Моделирование процессов поведения жидкой стали в кристаллизаторе слябовой МНЛЗ

Смирнов А.Н., Кравченко А.В., Верзилов А.П., Писмарев К.Е.
    Донецкий национальный технический университет

Представлены результаты физического моделирования работы погружных стаканов различной конфигурации. Изучены процессы волнообразования и вихреобразования на границе шлак-металл в кристаллизаторе слябовых МНЛЗ. На основе результатов математических расчетов сформулированы основные принципы работы с переменным уровнем при различной ширине кристаллизатора слябовой МНЛЗ.

Представлено результати фізичного моделювання роботи занурених стаканів різної конфігурації. Вивчено процеси хвилеутворення й вихроутворення на кордоні шлак-метал у кристалізаторі слябових МБЛЗ. На основі результатів математичних розрахунків сформульовані основні принципи роботи змінним рівнем при різній ширині кристалізатора слябової МБЛЗ.

Results of physical modelling of work SEN of a various configuration are presented. Processes of wave formation and vortex formation on border slag-metal in a mould slab CCM are studied. On the basis of results of mathematical calculations main principles of work with variable level are formulated at various width of a mould slab CCM.

Актуальность и проблематика исследований

Современные тенденции в области процессов производства и разливки стали представляют собой совокупность инновационных решений в области повышения удельной производительности агрегатов и улучшения качества получаемой непрерывнолитой заготовки. Основным конструктивным элементом определяющим качество сляба является кристаллизатор в котором происходит перемешивание металла, образование твердой фазы и её охлаждение. Конструкция погружного стакана и его положение в кристаллизаторе коренным образом может изменить характер распределения потоков в жидкой ванне. В промышленных условиях вывод из эксплуатации корундографитовых погружных стаканов достаточно часто обусловливается эрозионным износом огнеупора в зоне шлакового пояса. Эксплуатационный ресурс погружного стакана можно повысить изменяя глубину его погружения в кристаллизаторе. Еще одним важным параметром, определяющим процесс литья, является также ширина сляба, которая изменяется, исходя из заказов потребителей, и существенно влияет на характер распределения потоков в кристаллизаторе. При этом, большое згачение приобретают процессы волнообразования и вихреобразования на зеркале металла. Соответственно проблематика оптимизации параметров литья и конструкции погружных стаканов при разливке на МНЛЗ слябов высокого качества представляется актуальной и имеет важное значение для промышленности.

Цель исследований

Основной целью данных исследований, является изучение характерных особенностей развития турбулентных потоков, а также влияние на их возможные траектории ширины сляба и глубины расположения погружного стакана в кристаллизаторе слябовых МНЛЗ. Это позволит сформулировать основные принципы оптимизации работы кристаллизатора слябовой МНЛЗ с изменением положения погружного стакана в жидкой ванне.

Полную версию данной статьи можно найти на сайте Украинской ассоциации сталеплавильщиков