуара 4 осуществляется путем установки регулирующего устройства 5 в положение открыто, после чего осуществляется его закрытие. Затем осуществляется подача воздуха компрессором 6 к нижним продувочным узлам 2. Контроль давления воздуха и его расхода осуществляется через блок измерения параметров вдуваемого воздуха, состоящего из датчиков давления воздуха 9 и датчиков расхода 10 воздуха. При необходимости исследования гидро-газодинамических процессов при верхней продувке используется модель верхней погружной фурмы 13. Во время работы установки датчики 11 измерения электропроводности моделирующей жидкости, находящиеся внутри объема моделирующей жидкости, непрерывно передают сигнал о концентрации соли на дисплей кондуктометра. Отвод моделирующей жидкости осуществляется по линии 8 отвода моделирующей жидкости.Units regulating the
По получаемой в результате эксперимента гидродинамической картине распределения индикатора в объеме модели сталеразливочного ковша, скорости движения потоков жидкости и газа, минимальном времени необходимом для усреднения концентрации индикатора по всему объему модели сталеразливочного ковша оценивается эффективность размещения, тип и конфигурация продувочных устройств.Based on the hydrodynamic picture of the indicator distribution in the volume of the steel-pouring ladle model, the speed of liquid and gas flows, the minimum time required to average the indicator concentration over the entire volume of the steel-pouring ladle model, the placement efficiency, type and configuration of purge devices are estimated.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017140550U RU182841U1 (en) | 2017-11-21 | 2017-11-21 | LABORATORY INSTALLATION FOR MODELING HYDRODYNAMICS OF METAL MELT IN A STEEL FILLING BUCKET |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017140550U RU182841U1 (en) | 2017-11-21 | 2017-11-21 | LABORATORY INSTALLATION FOR MODELING HYDRODYNAMICS OF METAL MELT IN A STEEL FILLING BUCKET |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU182841U1 true RU182841U1 (en) | 2018-09-04 |
Family
ID=63467248
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017140550U RU182841U1 (en) | 2017-11-21 | 2017-11-21 | LABORATORY INSTALLATION FOR MODELING HYDRODYNAMICS OF METAL MELT IN A STEEL FILLING BUCKET |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU182841U1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU988448A1 (en) * | 1981-06-17 | 1983-01-15 | Всесоюзный ордена Ленина научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения | Intermediate laddle of multistrand metal continuous casting machine |
JPS6236536A (en) * | 1985-08-09 | 1987-02-17 | Mazda Motor Corp | Running test liquid for casting molten metal |
RU2433015C1 (en) * | 2010-04-09 | 2011-11-10 | Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук | Model plant of continuous steel casting |
RU164038U1 (en) * | 2015-10-06 | 2016-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | LABORATORY INSTALLATION FOR MODELING HYDRODYNAMICS OF METAL MELT |
-
2017
- 2017-11-21 RU RU2017140550U patent/RU182841U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU988448A1 (en) * | 1981-06-17 | 1983-01-15 | Всесоюзный ордена Ленина научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения | Intermediate laddle of multistrand metal continuous casting machine |
JPS6236536A (en) * | 1985-08-09 | 1987-02-17 | Mazda Motor Corp | Running test liquid for casting molten metal |
RU2433015C1 (en) * | 2010-04-09 | 2011-11-10 | Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук | Model plant of continuous steel casting |
RU164038U1 (en) * | 2015-10-06 | 2016-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | LABORATORY INSTALLATION FOR MODELING HYDRODYNAMICS OF METAL MELT |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Смирнов А.Н. и др. Некоторые вопросы оценки интенсивности перемешивания при продувке металла в ковше инертным газом. Журнал "Процессы литья",N4, 2008, с.41-48. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105424475B (en) | Environment simulator and fatigue rig for test specimen fatigue test | |
CN104164537B (en) | Vacuum refining physical simulation experiment method and device in a kind of steelmaking process | |
CN108645998A (en) | A kind of test method causing karst collapse for simulated groundwater | |
CN102023130A (en) | Flow channel type marine organism adhesion testing device | |
CN111308574B (en) | Device and method for detecting blockage of refractory material in steelmaking continuous casting process | |
CN108344653B (en) | Device and method for testing scouring resistance of soil body | |
CN102778131B (en) | Device and method for water model experimental simulation of converting furnace | |
CN104123870A (en) | Gravity flow movement and deposition simulating device | |
CN108680477A (en) | Based on laser measurement technology and the visual piping experimental rig of transparent soil and method | |
RU182841U1 (en) | LABORATORY INSTALLATION FOR MODELING HYDRODYNAMICS OF METAL MELT IN A STEEL FILLING BUCKET | |
CN106596477A (en) | Liquid transparence online monitoring apparatus, device, system and network | |
CN204043699U (en) | A kind of mixing volume affects simulation test device | |
CN104458656A (en) | Online turbidity meter with flow control | |
CN111593283B (en) | Hot-coating galvanizing pot liquid level measuring system and control method | |
CN115508518B (en) | Full-visual multifunctional gas hydrate dynamics measurement system and method | |
CN206671176U (en) | A kind of liquid transparency online monitoring instruments, device, system and network | |
CN103231031A (en) | Physical simulation method of flow field of continuous casting crystallizer considering vibration behaviors | |
CN105699278A (en) | Battery salt fog test device and test method thereof | |
CN204321184U (en) | A kind of immersion sliding nozzle device | |
CN108346366A (en) | A kind of crystallizer model and crystallizer flow field simulation method for the research of crystallizer flow field | |
CN207294824U (en) | Converter molten pool dynamic synthesis simulator | |
CN205506607U (en) | Blast furnace lower part sediment iron melts is detained simulating measurement setup of characteristic | |
CN203265552U (en) | Extensible type continuous casting crystallizer hydrodynamics model liquid level monitoring probe holder | |
RU168270U1 (en) | FILTRATION INSTALLATION OF THE THREE-COMPRESSION | |
CN203811560U (en) | Experimental device for measuring molar mass with freezing point lowering method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20181122 |