Дослідження на фізичній моделі впливу величини кута розкриття випускних отворів занурених стаканів на характер витікання сталі у кристалізаторі машини безперервного лиття заготовок (МБЛЗ)
When designing  the submerged entry nozzle (SEN) for the conditions of a particular metallurgical production, special attention is paid to the shape and angle of opening of the side holes. The shape of the outlet holes determines the mass flow rate of steel and the shape of the jet, and...
Gespeichert in:
| Datum: | 2023 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Physico-technological Institute of Metals and Alloys
2023
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/181 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Metal and Casting of Ukraine |
Institution
Metal and Casting of Ukraine| _version_ | 1859471971534766080 |
|---|---|
| author | Верзілов, О.П. Горшкова, А.А. Смірнов, Ю.О. Верзілова, А.Р. |
| author_facet | Верзілов, О.П. Горшкова, А.А. Смірнов, Ю.О. Верзілова, А.Р. |
| author_sort | Верзілов, О.П. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-06-30T09:49:40Z |
| description | When designing  the submerged entry nozzle (SEN) for the conditions of a particular metallurgical production, special attention is paid to the shape and angle of opening of the side holes. The shape of the outlet holes determines the mass flow rate of steel and the shape of the jet, and the opening angle of the side holes determines the angle of flow of the metal jet and the whole pattern of movement of the metal flows in the mold, number and direction of the circulation flows.
As a result of the research, it was revealed the influence of the opening angle of the outlet holes of the SEN on the nature of the flow inside the mold and established the optimum opening angle of its side openings.
The processes of metal outflow in the mold of slab continuous casting machines (CCM) were studied on the physical model while changing the opening angle of the side holes of the SEN in the range from -20° to 20° with a step of 5°. In this case, it was noted the existence of two fundamentally different patterns of metal outflow in the mold, which are characterized by one or two circulation zones. The change in one-circulation pattern to a two-circulation one is observed in the range from -10° to -5°. It was established, that the rational value of the angle of opening of the side holes of the SEN is 10–15°, which can be used for casting slabs of various widths up to 1500–1600 mm. When choosing the optimal opening angle of the SEN, a correction towards decreasing the opening angle (about 5–8°) can be recommended, which takes into account that the jet outflow angle during casting is greater than the nominal opening angle, as it is influenced by upper circulation flows.
The width of the mold largely determines the choice of the opening angle of the side holes of the SEN. Therefore, for slabs of small width, the use of SEN with a disclosure angle from -20° to 5° is irrational, due to the interaction of the flows flowing out of the SEN with a solid metal crust, which is crystallized on the walls of the mold. At the same time for slabs with a width of 1500 mm the opening angle in the range from -5° to 5° provides optimal conditions for the movement of flows in the mold, oscillations on the meniscus, as well as solidification of the solid crust on the narrow walls of the mold. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:51:01Z |
| format | Article |
| id | oai:oai.metalsandcasting.com:article-181 |
| institution | Metal and Casting of Ukraine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:51:01Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Physico-technological Institute of Metals and Alloys |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:oai.metalsandcasting.com:article-1812023-06-30T09:49:40Z Study of the influence of opening angle of the outlet holes of submerged entry nozzles on the nature of the outflow of steel in the mold of continuous casting machine (CCM) on a physical model Дослідження на фізичній моделі впливу величини кута розкриття випускних отворів занурених стаканів на характер витікання сталі у кристалізаторі машини безперервного лиття заготовок (МБЛЗ) Верзілов, О.П. Горшкова, А.А. Смірнов, Ю.О. Верзілова, А.Р. continuous casting machine (CCM) mold submerged entry nozzle (SEN) angle of inclination of side holes circulation zone slab машина безперервного лиття заготовок (МБЛЗ) кристалізатор занурений стакан кутнахилу бічних отворів зона циркуляції сляб When designing  the submerged entry nozzle (SEN) for the conditions of a particular metallurgical production, special attention is paid to the shape and angle of opening of the side holes. The shape of the outlet holes determines the mass flow rate of steel and the shape of the jet, and the opening angle of the side holes determines the angle of flow of the metal jet and the whole pattern of movement of the metal flows in the mold, number and direction of the circulation flows. As a result of the research, it was revealed the influence of the opening angle of the outlet holes of the SEN on the nature of the flow inside the mold and established the optimum opening angle of its side openings. The processes of metal outflow in the mold of slab continuous casting machines (CCM) were studied on the physical model while changing the opening angle of the side holes of the SEN in the range from -20° to 20° with a step of 5°. In this case, it was noted the existence of two fundamentally different patterns of metal outflow in the mold, which are characterized by one or two circulation zones. The change in one-circulation pattern to a two-circulation one is observed in the range from -10° to -5°. It was established, that the rational value of the angle of opening of the side holes of the SEN is 10–15°, which can be used for casting slabs of various widths up to 1500–1600 mm. When choosing the optimal opening angle of the SEN, a correction towards decreasing the opening angle (about 5–8°) can be recommended, which takes into account that the jet outflow angle during casting is greater than the nominal opening angle, as it is influenced by upper circulation flows. The width of the mold largely determines the choice of the opening angle of the side holes of the SEN. Therefore, for slabs of small width, the use of SEN with a disclosure angle from -20° to 5° is irrational, due to the interaction of the flows flowing out of the SEN with a solid metal crust, which is crystallized on the walls of the mold. At the same time for slabs with a width of 1500 mm the opening angle in the range from -5° to 5° provides optimal conditions for the movement of flows in the mold, oscillations on the meniscus, as well as solidification of the solid crust on the narrow walls of the mold. При проектуванні конструкції зануреного стакана для умов конкретного металургійного виробництва окрему увагу приділяють формі і куту розкриття бічних отворів. Форма випускних отворів визначає масову витрату сталі і форму струменя, а кут розкриття бічних отворів визначає кут витікання струменя металу і весь характер руху потоків металу в кристалізаторі, кількість і спрямованість циркуляційних потоків. В результаті проведених досліджень було виявлено вплив кута розкриття вихідних отворів зануреного стакана на характер руху потоків всередині кристалізатора і встановлено оптимальний кут розкриття його бічних отворів. Для цього на фізичній моделі було вивчено процеси витікання металу в кристалізаторі слябових машин безперервного лиття заготовок (МБЛЗ) при зміні кута розкриття бічних отворів зануреного стакана в діапазоні від -20° до 20° з кроком 5°. При цьому було відзначено існування двох принципово різних картин витікання металу в кристалізаторі, які характеризуються однією або двома зонами циркуляції. Зміна одноциркуляційної картини на двохциркуляційну спостерігається в діапазоні від -10° до -5°. Встановлено, що раціональною величиною кута розкриття бічних отворів зануреного стакана є значення 10–15°, яке може бути використано при розливанні слябів різної ширини аж до 1500–1600 мм. При виборі оптимального кута розкриття зануреного стакана може бути рекомендовано корекцію у бік зменшення кута розкриття (близько 5–8°), яка враховує те, що кут витікання струменя в процесі розливання більше номінального кута розкриття, оскільки на нього впливають верхні циркуляційні потоки. Ширина кристалізатора значною мірою визначає вибір кута розкриття бічних отворів зануреного стакана. Так, для слябів невеликої ширини, використання занурених стаканів з кутом розкриття від -20° до 5° нераціонально в силу взаємодії потоків сталі, які витікають з бічних отворів зануреного стакана з твердою коринкою металу, яка твердне на стінках кристалізатора. У той же час для слябів шириною від 1500 мм значення кута розкриття у діапазоні від -5° до 5° забезпечує оптимальні умови руху потоків в кристалізаторі, коливань на меніску, а також кристалізації твердої коринки на вузьких стінках кристалізатора. Physico-technological Institute of Metals and Alloys 2023-06-30 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/181 Metal and Casting of Ukraine; Vol. 27 No. 10-12 (2019): Metal and Casting of Ukraine Метал та лиття України ; Том 27 № 10-12 (2019): Метал та лиття України 2706-5529 2077-1304 uk https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/181/182 Авторське право (c) 2023 Метал та лиття України |
| spellingShingle | машина безперервного лиття заготовок (МБЛЗ) кристалізатор занурений стакан кутнахилу бічних отворів зона циркуляції сляб Верзілов, О.П. Горшкова, А.А. Смірнов, Ю.О. Верзілова, А.Р. Дослідження на фізичній моделі впливу величини кута розкриття випускних отворів занурених стаканів на характер витікання сталі у кристалізаторі машини безперервного лиття заготовок (МБЛЗ) |
| title | Дослідження на фізичній моделі впливу величини кута розкриття випускних отворів занурених стаканів на характер витікання сталі у кристалізаторі машини безперервного лиття заготовок (МБЛЗ) |
| title_alt | Study of the influence of opening angle of the outlet holes of submerged entry nozzles on the nature of the outflow of steel in the mold of continuous casting machine (CCM) on a physical model |
| title_full | Дослідження на фізичній моделі впливу величини кута розкриття випускних отворів занурених стаканів на характер витікання сталі у кристалізаторі машини безперервного лиття заготовок (МБЛЗ) |
| title_fullStr | Дослідження на фізичній моделі впливу величини кута розкриття випускних отворів занурених стаканів на характер витікання сталі у кристалізаторі машини безперервного лиття заготовок (МБЛЗ) |
| title_full_unstemmed | Дослідження на фізичній моделі впливу величини кута розкриття випускних отворів занурених стаканів на характер витікання сталі у кристалізаторі машини безперервного лиття заготовок (МБЛЗ) |
| title_short | Дослідження на фізичній моделі впливу величини кута розкриття випускних отворів занурених стаканів на характер витікання сталі у кристалізаторі машини безперервного лиття заготовок (МБЛЗ) |
| title_sort | дослідження на фізичній моделі впливу величини кута розкриття випускних отворів занурених стаканів на характер витікання сталі у кристалізаторі машини безперервного лиття заготовок (мблз) |
| topic | машина безперервного лиття заготовок (МБЛЗ) кристалізатор занурений стакан кутнахилу бічних отворів зона циркуляції сляб |
| topic_facet | continuous casting machine (CCM) mold submerged entry nozzle (SEN) angle of inclination of side holes circulation zone slab машина безперервного лиття заготовок (МБЛЗ) кристалізатор занурений стакан кутнахилу бічних отворів зона циркуляції сляб |
| url | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/181 |
| work_keys_str_mv | AT verzílovop studyoftheinfluenceofopeningangleoftheoutletholesofsubmergedentrynozzlesonthenatureoftheoutflowofsteelinthemoldofcontinuouscastingmachineccmonaphysicalmodel AT gorškovaaa studyoftheinfluenceofopeningangleoftheoutletholesofsubmergedentrynozzlesonthenatureoftheoutflowofsteelinthemoldofcontinuouscastingmachineccmonaphysicalmodel AT smírnovûo studyoftheinfluenceofopeningangleoftheoutletholesofsubmergedentrynozzlesonthenatureoftheoutflowofsteelinthemoldofcontinuouscastingmachineccmonaphysicalmodel AT verzílovaar studyoftheinfluenceofopeningangleoftheoutletholesofsubmergedentrynozzlesonthenatureoftheoutflowofsteelinthemoldofcontinuouscastingmachineccmonaphysicalmodel AT verzílovop doslídžennânafízičníjmodelívplivuveličinikutarozkrittâvipusknihotvorívzanurenihstakanívnaharaktervitíkannâstalíukristalízatorímašinibezperervnogolittâzagotovokmblz AT gorškovaaa doslídžennânafízičníjmodelívplivuveličinikutarozkrittâvipusknihotvorívzanurenihstakanívnaharaktervitíkannâstalíukristalízatorímašinibezperervnogolittâzagotovokmblz AT smírnovûo doslídžennânafízičníjmodelívplivuveličinikutarozkrittâvipusknihotvorívzanurenihstakanívnaharaktervitíkannâstalíukristalízatorímašinibezperervnogolittâzagotovokmblz AT verzílovaar doslídžennânafízičníjmodelívplivuveličinikutarozkrittâvipusknihotvorívzanurenihstakanívnaharaktervitíkannâstalíukristalízatorímašinibezperervnogolittâzagotovokmblz |