Multiphase Numerical Model of Molten Steel and Slag Behavior in the Continuous Casting Mould

• Autorzy: Bielnicki M. , Jowsa J. , Cwudziński A.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amm-2015-0041

Warianty tytułu

PL

Wielofazowy model numeryczny zachowania się ciekłej stali i żużla w krystalizatorze COS

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper reports the results of numerical simulation of the flow of liquid steel with the use of a multiphase model. The facility under study was a mould designed for continuous casting of steel slabs. The geometry of the facility, along with the computational grid, was generated within the program Ansys-Meshing® . Numerical computations were performed in the programs: COMSOL Multiphysics® and Ansys-Fluent®. The use of the multiphase model enabled the determination of the behavior of the liquid slag layer on the metal bath surface. From the performed computer simulations, the fields of liquid steel motion and liquid steel turbulence kinetic energy distribution in the mould's symmetry plane have been presented. Based on the values recorded at selected measurement points located on the slag surface, a diagram illustrating the variation of the slag layer position during continuous steel casting has been plotted.

PL

W niniejszej pracy przedstawiono wyniki symulacji numerycznej przepływu ciekłej stali z wykorzystaniem modelu wielofazowego. Badanym obiektem był krystalizator przeznaczony do ciągłego odlewania stalowych wlewków płaskich. Geometrię obiektu wraz z siatkę obliczeniową wygenerowano w programie Ansys-Meshing®. Obliczenia numeryczne wykonano w programach: COMSOL Multiphysics® i Ansys-Fluent®. Zastosowanie modelu wielofazowego pozwoliło na określenie zachowania się warstwy ciekłego żużla na powierzchni kąpieli metalowej. Na podstawie wykonanych symulacji komputerowych zaprezentowano pola ruchu ciekłej stali oraz rozkładu kinetycznej energii turbulencji ciekłej stali w płaszczyźnie symetrii krystalizatora. Bazując na wartościach zarejestrowanych w wybranych punktach pomiarowych, znajdujących się na powierzchni żużla, sporządzono wykres obrazujący zmianę położenia warstwy żużla podczas ciągłego odlewania stali.

Słowa kluczowe

EN

continuous casting mould; liquid steel; slag; multiphase fluid flow model

PL

odlewanie ciągłe; ciekła stal; żużel; wielofazowy model przepływu stali

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 60, iss. 1
• Strony: 257--262
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Bielnicki M.

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Production Engineering and Materials Technology, Department of Metals Extraction and Recirculation, 19 Armii Krajowej Av., 42-201 Częstochowa, Poland

autor

Jowsa J.

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Production Engineering and Materials Technology, Department of Metals Extraction and Recirculation, 19 Armii Krajowej Av., 42-201 Częstochowa, Poland

autor

Cwudziński A.

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Production Engineering and Materials Technology, Department of Metals Extraction and Recirculation, 19 Armii Krajowej Av., 42-201 Częstochowa, Poland

Bibliografia

• [1] Z. Malinowski, T. Telejko, B. Haduła, Archiv. of Metal. Mater. 57, 325 (2012).
• [2] H. Kania, J. Gawor, Archiv. of Metal. Mater. 57, 339 (2012).
• [3] A. Sorek, Z. Kudliński, Archiv. of Metal. Mater. 57, 371 (2012).
• [4] S. Yamashita, M. Iguchi, ISIJ Int. 41, 1529 (2001).
• [5] M. Iguchi, J. Yoshida, T. Shimizu, Y. Mizuno, ISIJ Int. 40, 685 (2000).
• [6] P. R. Scheller, R. Hagemann, Archiv. of Metal. and Mater. 57, 283 (2012).
• [7] Y. J. Jeon, H. J. Sung, S. Lee, Metall. and Material. Trans. B 41B, 121 (2010).
• [8] P. E. Ramirez-Lopez, P. N. Jalali, J. Björkvall, U. Sjöström, C. Nilsson, ISIJ Int. 54, 342 (2014).
• [9] J. Calderon-Ramos, J. de J. Barreto, S. Garcia-Hernandez, ISIJ Int. 53, 802 (2013).
• [10] S. Osher, J. A. Setian, J. Comput. Phys. 79, 12 (1988).
• [11] D. Jacqmin, J. Comput. Phys. 155, 96 (1999).
• [12] C. W Hirt, B. D. Nichols, J. Comput. Phys. 39, 201 (1981).
• [13] A. Cwudziński, Metall. Res. Technology 111, 45 (2014).
• [14] P. R. Cha, J. K. Yoon, Metall. and Material. Trans. B 31B, 317 (2000).