Дослідження особливостей розповсюдження озону за кисневим струменем, створеного високовольтним електричним розрядом на виході з продувної фурми

Анотація

Ключовою ланкою для киснево-конвертерного процесу є протікання окислювально-відновних обмінних процесів за участю кисню, які є гетерогенними та мають різний час перебігу в залежності від місця перебігу, «дійових осіб» окрім кисню, інтенсивності руху розплавлених мас та активності самого кисневого потоку (того, як і у якій кількості кисень проникає між межами розділу фаз, що взаємодіють, та реагує з іншими елементами). Відповідно для його інтенсифікації необхідно активізувати процеси окислення, що можливо завдяки активізації кисневого потоку, наприклад, при перетворенні частини кисню на озон. В роботі проведено дослідження генерації озону високовольтним електричним розрядом безпосередньо на виході з продувного сопла верхньої кисневої фурми та його розподілу за кисневим струменем. Встановлено, що максимальний рівень концентрації озону за довжиною струменя спостерігається на відстані 5-7 калібрів та у подальшому при розширенні струменя його концентрація зменшується в результаті розбавлення киснем. Відповідно до досліджень за перетином встановлено зосередження озону в центрі струменя впродовж усього потоку. За отриманими результатами було розроблено емпіричний коефіцієнт розширення кисневого струменя для оцінки продуктивності озону. Встановлено, що при локалізації розряду на виході з продувного сопла на відстані 40 калібрів (що є робочою висотою розміщення продувної фурми відносно рівня металевої ванни у кисневому конвертері у промислових умовах) за довжиною кисневого струменя продуктивність озону складатиме 15 мг/хв, що, на думку авторів, є достатнім для проведення активізації окислювальних обмінних процесів