In the steel industry, slag foaming plays a crucial role in many steel processes, given its positive impact on the thermal efficiency of the furnace and its life span. However, excessive foaming causes an overflow in the converter known as “slopping”. Slopping hinders the effectiveness of the processes, especially with the complex and unpredictable foaming rate. This problem occurs mainly in the BOS-processes and after melt tapping to the ladle furnace. The goal of this study is to test and relate a new foaming control system, by blowing a gas (nitrogen or argon) on the surface of the melt to suppress the foam. Firstly, the foaming index of the provided industrial heats for a general LD converter (21 heats) and Outokumpu’s ladle furnace (31 heats) were calculated to find which heat is most likely to slop. Then, a series of experiments were performed to investigate the new foam controlling system’s reliability using a cold model. The results demonstrated that blowing argon instead of nitrogen from the top nozzle suppresses the foam more effectively, which can be attributed to its higher density. Additionally, the optimal argon flow rate required to suppress the foam in worst-case slopping scenarios in the LD converter and the ladle furnace were 874 and 221 m3/min respectively. The provided data further supports the efficacy of this slopping prevention technique, in theoretical and practical aspects. / I stålindustrin spelar slaggskumning en avgörande roll i många stålprocesser, med tanke på dess positiva inverkan på ugnens termiska effektivitet och dess livslängd. Överdriven skumning orsakar emellertid ett överflöde i konvertern som kallas "utkok". Utkok hindrar processernas effektivitet, särskilt med den komplexa och oförutsägbara skumningshastigheten. Detta problem uppstår främst i BOS-processerna och efter tappning till skänkugnen. Målet med denna studie är att testa ett nytt kontrollsystem genom att blåsa en gas (kväve eller argon) på smältytan för att slå sönder skummet. Först beräknades skumindexet för de tillhandahållna industriella chargerna för en allmän LD (21 charger) och Avestas skänk (31 charger) för att hitta vilken charge som har störst risk för utkok. Därefter utfördes en serie experiment för att undersöka det nya skumstyrsystemets tillförlitlighet med hjälp av en kall modell. Resultaten visade att blåsning av argon istället för kväve från det övre munstycket undertrycker skummet mer effektivt, vilket kan hänföras till dess högre densitet. Dessutom var den optimala argonflödeshastigheten som krävdes för att undertrycka skummet i värsta fallet i LD och skänkanläggningen 871 respektive 221 m3/min. De tillhandahållna uppgifterna stöder ytterligare effekten av denna förebyggande teknik, i teoretiska och praktiska aspekter.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-315395 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Harazeen, Abdullah |
| Publisher | KTH, Materialvetenskap |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2022:439 |
Page generated in 0.0024 seconds