Перемешивание в электродуговой печи: обзор

Условия перемешивания влияют на термодинамику и кинетику процессов. Более высокая интенсивность перемешивания способствует достижению состояний, близких к равновесным, и увеличивает коэффициенты массопереноса. Существенным ограничением обычной электродуговой печи (ЭДП) является низкая скорость движения жидкой стали, что приводит к крайне неудовлетворительному перемешиванию. Практическими последствиями этого являются снижение скорости обезуглероживания и скорости плавления. В настоящей работе подробно рассмотрены силы, действующие на жидкую сталь и способствующие ее движению в обычной ЭДП: силы плавучести, передача импульса струями кислорода, силы сопротивления, создаваемые пузырьками CO, образующимися при обезуглероживании, а также локальные электромагнитные силы в областях расположения электродов. Показаны малая дальность действия и ограниченная интенсивность перечисленных сил. Подача газа через днище и электромагнитное перемешивание являются основными методами создания вынужденной конвекции в ЭДП. Обобщены и проанализированы имеющиеся сведения для описания результатов, полученных в лабораторных условиях и в промышленном масштабе при использовании различных механизмов перемешивания. Наконец, на основе ограничений существующих результатов представлены рекомендации для дальнейших исследований.