Parameters of a gas-solids JET in pneumatic powder injection into liquid alloys with a non-submerged lance

Parámetros de un JET gas-sólidos en inyección neumática de polvo en aleaciones líquidas con lanza no sumergida

El artículo presenta la inyección de polvo en aleaciones líquidas con una lanza no sumergida. Los parámetros del chorro difásico de gas-sólidos se consideraron el factor más importante para lograr una buena eficacia del proceso. Si los parámetros son inadecuados, el chorro no penetrará en el líquido y las partículas sólidas no se distribuirán uniformemente. El perfil del cono del chorro suele ser crucial para la penetración del chorro difásico, por lo que este parámetro se analizó junto con la velocidad de las partículas en la salida de la lanza y los experimentos demostraron esta suposición. El uso de una cámara de alta velocidad permitió capturar y analizar el movimiento del chorro, lo que verificó los datos de autores anteriores y los de la bibliografía. Los experimentos, tanto del modelo como de la inyección real en fundición, demostraron tanto el modelo matemático como la simulación numérica.

INTRODUCCIÓN

En la metalurgia primaria y secundaria del acero y en la ingeniería de fundición sigue existiendo el problema de introducir eficazmente diversas adiciones en metales líquidos y aleaciones [1-2]. El método y los resultados de este proceso pueden afectar significativamente a la calidad final del material producido, así como a los costes de producción [3-4]. Además, el método de inyección neumática puede emplearse con éxito para utilizar muchos residuos metalúrgicos o de fundición, como polvos, arena de moldeo gastada, fracciones finas de ferroaleaciones o chatarra de electrodos de grafito molido, etc. [5-7]. Por eso sigue siendo importante desarrollar métodos diferentes, y en este campo de investigación se llevaron a cabo experimentos para demostrar la eficacia de la inyección neumática de ferroaleaciones sin inmersión de la lanza de inyección en la aleación fundida. Los autores han estado desarrollando el método durante varios años y las etapas posteriores de los experimentos se comunicaron en trabajos anteriores [8-9]. En este trabajo se presentan los resultados experimentales obtenidos durante los experimentos con una cámara de alta velocidad junto con algunas consideraciones teóricas.

TRABAJO EXPERIMENTAL

El carácter de la difase gas-sólido que penetra en el líquido es lo más importante para la eficacia de la inyección neumática. A lo largo de los años se han utilizado muchos métodos diferentes para describir el chorro y se han seleccionado varios parámetros que lo describen mejor. En la investigación descrita se eligió el radio del chorro como el factor más importante que influye en el carácter general del chorro y como muy importante para el carácter del chorro dentro del metal líquido.