Simulation research on molten steel flowing behavior in wide slab continuous casting mold

Estudio de simulación del comportamiento del acero fundido en un molde de fundición continua de planchón ancho

La investigación sobre el comportamiento de flujo del acero fundido en el molde de colada continua es la clave para promover un proceso fluido de colada continua y mejorar la calidad de las piezas en bruto de fundición. En este artículo, se crea un modelo sólido tridimensional de 230 mm × l 600 mm basado en un molde de plancha ancha real, y se analiza la influencia de la velocidad de fundición, el ángulo de la boquilla y la profundidad de inmersión en el comportamiento de flujo del acero fundido. Se concluye que el ángulo de la boquilla y la profundidad de inmersión adecuados a una determinada velocidad de fundición pueden proporcionar apoyo teórico para la fundición continua de manera eficiente y la optimización del proceso.

INTRODUCCIÓN

Con el desarrollo de la tecnología metalúrgica, la colada continua se ha convertido en un proceso necesario para mejorar la calidad y el rendimiento de los tochos de acero. La profundidad de impacto y la fuerza de circulación del acero fundido en el molde de colada continua son los factores importantes que influyen en la calidad de los tochos de acero. El estado de circulación del acero fundido en el molde se ve muy afectado por la velocidad de colada, el ángulo de la boquilla y la profundidad de inmersión. Por lo tanto, la investigación de los efectos de estos tres factores en el acero fundido, que tiene una gran importancia para mejorar la calidad de los tochos de colada continua.la simulación numérica ha sido ampliamente utilizado debido a sus ventajas de bajo coste, velocidad rápida y capaz de simular diversas condiciones. Muchos investigadores la han estudiado. Thomas B G y otros investigadores utilizaron el modelo de doble ecuación k-ε con altos números de Reynolds[1] para estudiar el comportamiento de flujo turbulento bidimensional en el cristalizador de losa gruesa. Leiviska K y Hintikka S[2] utilizaron el software de DIDAP y FLUENT para simular la influencia de los parámetros de la estructura de la boquilla y la velocidad de colada en la fluctuación del menisco. M R Aboutalebi[2]utilizó el modelo modificado de turbulencia con números de Reynolds bajos para construir un modelo matemático de dos dimensiones de la losa, y estudió la influencia de los parámetros del proceso en el flujo de fluidos y la transferencia de calor. H L Yang y otros desarrollaron un modelo tridimensional acoplado en el proceso de colada continua basado en el sistema de coordenadas cartesianas[3], y analizaron el comportamiento acoplado de flujo, transferencia de calor y solidificación del acero fundido en el molde de colada utilizando el método de diferencias finitas y el algoritmo SIMPLE.

MODELO FÍSICO Y ESQUEMAS DE SIMULACIÓN

Modelo físico del molde de losa ancha

Este artículo utiliza como objeto de investigación un práctico molde de colada continua de losa ancha.