Wpływ modyfikacji geometrii wewnętrznej podstrumieniowego regulatora turbulencji na przepływ stali w sześciootworowej kadzi pośredniej – symulacja numeryczna

• Autorzy: Cwudziński A. , Jowsa J.

Warianty tytułu

EN

Influence of modification internal geometry of under flux controller of turbulence on steel flow in the six-strand tundish - numerical simulation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opracowany model matematyczny przepływu stali w kadzi pośredniej oraz zawarte w programie Fluent algorytmy numeryczne pozwalają na ocenę hydrodynamiczną badanego obiektu. Wykorzystując dostępny algorytm zobrazowano proces przepływu stali przez kadź pośrednią oraz oceniono wpływ zastosowanych urządzeń sterujących przepływem. Otrzymano w rezultacie obliczeń numerycznych rozkłady pól wektorów prędkości stali w wnętrzu kadzi, a także opracowano krzywe RTD i wyliczono udziały poszczególnych przepływów. Reasumując, wyniki analizy hydrodynamicznej wskazują na nieznaczny wpływ dokonanych modyfikacji PRT na charakter przepływu stali w kadzi. Dlatego, aby uzyskać istotne zmniejszenie przepływu stagnacyjnego w kadzi pośredniej należy dokonać innego rodzaju modyfikacji regulatora np. poprzez zmianę jego wielkości. Wykazano, że zastosowanie programu typu CFD jest przydatne przy projektowaniu i optymalizacji konstrukcji urządzeń przemysłowych. Istniejące i dostępne na rynku programy komputerowe mogą stanowić cenną pomoc dla prowadzonych badań nad wyjaśnieniem złożonych mechanizmów fizycznych w obiektach hutniczych oraz przy wdrażaniu nowych rozwiązań do przemysłu.

EN

The paper presents results of computer simulation of steel flow in the six-strand tundish. The tundish was equipped with a under flux controller of turbulence. Authors used technique of CFD (Computational Fluid Dynamics) for showing influence different variants of controllers on field of steel flow and curves of RTD (Residence Time Distribution). The research was performed for three variants of modification internal geometry of under flux controller of turbulence.

Słowa kluczowe

EN

tundish; steel flow; under flux controller of turbulence; RTD curves; numerical modelling

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Computer Methods in Materials Science
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 6, No. 2
• Strony: 123--128
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Cwudziński A.

autor

Jowsa J.

• Politechnika Częstochowska, Katedra Ekstrakcji i Recyrkulacji Metali, ul. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa,

Bibliografia

• Cwudziński, A., Jowsa, J., Warzecha, M., 2005a, Strefy turbulencji w kadzi pośredniej z podstrumieniowym regulatorem przepływu, XIII Konf. Produkcja i Zarządzanie w Hutnictwie, 91-94.
• Cwudziński, A., Jowsa, J., Merder, T., 2005b, Wpływ podstrumieniowego regulatora przepływu na przepływ ciekłej stali w kadzi pośredniej, XIII Konf. Produkcja i Zarządzanie w Hutnictwie, 95-98.
• Cwudziński, A, Jowsa, J., Merder, T., Warzecha, M., 2005c, Strefa wlewowa kadzi pośredniej z użyciem i bez podstrumieniowego regulatora przepływu (inhibitora turbulencji), XV Int. Conf. Iron and Steelmaking, 238-241.
• Cwudziński, A., Jowsa, J., 2006, Przepływ stali w kadzi pośredniej z wbudowanym podstrumieniowym regulatorem turbulencji, Hutnik—Wiadomości Hutnicze, 7,7-10.
• Dyja, H., Knapiński, M., Markowski, J., Fraczek, T., Kawałek, A., 2006, Fizyczne modelowanie procesu walcowania normalizującego blach grubych ze stali S355J2G3, VII Międzynarodowa Konferencja Nowe Technologie i Osiągnięcia w Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, 117-120.
• Guthrie, R. I. L., 2004, Fluid Flow in Metallurgy - Friend or Foe?, Metali. Mater. Trans. B, 35B, 417-437.
• Han, J. W., Heo, S. H., Kam, D. H., You, B. D., Pak, J. J., Song, H. S., 2001, Transient Fluid Flow Phenomena in a Gas Stirred Liquid Bath with Top Oil Layer - Approach by Numerical Simulation and Water Model Experiments, ISIJ Int., 41, 1165-1173.
• Irons, G. A., 2005, Development in Electric Arc Furnace Steelmaking, AIST Trans., 111 -123.
• Jowsa, J., Derda, W., Warzecha, M., Merder, T., Staniewski, L, Cwudziński, A., 2006, Modelowanie numeryczne wymiany masy, ciepła i pędu podczas ciągłego odlewania stali i w procesach metalurgii pozapiecowej, Hutnik-Wiadomości Hutnicze, 73, 252-256.
• Krishnakumar, K., Ballal, N. B., Sinha, P. K., Sardar, M. K., Jha, K. N., 1999, Water Model Experiments on Mixing Phenomena in a VOD Ladle, ISIJ Int., 39, 419-425.
• Kumar, A., Mazumdar, D., Koria, S. C., 2005, Experimental Validation of Flow and Tracer-Dispersion Models in a Four-Strand Billet-Casting Tundish, Metall. Mater. Trans. B, 36B, 777-785.
• Kuziak, R., Mazur, A., Zalecki, W., 2003, Zastosowanie metod symulacji fizycznej i matematycznego modelowania do przewidywania powstawania wad wlewka w procesie ciągłego odlewania stali, Hutnik - Wiadomości Hutnicze, 70, 274-283.
• Li, B., Tsukihashi, F., 2000, Modeling of Circulating Flow in RH Degassing Vessel Water Model Designed for Two-and Multi-legs Operations, ISIJ Int., 40, 1203-1209.
• Lopez-Ramirez, S., Barreto, J. De J., Palafox-Ramos, J., Morales, R. D., Zacharias, D., 2001, Modeling Study of the Influence of Turbulence Inhibitors on the Molten Steel Flow, Tracer Dispersion, and Inclusion Trajectories in Tundish, Metall. Mater. Trans. B, 31 B, 615-627.
• Mazumdar, D., Guthrie, R. I. L., 1999, The Physical and Mathematical Modelling of Continuous Casting Tundish Systems, ISIJInt., 39, 524-547.
• Memoli, F., Mapelli, C., Ravanelli, P., Corbella, M., 2004, Simulation of Oxygen Penetration and Decarburisation in EAF Using Supersonic Injection System, ISIJ Int., 44, 1342-1349.
• Merder, T., Jowsa, J., Warzecha, M., 2003, Wpływ gęstości siatki obliczeniowej na wyniki obliczeń modelu kadzi pośredniej, IV Miedz. Sesja Naukowa Nowe Technologie i Osiągnięcia w Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, 74-78.
• Mróz, S., 2006, Utrata stabilności pasma podczas procesu walcowania w wykrojach, Hutnik - Wiadomości Hutnicze, 73,261-266.
• Morales, R. D., Barreto, J. de J., Lopez-Ramirez, S., Palafox-Ramos, J., Zacharias, D., 2000, Melt Flow Control in a Multistrand Tundish Using a Turbulence Inhibitor, Metall. Mater. Trans. B, 31 B, 1505-1515.
• Pieprzyca, J., Kudliński, Z., 2004, Modelowanie fizyczne zjawisk hydrodynamicznych zachodzących podczas ciągłego odlewania stali, II Międz. Konf. Ciągle Odlewanie Stali, 257-264.
• Sahai, Y., Emi, T., 1996, Melt Flow Characterization in Continuous Casting Tundishes, ISIJ Int., 36, 667-672.
• Seshadri, V., Silva, C. A., Da Silva, I. A., 2005, Physical modeling simulation of refining processes in Brazilian Steel Industry, Scand. J. Metall., 34, 340-352.
• Tripathi, A., Ajmani, S. K., 2005, Numerical Investigation of Fluid Flow Phenomenon in a Curved Shape Tundish of Billet Caster, ISIJ Int., 45, 1616-1625.