Физическое моделирование асимметричного истечения металла в кристаллизатор слябовой машины непрерывного литья заготовок

В статье представлены результаты физического моделирования процессов поведения жидкой стали в кристаллизаторе слябовой МНЛЗ при зарастании полости погружного стакана включениями для нескольких наиболее характерных ситуаций. Исследован процесс образования воронкообразных вихрей в кристаллизаторе, а т...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Date:	2019
Main Author:	Верзилов, А.П.
Format:	Article
Language:	Russian
Published:	Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України 2019
Series:	Металл и литье Украины
Subjects:	Процессы непрерывной разливки стали
Online Access:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/166616
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Физическое моделирование асимметричного истечения металла в кристаллизатор слябовой машины непрерывного литья заготовок / А.П. Верзилов // Металл и литье Украины. — 2019. — № 3-4 (310-311). — С. 5-9. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-166616
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1666162020-02-28T01:25:51Z Физическое моделирование асимметричного истечения металла в кристаллизатор слябовой машины непрерывного литья заготовок Верзилов, А.П. Процессы непрерывной разливки стали В статье представлены результаты физического моделирования процессов поведения жидкой стали в кристаллизаторе слябовой МНЛЗ при зарастании полости погружного стакана включениями для нескольких наиболее характерных ситуаций. Исследован процесс образования воронкообразных вихрей в кристаллизаторе, а также выявлены основные негативные последствия этого явления. Возникновение воронкообразных вихрей следует связывать с развитием процессов зарастания, а именно асимметричным характером движения металла в кристаллизаторе. Вследствие этого вглубь жидкой ванны вовлекаются частички шлакообразующей смеси и остаточные включения. У статті представлено результати фізичного моделювання процесів поведінки рідкої сталі в кристалізаторі слябової МБЛЗ при заростанні порожнини зануреного стакана включеннями для декількох найбільш характерних ситуацій. Досліджено процес утворення воронкоподібних вихорів в кристалізаторі, а також виявлено основні негативні наслідки цього явища. Виникнення воронкоподібних вихорів слід пов’язувати з розвитком процесів заростання, а саме асиметричним характером руху металу в кристалізаторі. Внаслідок цього вглиб рідкої ванни залучаються частинки шлакоутворюючої суміші і залишкові включення. The article presents the results of physical modeling of the behavior of liquid steel in mold of slab CCM when the cavity of an SEN is clogging with inclusions for several of the most characteristic situations. The process of formation of funnel vortices in the mold was investigated, and the main negative consequences of this phenomenon were revealed. The occurrence of funnel vortices should be associated with the development of clogging processes, namely, the asymmetric nature of the movement of the metal in the mold. As a result, particles of mold powder mixture and residual inclusions are involved in the depth of the liquid bath. 2019 Article Физическое моделирование асимметричного истечения металла в кристаллизатор слябовой машины непрерывного литья заготовок / А.П. Верзилов // Металл и литье Украины. — 2019. — № 3-4 (310-311). — С. 5-9. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 2077-1304 DOI: https://doi.org/10.15407/pmach2019.03.005 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/166616 669.01.53:621.74.047 ru Металл и литье Украины Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Процессы непрерывной разливки стали Процессы непрерывной разливки стали
spellingShingle	Процессы непрерывной разливки стали Процессы непрерывной разливки стали Верзилов, А.П. Физическое моделирование асимметричного истечения металла в кристаллизатор слябовой машины непрерывного литья заготовок Металл и литье Украины
description	В статье представлены результаты физического моделирования процессов поведения жидкой стали в кристаллизаторе слябовой МНЛЗ при зарастании полости погружного стакана включениями для нескольких наиболее характерных ситуаций. Исследован процесс образования воронкообразных вихрей в кристаллизаторе, а также выявлены основные негативные последствия этого явления. Возникновение воронкообразных вихрей следует связывать с развитием процессов зарастания, а именно асимметричным характером движения металла в кристаллизаторе. Вследствие этого вглубь жидкой ванны вовлекаются частички шлакообразующей смеси и остаточные включения.
format	Article
author	Верзилов, А.П.
author_facet	Верзилов, А.П.
author_sort	Верзилов, А.П.
title	Физическое моделирование асимметричного истечения металла в кристаллизатор слябовой машины непрерывного литья заготовок
title_short	Физическое моделирование асимметричного истечения металла в кристаллизатор слябовой машины непрерывного литья заготовок
title_full	Физическое моделирование асимметричного истечения металла в кристаллизатор слябовой машины непрерывного литья заготовок
title_fullStr	Физическое моделирование асимметричного истечения металла в кристаллизатор слябовой машины непрерывного литья заготовок
title_full_unstemmed	Физическое моделирование асимметричного истечения металла в кристаллизатор слябовой машины непрерывного литья заготовок
title_sort	физическое моделирование асимметричного истечения металла в кристаллизатор слябовой машины непрерывного литья заготовок
publisher	Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
publishDate	2019
topic_facet	Процессы непрерывной разливки стали
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/166616
citation_txt	Физическое моделирование асимметричного истечения металла в кристаллизатор слябовой машины непрерывного литья заготовок / А.П. Верзилов // Металл и литье Украины. — 2019. — № 3-4 (310-311). — С. 5-9. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.
series	Металл и литье Украины
work_keys_str_mv	AT verzilovap fizičeskoemodelirovanieasimmetričnogoistečeniâmetallavkristallizatorslâbovojmašinynepreryvnogolitʹâzagotovok
first_indexed	2025-07-14T22:18:30Z
last_indexed	2025-07-14T22:18:30Z
_version_	1837662482139709440
fulltext	5ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2019. № 3-4 (310-311) ной стакан зарос и нуждается в срочной замене [5]. Исходя из этого, очень важно понимать каким обра- зом протекают процессы зарастания, а также какими явлениями они сопровождаются, чтобы сформиро- вать представление о том, на каком этапе следует вывести погружной стакан из эксплуатации, чтобы избежать аварийных ситуаций. В настоящей статье представлены результаты исследований по установлению гидродинамической картины в кристаллизаторе при физическом (водном) моделировании процессов частичного зарастания выпускных отверстий погружного стакана. Необхо- димость таких исследований объясняется тем, что деформация формы и уменьшение площади выпуск- ных отверстий наибольшим образом оказывают вли- яние на характер истечения металла в кристаллиза- торе (рис. 1) и качество поверхности сляба. При этом в процессе разливки характер распределения пото- ков в кристаллизаторе претерпевает значительные В процессе непрерывной разливки стали внутрен- няя полость погружного стакана и выпускных отверстий может претерпевать значительные изменения в связи с развитием процессов раз- мывания или зарастания как традиционным путем [1–3, 8], так и вследствие отложения металлических частиц, вызванных разбрызгиванием металла [4]. При этом характер истечения стали в кристаллизато- ре также в значительной степени меняется в каждый конкретный момент процесса разливки. Такие изме- нения могут вызывать как незначительные отклоне- ния от нормального течения потоков, так и приводить к серьезнейшим нарушениям технологического про- цесса. Так, в промышленных условиях при разливке стали зеркало металла в кристаллизаторе, как пра- вило, практически неподвижно. Тем не менее, если возмущения поверхности видно визуально, то это свидетельствует о том, что течение технологического процесса существенно нарушено, и значит, погруж- УДК 669.01.53:621.74.047 А.П. Верзилов, канд. техн. наук, науч. сотр., e-mail: verzilovalex@gmail.com, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0463-5006 Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, Киев, Украина Физическое моделирование асимметричного истечения металла в кристаллизатор слябовой машины непрерывного литья заготовок Эксплуатационный ресурс погружного стакана может быть снижен вследствие зарастания или размывания его полости, а также эрозионного износа в зоне шлакового пояса. При этом зарастание погружного стакана является серьезной проблемой, так как носит непрерывный характер и оказывает существенное влияние на гидродинамическую картину истечения металла внутри кристаллизатора слябовой машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), делая ее асимметричной. Это обстоятельство в свою очередь сказывается на качестве получаемой непрерывнолитой заготовки. В процессе непрерывной разливки полость погружного стакана постепенно зарастает, и характер истечения потоков изменяется, что приводит к нарушению технологического процесса и может вызывать волнообразование на мениске металла, а также подмывание корочки затвердевающего металла на узких стенках кристаллизатора. Визуальное подтверждение серьезного нарушения картины распределения потоков в кристаллизаторе возможно уже на самом последнем этапе разливки непосредственно перед заменой погружного стакана. Исходя из этого, в статье представлены исследования, направленные на изучение процессов истечения металла в кристаллизаторе в середине или конце разливки при использовании погружного стакана, в полости которого наблюдаются отложения включений. В статье представлены результаты физического моделирования процессов поведения жидкой стали в кристаллизаторе слябовой МНЛЗ при зарастании полости погружного стакана включениями для нескольких наиболее характерных ситуаций. Исследован процесс образования воронкообразных вихрей в кристаллизаторе, а также выявлены основные негативные последствия этого явления. Возникновение воронкообразных вихрей следует связывать с развитием процессов зарастания, а именно асимметричным характером движения металла в кристаллизаторе. Вследствие этого вглубь жидкой ванны вовлекаются частички шлакообразующей смеси и остаточные включения. Ключевые слова: машина непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), кристаллизатор, погружной стакан, зарастание, асимметричное истечение, сляб. ПРОЦЕССЫ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ 6 ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2019. № 3-4 (310-311) ПРОЦЕССЫ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ циркуляционный поток способствует развитию на поверхности волновых явлений. В правую верхнюю часть кристаллизатора жидкостный поток поступает по остаточному принципу, так как из правого выпуск- ного отверстия он направляется на нижний горизонт кристаллизации. Во втором случае было отмечено, что в резуль- тате зарастания нижней части боковых отверстий изменения [1, 2, 5–6]. Это обстоятельство необхо- димо учитывать при выборе конструкции погружного стакана для условий конкретного металлургического производства [1]. Для развития существующих представлений и каче- ственной оценки наблюдаемых явлений широкое рас- пространение получило физическое моделирование, позволяющее, в том числе, визуализировать движение потоков в жидкой ванне кристаллизатора как в началь- ный момент времени, так и в процессе разливки. Исследования были проведены с использованием методов физического моделирования. Масштаб фи- зической модели участка промежуточный ковш – кри- сталлизатор МНЛЗ составил 1:2 к натурному объекту. В качестве основных критериев подобия выступили критерий Фруда и Вебера. В качестве рабочей жид- кости, моделирующей жидкую сталь, использовалась вода при температуре 18–25 °С [7]. Имитация покров- ного шлака на поверхности металла в кристаллиза- торе осуществлялась с помощью силиконового или трансформаторного масла, которые имеют высокое поверхностное натяжение. Моделирование процессов зарастания погружно- го стакана, которое вызывает асимметричный подвод металла в кристаллизатор, производили для трех ос- новных ситуаций, предваряющих замену погружного стакана: – уменьшение площади левого бокового отверстия погружного стакана на 20 %, правого – на 80 % при за- растании верхней части выпускных отверстий (рис. 2); – уменьшение площади левого бокового отверстия погружного стакана на 20 %, правого – на 80 % при за- растании нижней части выпускных отверстий (рис. 3); – уменьшение площади левого бокового отвер- стия погружного стакана на 80 % в верхней части, правого – на 80 % в нижней (рис. 4). Первый случай моделирует достаточно частую ситуацию, когда верхний циркуляционный поток, воз- вращаясь к зоне выпускных отверстий, способствует их дополнительному затягиванию сверху. Примени- тельно к моделируемой ситуации, жидкостный по- ток в левой части кристаллизатора характеризуется большей интенсивностью, нежели в правой, что вле- чет за собой неравномерное затвердевание короч- ки стали на узких стенках. При этом в левой части сила взаимодействия с узкой стенкой очень высо- ка, поэтому отраженный от боковой стенки верхний Характер движения потоков металла в кристалли- заторе слябовой МНЛЗ: а – в начальный момент использо- вания погружного стакана; б – при зарастании погружного стакана в процессе разливки Кинограмма распределения потоков в ванне кри- сталлизатора при уменьшении площади левого бокового отверстия погружного стакана на 20 %, правого – на 80 % при зарастании верхней части выпускных отверстий, с Кинограмма распределения потоков в ванне кри- сталлизатора при уменьшении площади левого бокового отверстия погружного стакана на 20 %, правого – на 80 % при зарастании нижней части выпускных отверстий, с Кинограмма распределения потоков в ванне кри- сталлизатора при уменьшении площади левого бокового отверстия погружного стакана на 80 % в верхней части, правого – на 80 % в нижней, с Рис. 1. Рис. 2. Рис. 3. Рис. 4. а б 7ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2019. № 3-4 (310-311) ПРОЦЕССЫ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ погружного стакана, весь поток направляется в верх- нюю часть кристаллизатора. При этом левая струя, истекающая из бокового отверстия погружного стака- на, характеризовалась S-образным расконцентриро- ванным характером течения. В левой верхней части кристаллизатора также создавались предпосылки для возмущения поверхности, и наблюдалось волно- образование. В третьем случае, истечение из погружного ста- кана характеризуется наибольшими отклонениями от нормального течения технологического процесса. Как и в предыдущем варианте, наблюдается S-образный характер истечения струй. Также струя, истекающая из правого бокового отверстия, двигаясь в направле- нии верхнего угла кристаллизатора, создает в нем предпосылки к существенному развитию процессов волнообразования. В ходе исследований асимметричного подвода стали в кристаллизатор МНЛЗ было также отмечено явление образования под зеркалом металла вихрей (рис. 5). Установлено, что при развитии вихрей происходит затягивание шлакообразующей смеси вглубь жидкой ванны кристаллизатора, что может служить причи- ной дополнительного загрязнения стали шлаковыми включениями. Следовательно, на практике необхо- димо предупреждать образование вихревых явлений в кристаллизаторе. Развитие вихрей следует связывать с нарушени- ем рациональной гидродинамической картины дви- жения потоков металла, когда в процессе литья в уз- кий промежуток времени формируются условия для их возникновения. Как показали результаты физического моделиро- вания, возникновение вихрей наблюдалось даже при перекрытии одного из выпускных отверстий более чем на 25 % от его исходного сечения. Так, при асим- метричном течении рабочей жидкости в кристаллиза- торе вихрь формировался уже через некоторое вре- мя после начала истечения в зоне с заросшим вы- пускным отверстием. Схематическое представление воронкообразования приведено на рис. 6. Развитие интенсивного вихря, пронизывающего весь столб жидкости в кристаллизаторе, не проис- ходило, вследствие захвата «хвоста» струей, выте- кающей из выпускного отверстия. Следует обратить внимание, что от момента образования вихря до его затухания не представлялось возможным визуально зафиксировать данный процесс на поверхности мас- ла в кристаллизаторе. В результате исследований показано, что в про- цессе зарастания погружного стакана гидродина- мическая картина распределения потоков может измениться кардинальным образом. При этом на последней стадии процесса зарастания такое из- менение всегда будет сопровождаться колебаниями поверхности жидкости в зоне мениска. Однако визу- альное подтверждение этого обстоятельства влечет за собой необходимость замены погружного стакана. Тем не менее, качество получаемой стали будет до- статочно низким вследствие развития всех явлений, предшествующих выводу из эксплуатации погружно- го стакана. В частности, одним из важных явлений, которое визуализировать в процессе разливки не представ- ляется возможным, является развитие вихрей под поверхностью металла в кристаллизаторе. Их возник- новение следует связывать с развитием процессов зарастания, а именно асимметричным характером движения металла в кристаллизаторе. Вследствие этого вглубь жидкой ванны вовлекаются частички шлакообразующей смеси и остаточные неметалли- ческие включения. Совокупность всех приведенных выше обстоя- тельств позволяет говорить о серьезной проблеме, которая может быть решена только путем создания погружного стакана, который должен учитывать не только условно идеальные условия разливки, но и содействовать минимизации проявлений процессов зарастания в части движения потоков. Явление вихря при асимметричном характере ис- течения моделирующей жидкости из погружного стакана Схематическое представление движения потоков в кристаллизаторе: а – симметричное истечение; б – асимме- тричное истечение (образование воронкообразного вихря) Рис. 5. Рис. 6. а б 8 ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2019. № 3-4 (310-311) ПРОЦЕССЫ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ 1. Smirnov, A.N., Verzilov, A.P. (2011). SEN for continuous casting of slabs on CCM. Chermetinformatsiya OJSC. Bul. Ferrous metallurgy, no. 9, pp. 42–51 [in Russian]. 2. Rakeps, K.G., Thomas, B.G. (1995). Clogging in Continuous Casting Nozzles. 78th Steelmaking Conf. Proc., Warrendale, PA. Vol. 78, pp. 723–734 [in English]. 3. Axelrod, L.M. (1996). Increase of durability of graphite-containing SEN for CCM. Refractories, no. 6, pp. 27–30 [in Russian]. 4. Smirnov, A.N., Efimova, V.G., Ukhin, V.E., Verzilov, A.P. (2013). Investigation of sediments formed inside the SEN during casting on a slab CCM. Com. scientific works "Modern refractories and technology in the production of steel." According to the materials of the XIX International Scientific-Technical Conference "Modern refractories: resource saving and application in metallurgical technologies”. Donetsk: Noulidzh, pp. 92–98 [in Russian]. 5. Smirnov, A.N., Kubersky, S.V., Shtepan, E.V. (2011). Continuous casting of steel. Donetsk: DonNTU, 482 p. [in Russian]. 6. Thomas, B.G., Yuan, Q., Zhang, L., Vanka, S.P. (2003). Flow Dynamics and Inclusion Transport in Continuous Casting of Steel. NSF Design, Service, and Manufacturing Grantees and Research Conf. Proc., R.G. Reddy, ed., pp. 2328–2362 [in English]. 7. Mazumdar, D., Guthrie, R.I. (1999). The Physical and Mathematical Modeling of Continuous Casting Systems. ISIJ International. Vol. 39, no. 3, pp. 525–548 [in English]. 8. Axelrod, L.M., Parshin, V.M., Mazurov, E.F. (2007). The process of clogging SEN with continuous casting of steel. Steel, no. 4, pp. 30–33 [in Russian]. REFERENCES Поступила 08.05.2019 Received 08.05.2019 1. Смирнов А.Н., Верзилов А.П. Погружные стаканы для непрерывной разливки слябов на МНЛЗ. ОАО «Черметинфор- мация». Бюл. Черная металлургия. 2011. № 9. С. 42–51. 2. Rakeps K.G., Thomas B.G. Clogging in Continuous Casting Nozzles. 78th Steelmaking Conf. Proc., Warrendale, PA, 1995. Vol. 78. P. 723–734. 3. Аксельрод Л.М. Повышение стойкости графитсодержащих погружных стаканов для МНЛЗ. Огнеупоры. 1996. № 6. С. 27–30. 4. Смирнов А.Н., Ефимова В.Г., Ухин В.Е., Верзилов А.П. Исследование отложений, образующихся внутри погружного стакана при разливке на слябовой МНЛЗ. Сб. научн. трудов «Современные огнеупоры и технологии в производстве стали». По материалам XIX международной научно-технической конференции «Современные огнеупоры: ресур- сосбережение и применение в металлургических технологиях». Донецк: Ноулидж, 2013. С. 92–98. 5. Смирнов А.Н., Куберский С.В., Штепан Е.В. Непрерывная разливка стали. Донецк: ДонНТУ, 2011. 482 с. 6. Thomas B.G., Yuan Q., Zhang L., Vanka S.P. Flow Dynamics and Inclusion Transport in Continuous Casting of Steel. NSF Design, Service, and Manufacturing Grantees and Research Conf. Proc. / R.G. Reddy (ed.). 2003. P. 2328–2362. 7. Mazumdar D., Guthrie R.I. The Physical and Mathematical Modeling of Continuous Casting Systems. ISIJ International. 1999. Vol. 39. № 3. P. 525–548. 8. Аксельрод Л.М., Паршин В.М., Мазуров Е.Ф. Механизм зарастания погружных стаканов при непрерывной разливке стали. Сталь. 2007. № 4. C. 30–33. ЛИТЕРАТУРА 9ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2019. № 3-4 (310-311) ПРОЦЕССЫ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ Summary The service life of the submerged entry nozzle (SEN) can be reduced due to clogging or erosion of its cavity, as well as erosion wear in the zone of the slag belt. At the same time, clogging of the SEN is a serious problem, since it is of a continuous nature and has a significant impact on the hydrodynamic pattern of metal outflow inside the mold of the slab continuous casting machine (CCM), making it asymmetric. This circumstance, in turn, affects the quality of the continuous cast billet. In the process of continuous casting, the cavity of the SEN gradually grows and the nature of the outflow of flows changes, which leads to disruption of the technological process and can cause wave formation on the meniscus of the metal, as well as washing away the crust of the metal on the narrow walls of the mold. Visual confirmation of a serious violation of the pattern of flow distribution in the mold is possible already at the very last stage of the casting immediately before replacing SEN. Based on this, the article presents studies aimed at studying the processes of metal outflow in the mold in the middle or end of casting using an SEN, in the cavity of which inclusions deposits are observed. The article presents the results of physical modeling of the behavior of liquid steel in mold of slab CCM when the cavity of an SEN is clogging with inclusions for several of the most characteristic situations. The process of formation of funnel vortices in the mold was investigated, and the main negative consequences of this phenomenon were revealed. The occurrence of funnel vortices should be associated with the development of clogging processes, namely, the asymmetric nature of the movement of the metal in the mold. As a result, particles of mold powder mixture and residual inclusions are involved in the depth of the liquid bath. Continuous casting machine (CCM), mold, submerged entry nozzle (SEN), clogging, asymmet- ric flow, slab.Keywords A.P. Verzilov, Candidate of Engineering Sciences, Researcher, e-mail: verzilovalex@gmail.com, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0463-5006 Physico-technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine, Kyiv, Ukraine Physical modeling of the asymmetric flow of the metal in the mold slab of continuous casting machine Анотація О.П. Верзілов, канд. техн. наук, наук. співр., e-mail: verzilovalex@gmail.com, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0463-5006 Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України, Київ, Україна Фізичне моделювання асиметричного витікання металу у кристалізатор слябової машини безперервного лиття заготовок Експлуатаційний ресурс зануреного стакана може бути знижений внаслідок заростання або розмивання його порожнини, а також ерозійного зносу в зоні шлакового пояса. При цьому заростання зануреного стакана є серйозною проблемою, оскільки носить безперервний характер і має суттєвий вплив на гідродинамічну картину витікання металу всередині кристалізатора слябової машини безперервного лиття заготовок (МБЛЗ), роблячи її асиметричною. Ця обставина в свою чергу позначається на якості отримуваної безперервнолитої заготовки. У процесі безперервного розливання порожнина зануреного стакана поступово заростає, і характер витікання потоків змінюється, що призводить до порушення технологічного процесу і може викликати хвилеутворення на меніску металу, а також підмивання кірочки металу, що твердіє на вузьких стінках кристалізатора. Візуальне підтвердження серйозного порушення картини розподілу потоків в кристалізаторі можливо вже на останньому етапі розливання безпосередньо перед заміною зануреного стакана. Виходячи з цього, в статті представлено дослідження, спрямовані на вивчення процесів витікання металу в кристалізаторі в середині або кінці розливання при використанні зануреного стакана, в порожнині якого спостерігаються відкладення включень. У статті представлено результати фізичного моделювання процесів поведінки рідкої сталі в кристалізаторі слябової МБЛЗ при заростанні порожнини зануреного стакана включеннями для декількох найбільш характерних ситуацій. Досліджено процес утворення воронкоподібних вихорів в кристалізаторі, а також виявлено основні негативні наслідки цього явища. Виникнення воронкоподібних вихорів слід пов’язувати з розвитком процесів заростання, а саме асиметричним характером руху металу в кристалізаторі. Внаслідок цього вглиб рідкої ванни залучаються частинки шлакоутворюючої суміші і залишкові включення. Ключові слова Машина безперервного лиття заготовок (МБЛЗ), кристалізатор, занурений стакан, за- ростання, асиметричне витікання, сляб.

Физическое моделирование асимметричного истечения металла в кристаллизатор слябовой машины непрерывного литья заготовок

Institution

Similar Items