Para reduzir defeitos como rachaduras nos cantos das tarugos retangulares e vazamento de aço, e melhorar a qualidade dos tarugos fundidos, foi realizado um estudo para alterar o ângulo de inclinação da saída da bocal de imersão para otimizar o campo de fluxo do cristalizador. Por meio do software Fluent, foi realizada uma simulação numérica acoplada do fluxo e solidificação do líquido de aço no cristalizador de uma tarugo retangular de 150 mm × 380 mm, obtendo-se o efeito do ângulo de inclinação da bocal (15°~30°) sobre a velocidade superficial, energia cinética turbulenta da superfície e profundidade de impacto. Os resultados mostram que com o aumento do ângulo de inclinação da bocal, a velocidade média da superfície diminui, a profundidade de impacto aumenta, o que favorece a estabilização da superfície líquida; mas com o aumento do ângulo, a oscilação da superfície diminui, o que é desfavorável para a agitação do aço fundido e remoção de inclusões, a região de recirculação inferior é muito baixa, a casca do tarugo fica fina, facilitando o vazamento de aço; em conjunto, conclui-se que o ângulo de inclinação da bocal para o tarugo de 150 mm × 380 mm deve ser de 25°. Os resultados da aplicação mostram que após o uso da bocal otimizada, o número total de inclusões no tarugo foi reduzido em 36%.

Tarugo retangular 150 mm×380 mm; ângulo de inclinação da bocal; cristalizador; campo de fluxo; simulação numérica