The process of dissolving solid lump carbonaceous fuel (SLCF) in the oxygen converter - physical modeling

El proceso de disolución del combustible carbonoso sólido en trozos (SLCF) en el convertidor de oxígeno - modelización física

El artículo presenta los resultados de la investigación de modelado de los fenómenos hidrodinámicos que ocurren en el convertidor de oxígeno durante la adición de SLCF mientras se sopla el baño líquido. Para la investigación se utilizó el modelo físico acuático del convertidor de oxígeno. La lanza de oxígeno del modelo estaba equipada con un cabezal con cinco boquillas en ángulo con el eje de la lanza. El objetivo de la investigación era determinar los parámetros de proceso más favorables para el uso de combustible sólido en el convertidor de oxígeno.

INTRODUCCIÓN

Muchas plantas siderúrgicas de transformación se enfrentan al problema de la estabilidad tecnológica de los materiales de carga. Esto es especialmente cierto en el caso de la chatarra, los materiales formadores de escoria, etc. Tampoco son infrecuentes los casos de escasez de arrabio. En algunos países, además, hay un aumento de la oferta de chatarra, que supera la demanda de las acerías eléctricas.

Por ello, se intenta aumentar la cantidad de chatarra en la carga del convertidor. Sin embargo, para ello es necesario aumentar el potencial térmico de las fusiones conducidas en los convertidores de oxígeno. Esto puede lograrse utilizando combustible carbonoso sólido en terrones como portador adicional de calor [1,2]. Este procedimiento, en comparación con otros métodos conocidos, no requiere costes de inversión en forma de dispositivos adicionales y otros equipos, ni el uso de portadores de energía escasos y caros. En relación con la tecnología de postcombustión de CO a CO2 en el espacio de trabajo del convertidor, contribuye al uso eficiente del combustible y a una mayor reducción de la proporción de arrabio en la carga. Sin embargo, el uso eficaz del combustible en trozos en el convertidor exige resolver muchos problemas. El básico es determinar los parámetros de proceso más favorables para este tratamiento. Por razones básicas, el método de investigación comúnmente utilizado en este tipo de casos es la modelización física [3-7]. El artículo presenta los resultados de las pruebas realizadas con el uso del modelo físico del agua del convertidor de oxígeno. La investigación se refirió a la identificación del mecanismo de comportamiento del combustible grumoso durante el proceso de refinación.

OBJETO INVESTIGADO

La instalación ensayada es un convertidor de oxígeno con una capacidad nominal de 320 Mg. La figura 1 presenta la geometría del modelo del convertidor de oxígeno junto con las dimensiones básicas. El modelo físico del convertidor de oxígeno está fabricado en la escala lineal S_L = 1:10 a partir de materiales transparentes del tipo polimetilmetacrilato (PMMA), lo que permite realizar investigaciones de visualización.

Está construido según los principios de la teoría de la similitud [8,9]. Se utilizó el principio de conformidad de los números críticos característicos en el modelo y en el dispositivo real.