Образование шлаковых включений снижает качество стальных слитков, исследование поведения этих включений во время процесса заливки имеет важное значение для улучшения качества продукции. В данном исследовании объектом является восьмиугольный слиток весом 9 тонн, был разработан многофазный потоковый моделированный метод VOF (Volume of Fluid), который систематически анализирует характеристики заполнения жидкой сталью при различных скоростях заливки, изменения числа Вебера, колебания поверхности жидкости и поведение интерфейса сталь-шлак. Результаты показывают, что критическая максимальная скорость заливки, при которой происходит образование шлаковых включений, составляет 20 кг/с. При скоростях ниже этой значения число Вебера около центрального потока меньше критического, заполнение происходит стабильно, колебания поверхности незначительны, высота центральной волны составляет 0.06 м, интерфейс сталь-шлак стабилен и включений шлака не наблюдается; при скоростях выше этой величины число Вебера превышает критическое, стабильность потока ухудшается, высота и турбулентная энергия центрального потока увеличиваются, высота волны возрастает до 0.08 м, время нахождения шлаковых пор увеличивается, что приводит к дестабилизации интерфейса сталь-шлак, усиливаются колебания поверхности, содержание остаточных шлаковых фаз в стали значительно повышается, уровень остатка резко возрастает с 0% при 15 кг/с до 74.3% при 25 кг/с.

заливка слитков; скорость заливки; колебания поверхности; поведение шлаковых включений; численное моделирование