Foams and emulsions in oxygen steelmaking

Abstract

The relative importance of decarburization mechanisms in the oxygen steelmaking processes has been investigated by using a room temperature model and a small-scale steelmaking model High speed cinefilms taken of the room temperature model showed that the cavity beneath the gas jet was unstable and this instability resulted in periodic ejections of liquid into the surrounding atmosphere. Periodic ejections were also observed in the steelmaking model It has been shown that droplets can react with the oxidizing atmosphere in the vessel and with the foamy slag before returning to the bulk meta11ayer with a greatly reduced carbon content The metal-slag emulsion which provides the high rates of decarburization is caused by the gas jet stirring the metal into the slag and the returning of ejected droplets to the slag from the atmosphere. Résumé L'importance relative des mécanismes de décarburation dans les procédés d'aciérage à l'oxygène a été étudiée à l'aide d'un modèle à température ambiante et d'un modèle, à échelle réduite, de convertisseur. Des films pris à grande vitesse du modéle à température ambiante ont montré que la cavité sous le jet de gaz est instable et que cette instabilité se traduit par des projections périodiques de liquide dans l'atmosphère environnante. On a également observé des projections périodiques dans le convertisseur. On a montré que les gouttelettes peuvent réagir avec l'atmosphère oxydante dans la cuve et avec la scorie mousseuse avant de retomber dans Ie métal avec une teneur de carbone très diminuée. L'émulsion métal-scorie, qui procure des grandes vitesses de décarburation, est provoquée par le jet de gaz, qui mélange le métal et la scorie, et par la retombeé dans la scorie des gouttelettes éjectées dans l'atmosphère.