La buse immergée est un élément de guidage de l'écoulement du métal liquide dans le cristaliseur de coulée continue. L'optimisation de la structure de la buse immergée et l'amélioration de l'état d'écoulement du métal liquide sont d'une importance majeure pour la production de brames de haute qualité. En prenant pour objet d'étude le champ d'écoulement à l'intérieur du cristaliseur pour brames larges de 230 mm × 1650 mm dans une aciérie du Henan, une étude de simulation numérique systématique a été réalisée avec le logiciel ANSYS-FLUENT. En raison des fortes oscillations du niveau du métal liquide dans le cristaliseur pendant la production, une nouvelle buse plate a été utilisée pour analyser l'impact de son remplacement sur le champ d'écoulement du métal liquide. Les résultats montrent qu'après remplacement par la buse plate, la tendance d'écoulement du métal liquide dans le cristaliseur s'est améliorée ; avant remplacement, la buse circulaire causait de fortes fluctuations de la vitesse à la surface libre du métal liquide ainsi que des variations de vitesse importantes à l'interface de la scorie dans la zone comprise entre 0 et 0,3 m de la buse, atteignant jusqu'à 0,3 m/s, provoquant des oscillations sévères de la surface et des inclusions de scories en surface, affectant gravement la qualité du brame. De plus, l'énergie turbulente avec la buse plate est réduite de 50 % par rapport à celle avec la buse circulaire, ce qui diminue considérablement le risque d'obstruction par formation de croûtes et augmente la durée de vie de la buse immergée. L'analyse globale indique que la nouvelle buse plate est plus adaptée aux brames larges et épaisses. Enfin, la simulation des paramètres de procédé pour la buse plate indique qu'une profondeur d'immersion de 125 mm, une vitesse de tirage de 0,8 m/min, et un angle d'inclinaison de 15° permettent d'obtenir un champ d'écoulement idéal du métal liquide dans le cristaliseur, fournissant ainsi une base pour l'élaboration d'un procédé optimal pour cette nouvelle buse dans cette aciérie.

cristalliseur de coulée continue; buse immergée; optimisation de la structure; contrôle du champ d'écoulement; paramètres de procédé