محاكاة تدفق متعدد الطور لتأثير زاوية مدخل الفتحة على سلوك الخبث الملفوف في السبيكة الفولاذية

Zhang Lianyou ,  

Liu Qin ,  

Xiao Jia ,  

Huo Zhonglin ,  

Ai Xingang ,  

Li Shengli ,  

摘要

تشكّل الخبث الملفوف كعيب نموذجي يتكون خلال عملية ملء السبيكة الفولاذية ويؤثر مباشرة على الجودة النهائية للسبيكة. شكل فتحة القالب في قاعدة القالب هو عامل رئيسي يؤثر على تدفق الفولاذ وسلوك الخبث الملفوف. لدراسة تأثير شكل الفتحة على سلوك الخبث الملفوف، استُخدم نموذج التدفق متعدّد الطور Fluent مع الأخذ في الاعتبار التفاعلات بين الفولاذ، الخبث الوقائي، والهواء وسلوك التصلب خلال ملء الفولاذ. تم دراسة تأثير زاوية مدخل الفتحة (5°، 15°، 25°) على حقل التدفق وسلوك التقاط قطرات الخبث في عملية ملء سبيكة فولاذية وزنها 3.1 طن بشكل منهجي. أظهرت النتائج أن منطقة ذيل السبيكة في بداية الملء تحتوي على قشرة تصلب رقيقة وتحرك جيد داخل الفولاذ، حيث تطفو قطرات الخبث بسرعة إلى طبقة الخبث؛ وبزيادة ارتفاع التعبئة، تؤثر زاوية مدخل الفتحة بشكل كبير على نمط تدفق الفولاذ، فكلما زادت الزاوية، انحرفت التيارات الرئيسية للفولاذ نحو جدار القالب الجانبي؛ وبالنسبة لهذا النوع من السبيكة، عندما تكون الزاوية 5°، يكون الدوامة داخل الفولاذ دائمًا عند منطقة قريبة من سطح السائل حيث لا تتكون قشرة صلبة، مما يجعل نمط التدفق وتقدم التصلب أكثر ملاءمة لمنع تكون الخبث الملفوف. يمكن أن توفر هذه الدراسة مرجعًا وإرشادًا لتصميم شكل الفتحة في عملية الصب بواسطة القوالب السفلية.

关键词

سبيكة فولاذية;تدفق متعدد الطور;زاوية مدخل الفتحة;عيب الخبث الملفوف

阅读全文