Study on structural optimization of submerged nozzle of continuous casting mold by water model experiment

Estudio de optimización estructural de boquilla sumergida de molde de fundición continua mediante experimento con modelo de agua

En este trabajo, cambiando la forma de la pared interior de la tobera, se llevó a cabo un experimento de modelo de agua en la losa con la sección de 200 / mm × 1 200 / mm. Los resultados muestran que bajo la misma profundidad de inmersión y el mismo ángulo, la boquilla mejorada No.1 y la boquilla mejorada No.2 tienen flujo arremolinado, lo que redujo la región muerta y la velocidad del flujo longitudinal interno, y la relación de remolino generada en la boquilla mejorada No. 2 es más obvia que la boquilla mejorada No. 1. La profundidad de impacto de la velocidad en la salida de la tobera No.2 mejorada es obviamente menor que la de la tobera original y la tobera No.1 mejorada.

INTRODUCCIÓN

En el proceso de colada continua, las inclusiones de Al₂O₃ se adhieren a la pared interior de la boquilla sumergida para formar nódulos, lo que afecta al campo de flujo del molde, e incluso conduce a la rotura de la colada. La boquilla de entrada sumergida, como uno de los materiales refractarios que están en contacto directo con el acero fundido en la producción de colada continua y uno de los eslabones importantes para proteger la colada, la estabilidad de su estado de colada tiene un impacto directo en la calidad de la palanquilla [1-4].Algunos estudiosos han demostrado que el flujo giratorio de acero fundido en la boquilla de entrada sumergida durante la colada continua puede aumentar la velocidad de la pared y reducir la nodulación, y la reducción de la velocidad de salida es beneficiosa para aumentar la velocidad de colada[5,6]. En este trabajo, la corona semiesférica se proyecta sobre la pared interior de la tobera, de modo que se pueda generar el remolino dentro de la tobera. El método es sencillo y la vida útil de la tobera puede prolongarse. En este trabajo se toma como objeto de investigación el molde de colada continua de losa, se establece un modelo físico 1:1 y se utiliza la velocimetría de imagen de partículas para medir la velocidad del modelo.

EXPERIMENTAL

El dispositivo experimental se basa en la boquilla de entrada sumergida y el molde de una acería, y se establece un modelo físico 1:1. Los modelos de artesa de colada, molde y tobera de entrada sumergida son todos de plexiglás transparente. Antes del experimento, asegúrese de que el molde está horizontal, fije la boquilla al mismo tiempo y asegúrese de que la boquilla está perpendicular al nivel de líquido del molde. Al mismo tiempo, se requiere que las dos superficies axiales de salida del molde y la superficie axial media del molde estén en el mismo plano horizontal. Observando las lecturas del rotámetro, controlamos el sistema de conversión de frecuencia para mantener estable el flujo de todo el sistema de circulación. Para la medición se utilizó el sistema de velocimetría de imagen de partículas PIV de la empresa TSI de Estados Unidos. El diagrama del dispositivo experimental se muestra en la Figura 1.