Фізичне моделювання асиметричного витікання металу у кристалізатор слябової машини безперервного лиття заготовок
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 hydro...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Physico-technological Institute of Metals and Alloys
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/148 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Metal and Casting of Ukraine |
Репозитарії
Metal and Casting of Ukraine| _version_ | 1859471959303127040 |
|---|---|
| author | Верзілов, О.П. |
| author_facet | Верзілов, О.П. |
| author_sort | Верзілов, О.П. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-06-19T10:23:28Z |
| description | 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. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:50:49Z |
| format | Article |
| id | oai:oai.metalsandcasting.com:article-148 |
| institution | Metal and Casting of Ukraine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:50:49Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Physico-technological Institute of Metals and Alloys |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:oai.metalsandcasting.com:article-1482023-06-19T10:23:28Z Physical modeling of the asymmetric flow of the metal in the mold slab of continuous casting machine Фізичне моделювання асиметричного витікання металу у кристалізатор слябової машини безперервного лиття заготовок Верзілов, О.П. continuous casting machine (CCM) mold submerged entry nozzle (SEN) clogging asymmetric flow slab машина безперервного лиття заготовок (МБЛЗ) кристалізатор занурений стакан заростання асиметричне витікання сляб 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. 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. Physico-technological Institute of Metals and Alloys 2023-06-19 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/148 Metal and Casting of Ukraine; Vol. 27 No. 3-4 (2019): Metal and Casting of Ukraine Метал та лиття України ; Том 27 № 3-4 (2019): Метал та лиття України 2706-5529 2077-1304 uk https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/148/149 Авторське право (c) 2023 Метал та лиття України |
| spellingShingle | машина безперервного лиття заготовок (МБЛЗ) кристалізатор занурений стакан заростання асиметричне витікання сляб Верзілов, О.П. Фізичне моделювання асиметричного витікання металу у кристалізатор слябової машини безперервного лиття заготовок |
| title | Фізичне моделювання асиметричного витікання металу у кристалізатор слябової машини безперервного лиття заготовок |
| title_alt | Physical modeling of the asymmetric flow of the metal in the mold slab of continuous casting machine |
| title_full | Фізичне моделювання асиметричного витікання металу у кристалізатор слябової машини безперервного лиття заготовок |
| title_fullStr | Фізичне моделювання асиметричного витікання металу у кристалізатор слябової машини безперервного лиття заготовок |
| title_full_unstemmed | Фізичне моделювання асиметричного витікання металу у кристалізатор слябової машини безперервного лиття заготовок |
| title_short | Фізичне моделювання асиметричного витікання металу у кристалізатор слябової машини безперервного лиття заготовок |
| title_sort | фізичне моделювання асиметричного витікання металу у кристалізатор слябової машини безперервного лиття заготовок |
| topic | машина безперервного лиття заготовок (МБЛЗ) кристалізатор занурений стакан заростання асиметричне витікання сляб |
| topic_facet | continuous casting machine (CCM) mold submerged entry nozzle (SEN) clogging asymmetric flow slab машина безперервного лиття заготовок (МБЛЗ) кристалізатор занурений стакан заростання асиметричне витікання сляб |
| url | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/148 |
| work_keys_str_mv | AT verzílovop physicalmodelingoftheasymmetricflowofthemetalinthemoldslabofcontinuouscastingmachine AT verzílovop fízičnemodelûvannâasimetričnogovitíkannâmetaluukristalízatorslâbovoímašinibezperervnogolittâzagotovok |