摘要
湯だまりとして鋳造過程で形成される典型的な欠陥である巻きスラグは、鋳鋼の最終品質に直接影響を及ぼします。インゴットの底部ノズル形状は鉄鋼溶湯の流動と巻きスラグの挙動に影響を与える重要な要因です。ノズル形状が巻きスラグ挙動に与える影響を調査するために、Fluentの多相流モデルを基に、鉄鋼溶湯、保護スラグ、空気の三相間相互作用および充型過程での凝固挙動を考慮して、3.1トンインゴット充型過程におけるノズル入口角度（5°、15°、25°）が流動場およびスラグ滴捕捉等の挙動に及ぼす影響を系統的に研究しました。結果は、充型初期にインゴット後部領域の凝固殻が薄く、溶鋼内部の流動性が良好であり、スラグ滴が迅速にスラグ層へ浮上することを示しています。充型高さの増加に伴い、ノズル入口角度の変更が溶鋼流動形態に顕著な影響を与え、入口角度が大きいほど溶鋼主流は外側壁方向へ偏移しました。当該インゴット型では、ノズル入口角度が5°のとき、溶鋼内部の渦流は常に液面近傍で凝固殻形成がない領域に位置し、流動パターンおよび凝固進行は巻きスラグ発生抑制に有利であることが示されました。本研究は鋳造生産におけるノズル形状設計の参考および指針となり得ます。
关键词
鋳鋼インゴット; 多相流; ノズル入口角度; 巻きスラグ欠陥