Simulation multiphasique de l'effet de l'angle d'entrée de l'orifice sur le comportement du laitier enroulé dans les lingots en acier

Zhang Lianyou ,  

Liu Qin ,  

Xiao Jia ,  

Huo Zhonglin ,  

Ai Xingang ,  

Li Shengli ,  

摘要

Le laitier enroulé, en tant que défaut typique formé lors du remplissage des lingots en acier, affecte directement la qualité finale des lingots. La forme de l'orifice au fond du moule est un facteur clé influençant le flux de l'acier liquide et le comportement du laitier enroulé. Afin d'étudier l'influence de la forme de l'orifice sur le comportement du laitier enroulé, une étude systématique a été réalisée basée sur le modèle multiphasique Fluent, en tenant compte des interactions entre l'acier liquide, la gangue protectrice et l'air, ainsi que du comportement de solidification pendant le processus de remplissage de l'acier. L'impact de l'angle d'entrée de l'orifice (5°, 15°, 25°) sur le champ d'écoulement et la capture des gouttelettes de laitier lors du remplissage d'un lingot de 3,1 tonnes a été étudié. Les résultats montrent qu'au début du remplissage, la coque solidifiée dans la partie arrière du lingot est mince, la mobilité interne de l'acier est bonne, et les gouttelettes de laitier remontent rapidement vers la couche de laitier. Avec l'augmentation de la hauteur de remplissage, le changement de l'angle d'entrée de l'orifice a un impact significatif sur le type d'écoulement de l'acier liquide : 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 de l'orifice est de 5°, le vortex interne de l'acier reste toujours proche de la surface du liquide sans formation de coque solidifiée, ce qui favorise la suppression du laitier enroulé. Cette étude peut fournir des références et des orientations pour la conception de la forme de l'orifice dans la production de coulée sous pression inférieure.

关键词

lingot en acier; écoulement multiphasique; angle d'entrée de l'orifice; défaut de laitier enroulé

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