3) Расчет

3.1) Расчет равновесной концентрации азота

Расчет константы растворимости Сивертса

Согласно соотношению (14)

Соответственно K_N = 0,0434.

Расчет коэффициента активности азота в металле

Для расчета необходимы справочные данные по параметрам взаимодействия

Параметры взаимодействия первого порядка e_Nⁱ * 10²

C	Si	Mn	Cr	Ni	Mo
13	4,7	-2	-4,7	1	-1,1
V	Ti	Al	P	S	Cu
-9,3	-53	-2,8	4,5	0,7	0,9

Результаты расчета по соотношению (15) для различных концентраций серы представлены в таблице

[S], %	0,025	0,01	0,005	0,003	0,001
lg ɣN	0,0093	0,0092	0,0092	0,0092	0,0092
ɣN	1,0217	1,0215	1,0214	1,0213	1,0213

Расчет равновесной концентрации азота

Исходя из соотношения (12) для содержания серы 0,005%

Для других концентраций серы результаты расчетов представлены в таблице

[S], %	0,025	0,01	0,005	0,003	0,001
[N]равн	0,00095	0,00095	0,00095	0,00095	0,00095

3.2) Расчет доли свободной поверхности

Расчет равновесной концентрации кислорода в металле

При достаточно глубокой степени разряжения окисленность металла определяется равновесием с углеродом. Соответственно, равновесную концентрацию кислорода определяем по соотношению (43).

Соответственно, [O] = 6,9·10^-6 %.

Расчет активностей кислорода и серы в металле

Для расчета коэффициентов активности серы и кислорода необходимы справочные данные о параметрах взаимодействия

Параметры взаимодействия первого порядка e_sⁱ * 10²

C	Si	Mn	Cr	Ni	Mo
11	6,3	-2,6	-1,1	0	0,27
V	Ti	Al	P	S	Cu
-1,6	-7,2	3,5	29	-2,8	-0,84

Параметры взаимодействия первого порядка e_Oⁱ * 10²

C	Si	Mn	Cr	Ni	Mo
-45	-13,1	-2,1	-4	0,6	0,35
V	Ti	Al	P	S	Cu
-30	-60	-390	7	-13,3	-1,3

Расчет производим с использованием известных физико-химических соотношений типа (24). Результаты расчета в систематизированном виде для различных концентраций серы представлены в таблице

[S], %	0,025	0,01	0,005	0,003	0,001
lg ɣS	0,0149	0,0153	0,0154	0,0155	0,0155
ɣS	1,0348	1,0358	1,0362	1,0363	1,0364
lg ɣO	-0,215	-0,215	-0,215	-0,215	-0,215
ɣO	0,6094	0,6094	0,6094	0,6094	0,6094
aS	0,0259	0,0104	0,0052	0,0031	0,001
aO	4,2·10^-6	4,2·10^-6	4,2·10^-6	4,2·10^-6	4,2·10^-6

Расчет доли свободной поверхности

Расчет проводим, используя соотношение (17). Результаты представлены в таблице

[S], %	0,025	0,01	0,005	0,003	0,001
(1-Ɵ)	0,059	0,135	0,237	0,341	0,608
3.3) Расчет удельной мощности перемешивания

Расчет удельной интенсивности продувки

Используя соотношение (11), получаем

м³/(кг·с)

Расчет удельной мощности перемешивания

Согласно соотношению (10)

Вт/кг