Simulación multifásica del efecto del ángulo de entrada del orificio en el comportamiento de la escoria enrollada en lingotes de acero

Zhang Lianyou ,  

Liu Qin ,  

Xiao Jia ,  

Huo Zhonglin ,  

Ai Xingang ,  

Li Shengli ,  

摘要

La escoria enrollada, como un defecto típico que se forma durante el proceso de llenado de moldes de lingotes de acero, afecta directamente la calidad final del lingote. La forma del orificio en la parte inferior del molde es un factor clave que influye en el flujo del acero fundido y el comportamiento de la escoria enrollada. Para investigar la influencia de la forma del orificio en el comportamiento de la escoria, basado en el modelo de flujo multifásico Fluent, considerando la interacción entre el acero fundido, la escoria protectora y el aire, así como el comportamiento de solidificación durante el proceso de llenado, se estudió sistemáticamente el efecto del ángulo de entrada del orificio (5°, 15°, 25°) en el campo de flujo y la captura de gotas de escoria durante el proceso de llenado de un lingote de acero de 3.1 t. Los resultados muestran que al inicio del llenado, la capa solidificada en la parte trasera del lingote es delgada y la movilidad interna del acero es buena, las gotas de escoria ascienden rápidamente hacia la capa de escoria. Con el aumento de la altura de llenado, el cambio en el ángulo de entrada del orificio influye significativamente en el patrón de flujo del acero fundido; cuanto mayor es el ángulo de entrada, más el flujo principal del acero se desvía hacia la pared lateral. Para este tipo de lingote, cuando el ángulo de entrada del orificio es de 5°, el remolino interno del acero siempre se encuentra cerca de la superficie del líquido sin formar una capa solidificada, el patrón de flujo y el proceso de solidificación favorecen la supresión de la formación de escoria enrollada. Este estudio puede proporcionar referencia y guía para el diseño de la forma del orificio en la producción de fundición por molde de baja presión.

关键词

lingote de acero; flujo multifásico; ángulo de entrada del orificio; defecto de escoria enrollada

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