Pour étudier le mécanisme d'amélioration de la propreté de l'acier liquide par l'optimisation de la structure du fond de la poche, cette étude prend le comportement de la formation de tourbillons comme point d'entrée et utilise la hauteur critique du vortex comme indicateur clé pour mesurer la tendance à la formation de tourbillons. En analysant les données du modèle d'eau, trois paramètres ont été sélectionnés : le volume de l'escalier, la quantité d'acier transférée et la distance entre la buse et l'escalier. Une formule empirique reliant ces paramètres à la hauteur critique du vortex a été établie, ainsi qu'une formule de corrélation entre le volume de l'escalier et la quantité d'acier résiduelle dans la poche, fournissant une base théorique pour l'optimisation structurelle. Sur cette base, une nouvelle structure de fond de poche à marches inclinées a été conçue ; le fond de la poche est optimisé en une surface inclinée vers la sortie de la poche, avec une hauteur de pente de 260 à 220 mm, une pente de 2°, et une hauteur totale de la surface inclinée de 70 mm. Cette optimisation du fond de poche est principalement adaptée aux poches de 150 à 300 tonnes. Des essais industriels ont également été réalisés, analysant les inclusions dans la poche intermédiaire et les brames de coulée continue avant et après optimisation à l'aide d'un microscope électronique à balayage automatique. Les résultats montrent qu'après optimisation de la structure, le poids w [T.O] des échantillons de la poche intermédiaire est passé de 40×10⁻⁶ à 27×10⁻⁶, w [T.N] de 87×10⁻⁶ à 61×10⁻⁶, et la densité numérique des inclusions supérieures à 2 μm a diminué de 28 à 5 par mm². Le nombre d'inclusions de 10 à 14 μm dans les brames de coulée continue a significativement diminué, la taille maximale est passée de 53 μm à 24 μm, et la fraction de surface ainsi que la densité numérique des inclusions ont diminué le plus au centre de l'épaisseur. L'optimisation de la structure du fond de la poche peut améliorer efficacement la propreté de l'acier en contrôlant la formation finale du tourbillon et en inhibant la migration et l'accumulation des inclusions, ce qui a une bonne valeur d'application industrielle.

brames de coulée continue; structure de poche; vortex; quantité d'acier résiduelle