Numerical simulation study on the influence of current stabilizer on tundish flow field

Estudio de simulación numérica sobre la influencia del estabilizador de corriente en el campo de flujo de la artesa de fundición

El software ProCAST se utiliza para simular el campo de flujo en el distribuidor. En el distribuidor sin regulador de corriente, la inyección de la boquilla larga impacta directamente en el fondo del distribuidor, lo que puede dañar el refractario. El flujo de acero fundido se difunde a lo largo del fondo, y la perturbación es grande cerca de la boquilla sumergida. La velocidad máxima en el fondo puede alcanzar 0,8 m/s, y la tendencia general del flujo es que la dirección del flujo de inyección es ascendente desde el fondo hacia ambos lados, lo que no favorece la flotación ascendente de las inclusiones. En el distribuidor con estabilizador de corriente, la velocidad de la inyección disminuye rápidamente bajo la acción del acero líquido contenido en el estabilizador de corriente. Debido a la atenuación de la energía cinética de inyección, el efecto de socavación en el fondo de la artesa es obviamente menor y el campo de flujo es más estable.

INTRODUCCIÓN

La artesa de colada puede mantener el acero líquido durante un cierto tiempo, de modo que las inclusiones pueden ser completamente eliminadas[1,2]. En la artesa, la presión estática del acero líquido puede ser controlada razonablemente, el flujo de acero líquido puede ser controlado a través del mecanismo[3-5]. Se establecen múltiples salidas para realizar la colada de flujo múltiple al mismo tiempo. Al cambiar la cuchara, el acero fundido retenido en la artesa puede seguir vertiéndose, lo que constituye el componente clave de la colada continua[6]. Muchas funciones metalúrgicas de la artesa de colada están relacionadas con el campo de flujo. El control del campo de flujo es un medio importante para determinar el efecto de la función metalúrgica de la artesa de colada[7-9]. En este trabajo, se simula y analiza la influencia del estabilizador de corriente de la artesa de colada en el campo de flujo, lo que tiene cierta importancia orientativa para la práctica de la producción.

ESTABLECIMIENTO DEL MODELO

Modelo geométrico y partición de la malla

En la figura 1 se muestra el modelo de artesa de colada. La longitud total del distribuidor es de 10 307 mm, la anchura total de 2 308 mm y la altura total de 1 630 mm. El distribuidor de este trabajo es un distribuidor de 8 flujos, el diámetro de la boquilla es de 148 mm y la distancia central de la boquilla es de 1 247 mm. El espesor de la placa inferior es de 300 / mm, el espesor medio de la pared es de 210 / mm.

La estructura del estabilizador de corriente en este trabajo se muestra en la Figura 2. La altura total del regulador de corriente es de 350 / mm, el diámetro de la pared exterior es de 560 / mm, el diámetro de la abertura superior es de 420 / mm, y el diámetro de la superficie inferior de la cavidad interior es de 317 / mm.