Wpływ zastosowania otworów bocznych w wylewie osłonowym i warunków cieplnych na przepływ ciekłej stali w sześciowylewowej kadzi pośredniej

• Autorzy: Bartosiewicz M. , Cwudziński A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/24.2018.10.1

Warianty tytułu

EN

Influence of side holes using in the ladle shroud and thermal conditions on liquid steel flow in the six-strand tundish

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznych ruchu ciekłej stali w sześciowylewowej kadzi pośredniej stosowanej w procesie ciągłego odlewania wlewków kwadratowych. Wykonano analizę porównawczą dotyczącą przepływu ciekłej stali w warunkach izotermicznych i nieizotermicznych. Sprawdzono wpływ zastosowania otworów bocznych na strukturę hydrodynamiczną przepływu ciekłej stali w kadzi pośredniej. Szczególną uwagę zwrócono na wpływ modyfikacji wylewu osłonowego na zachowanie się głównego strumienia zasilającego kadź pośrednią. Zaprezentowano pola przepływu i kinetycznej energii turbulencji ciekłej stali w strefie oddziaływania strumienia zasilającego kadź pośrednią. Analizowano pola ruchu ciekłej stali w strefie poszczególnych wylewów dozatorowych. Otrzymane wyniki badań pozwoliły na oszacowanie udziałów przepływu aktywnego i stagnacyjnego w objętości roboczej rozważanego obiektu. Sprawdzono, czy na strukturę hydrodynamiczną przepływu ciekłej stali w kadzi pośredniej wpływa konwekcja naturalna, stosując konwencjonalny i zmodyfikowany wylew osłonowy. Wykonano symulację zachowania się wtrąceń niemetalicznych w objętości roboczej kadzi pośredniej. Na podstawie otrzymanych wyników badań stwierdzono, że modyfikacja wylewu osłonowego wpływa lokalnie na kształt struktury hydrodynamicznej ruchu ciekłej stali w objętości roboczej kadzi pośredniej i intensyfikuje proces rafinacji ciekłej stali z wtrąceń niemetalicznych.

EN

The paper presents the numerical simulation results of liquid steel move in the six-strand tundish for continuous billet casting process. The comparative analysis of the liquid steel flow under isothermal and non-isothermal conditions were performed. The influence of side holes on the liquid steel flow hydrodynamic structure in the tundish was checked. A special attention has been paid to the influence of ladle shroud modification on the behavior of the main supplying stream of tundish. The fields of flow and turbulent kinetic energy of liquid steel in the zone of main supplying stream influencing were presented. Fields of liquid steel move in the individual zones of the single piece well nozzles were analyzed. Received research results allowed to estimate the active and stagnant flow in the considered object working volume. The influence of natural convection on the liquid steel flow hydrodynamic structure in the tundish using a conventional and modified ladle shroud was checked. Based on the obtained research results, it was found that the ladle shroud modification influences locally the shape of the liquid steel move hydrodynamic structure in the tundish working volume and intensifies the refining process of liquid steel from non-metallic inclusions.

Słowa kluczowe

PL

odlewanie ciągłe stali; kadź pośrednia; przepływ ciekłej stali; symulacja numeryczna; wylew osłonowy kadzi stalowniczej

EN

continuous steel casting; tundish; liquid steel flow; numerical simulation; ladle shroud

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 85, nr 10
• Strony: 334--340
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Bartosiewicz M.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Produkcji i Technologii Materiałów, Katedra Ekstrakcji i Recyrkulacji Metali, al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa

autor

Cwudziński A.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Produkcji i Technologii Materiałów, Katedra Ekstrakcji i Recyrkulacji Metali, al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• [1] Bartosiewicz Michał, Adam Cwudziński. 2017. „Influence of immersion depth of ladle shroud in liquid steel on range of transition zone for one-strand tundish during continuous casting of steel. Metallurgy and Foundry Engineering 43 (2): 81-88
• [2] Bartosiewicz Michał, Adam Cwudziński. 2018. „Wpływ wylewu osłonowego kadzi stalowniczej i zmiany jego położenia na proces flotacji wtrąceń niemetalicznych z ciekłej stali w sześcio-wylewowej kadzi pośredniej”. Hutnik-Wiadomości Hutnicze 85 (5): 5-13
• [3] Chatterjee Debasish. 2012. „Designing of a novel shroud for improving the quality of steel in tundish”. Advances in Materials and Processing 585: 359-363
• [4] Chatterjee Debasish. 2017. „Vacuum Shroud (VS) for production of clean steel in tundish”. Journal of Archievements in Materials and Manufacturing Engineering 81 (1): 18-34
• [5] Cwudziński Adam. 2010. „Wpływ urządzeń sterujących przepływem ciekłej stali w kadzi pośredniej na konwekcję naturalną”. Hutnik-Wiadomości Hutnicze 77 (5): 204-207
• [6] Cwudziński A, Jan Jowsa. (2006) Przepływ stali w kadzi pośredniej z wbudowanym podstrumieniowym regulatorem turbulencji. Hutnik-Wiadomości Hutnicze 73 (1):7-10
• [7] Cwudziński Adam, Jan Jowsa. 2007. „Numerical simulation heat transfer in the slab tundish”. Metallurgy and Foundry Engineering 33 (2): 97-103
• [8] Jha K. Pradeep, Rao P. Srinivasa, Dewan Anupam. 2008. „Effect of height and position of dam on inclusion removal in a six strand tundish”. ISIJ International 48 (2): 154-160
• [9] Jowsa Jan, Tomasz Merder, Andrzej Bogusławski, Andrzej Mendrek. 2005. „Charakterystyka mieszania podczas odlewania stali przy użyciu sześciowylewowej kadzi pośredniej”. Hutnik-Wiadomości Hutnicze 72 (7-8): 377-383
• [10] Sahai Yogeshwar, Emi Toshihiko. 2008. „Tundish technology for clean steel production”. World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd.
• [11] Solorio-Diaz Gildardo, Davila-Morales Rodolfo, Barreto- Sandoval Jose de Jesus, Vergara-Hernandez Hector, Ramos-Banderas Angel, Galvan Sergio Ricardo. 2013. „Numerical modelling of dissipation phenomena in a new ladle shroud for fluidynamic control and its effect on inclusions removal in a slab tundish. Steel Research International 85 (5): 863-874
• [12] Solorio-Diaz Gilardo, Angel Ramos-Banderas, Jose de Jesus Barreto-Sandoval, Rodolfo Davila-Morales. 2009. „Modeling study of turbulent flow effect on inclusion removal in a tundish with swirling ladle shroud. Steel Research International 80 (3): 223-234
• [13] Tripathi Anurag, Ajmani Satish Kumar. 2011. „Effect of shape and flow control devices on the fluid flow characterictics in three different industrial six strand billet caster tundish”. ISIJ International 51 (10): 1647-1656
• [14] Wang Yun, Zhong Yunbo, Wang Baojun, Lei Zuosheng, Ren Weili, Ren Zhongimng. 2009. „Numerical and experimental analysis of flow phenomenon in centrifugal flow tundish”. ISIJ International 49 (10): 1542-1550
• [15] Warzecha Marek, Tomasz Merder, Piotr Warzecha, Grzegorz Stradomski. 2013. „Experimental and numerical investigations on nonmetallic inclusions distribution in billets casted at a multi-strand continuous casting tundish”. ISIJ International 53 (11): 1983-1992
• [16] Zhang Jiangshan, Jingshee Li, Yi Yan, Zhixin Chen, Shufeng Yang, Jingwei Zhao, Zhengyi Jiang. 2016. „A comparative study of fluid flow and mass transfer in a trumpet-shaped ladle shroud using large eddy simulation”. Metallurgical and Materials Transactions 47B (1): 495- 507
• [17] Zhang Jiangshan, Shufeng Yang, Jingshe Li, Wanliang Yang, Wang Yang, Xiaochen Guo. 2015. „ Large eddy simulation on flow structure in a dissipative ladle shroud and a tundish”. ISIJ International 55 (8): 1684-1692

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).