Simulation multiphasique de l'effet de l'angle d'entrée de l'orifice sur le comportement des scories enroulées dans les lingots en acier

Zhang Lianyou ,  

Liu Qin ,  

Xiao Jia ,  

Huo Zhonglin ,  

Ai Xingang ,  

Li Shengli ,  

摘要

Le défaut de scories enroulées, formé typiquement lors du processus de remplissage des lingots en acier, affecte directement la qualité finale des lingots. La forme de l'orifice d'entrée en bas du moule est un facteur clé influençant l'écoulement de l'acier liquide et le comportement des scories enroulées. Afin d'examiner l'influence de la forme de l'orifice sur le comportement des scories, une étude systématique a été réalisée sur la base du modèle d'écoulement multiphasique Fluent, en tenant compte des interactions entre l'acier liquide, la scorie protectrice et l'air ainsi que du comportement de solidification lors du remplissage. L'effet de l'angle d'entrée de l'orifice (5°, 15°, 25°) sur le champ d'écoulement et la capture des gouttes de scories lors du remplissage d'un lingot d'acier de 3,1 tonnes a été étudié. Les résultats montrent qu'au début du remplissage, la coquille solidifiée dans la zone arrière du lingot est relativement mince et que la fluidité de l'acier est bonne, les gouttes de scories flottant rapidement vers la couche de scories ; avec l'augmentation de la hauteur de remplissage, la modification de l'angle d'entrée influence significativement la forme de l'écoulement de l'acier, plus l'angle est grand, plus le flux principal de l'acier dévie vers la paroi latérale ; pour ce type de lingot, lorsque l'angle d'entrée est de 5°, les tourbillons internes de l'acier restent situés près de la surface du liquide dans une zone sans coquille solidifiée, ce qui favorise la réduction de la formation de scories enroulées. Cette étude peut servir de référence et d'orientation pour la conception de la forme de l'orifice dans la production par moulage à la coulée par le bas.

关键词

lingot en acier;écoulement multiphasique;angle d'entrée de l'orifice;défaut des scories enroulées

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