Simulação de fluxo multifásico do efeito do ângulo de entrada do gargalo no comportamento da escória enrolada em lingotes de aço

Zhang Lianyou ,  

Liu Qin ,  

Xiao Jia ,  

Huo Zhonglin ,  

Ai Xingang ,  

Li Shengli ,  

摘要

O escória enrolada, como um defeito típico formado durante o processo de preenchimento de lingotes de aço, afeta diretamente a qualidade final do lingote. A forma da entrada do gargalo na parte inferior do molde é um fator chave que influencia o fluxo do aço líquido e o comportamento da escória enrolada. Para explorar a influência da forma da entrada do gargalo no comportamento da escória enrolada, com base no modelo de fluxo multifásico Fluent, considerando a interação entre o aço líquido, escória protetora e ar, bem como o comportamento de solidificação durante o processo de preenchimento do lingote, o estudo sistematicamente investigou o efeito do ângulo de entrada do gargalo (5°, 15°, 25°) no campo de fluxo e captura de gotas de escória durante o processo de preenchimento de lingote de aço de 3,1 t. Os resultados mostraram que, no início do preenchimento, a concha solidificada na região da cauda do lingote é fina e a fluidez interna do aço é boa, as gotas de escória rapidamente sobem para a camada de escória; com o aumento da altura de preenchimento, a mudança no ângulo de entrada do gargalo afeta significativamente o padrão de fluxo do aço líquido, quanto maior o ângulo de entrada, mais o fluxo principal do aço se desloca para a parede lateral; para esse tipo de lingote, quando o ângulo de entrada do gargalo é 5°, o vórtice interno do aço está sempre localizado próximo à superfície do líquido em uma área onde a concha solidificada ainda não se formou, o padrão de fluxo e o processo de solidificação favorecem a inibição do escória enrolada. Este estudo pode fornecer referência e orientação para o desenho da forma do gargalo na produção de fundição por molde de baixa pressão.

关键词

lingote de aço; fluxo multifásico; ângulo de entrada do gargalo; defeito de escória enrolada

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