Läuferkoks, als typischer Defekt, der während des Befüllungsprozesses von Stahlblöcken entsteht, beeinflusst direkt die Endqualität des Blocks. Die Form der Gussöffnung am Boden der Form ist ein Schlüsselfaktor, der den Fluss des Stahls und das Verhalten von Läuferkoks beeinflusst. Um den Einfluss der Gussöffnungsform auf das Verhalten von Läuferkoks zu untersuchen, wurde basierend auf dem Fluent-Mehrphasenströmungsmodell unter Berücksichtigung der Wechselwirkungen zwischen Stahl, Schützschlacke und Luft sowie des Erstarrungsverhaltens im Befüllungsprozess systematisch der Einfluss des Gusseingangs-Winkels (5°, 15°, 25°) auf das Strömungsfeld und das Einfangen von Schlackentröpfchen beim Befüllen eines 3,1 t schweren Stahlblocks untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass in der Anfangsphase der Befüllung die Erstarrungsschale im Schwanzbereich des Blocks dünn ist und die innere Fließfähigkeit des Stahls gut ist, die Schlackentröpfchen steigen schnell zur Schlackenschicht auf. Mit zunehmender Befüllhöhe beeinflusst die Änderung des Gusseingangswinkels deutlich die Fließform des Stahls; je größer der Eingangswinkel, desto mehr verlagert sich der Hauptstrom des Stahls zur Außenwand. Für diesen Blocktyp befindet sich bei einem Gusseingangswinkel von 5° die Wirbelform im Inneren des Stahls immer nahe der Flüssigkeitsoberfläche in einer Zone ohne Erstarrungsschale; das Fließmuster und der Erstarrungsprozess begünstigen die Unterdrückung von Läuferkoks. Diese Studie kann als Referenz und Anleitung für das Design der Gussöffnungsform in der Produktion von Druckgießformen dienen.

Stahlblock; Mehrphasenströmung; Gusseingangswinkel; Läuferkoks-Defekt