Numerical Simulation of the Flow Field in Tundish Without Dams

Huang Jingyu; Jin Yan; Gan Feifang; Lin Peng; Cheng Changgui; Wang Jiaxuan; Sun Yifeihong; Zhang Boxiang; Li Jun; Li Xiaoting; Wu Jianzhou

doi:10.15980/j.tzzz.2024.03.007

Research·Computer Application | Views : 0 下载量: 1 CSCD: 0

PDF
Export
Share
Collection
Album

Numerical Simulation of the Flow Field in Tundish Without Dams
Vol. 44, Issue 3, Pages: 328-332(2024)
Published： 20 March 2024 ，
DOI： 10.15980/j.tzzz.2024.03.007

扫描看全文

黄京宇，金焱，甘菲芳，等. 无挡墙中间包内流动状况数值模拟研究［J］. 特种铸造及有色合金，2024，44（3）：328-333.

HUANG J Y，JIN Y，GAN F F，et al. Numerical simulation of the flow field in tundish without dams［J］. Special Casting & Nonferrous Alloys，2024，44（3）：328-333.
黄京宇，金焱，甘菲芳，等. 无挡墙中间包内流动状况数值模拟研究［J］. 特种铸造及有色合金，2024，44（3）：328-333. DOI： 10.15980/j.tzzz.2024.03.007.

HUANG J Y，JIN Y，GAN F F，et al. Numerical simulation of the flow field in tundish without dams［J］. Special Casting & Nonferrous Alloys，2024，44（3）：328-333. DOI： 10.15980/j.tzzz.2024.03.007.

摘要

利用数学模型研究了国内某厂的中间包不设置挡墙对中间包流场的影响，并用水模型验证了数学模型的有效性。结果表明，在设置挡墙的中间包内，夹杂物碰撞长大的区域主要是湍流抑制器内和上方空间及上下挡墙之间区域。中间包不设挡墙将出现大面积的超低速流区，死区扩大，平均停留时间大幅延长。改造湍流抑制器，将残钢孔改成直径为

75 mm、孔宽为150 mm的导流孔，可减少死区和超低流速区，平均停留时间大幅延长，长水口吹氩流量可以提高至2.5×10

-4

/min而不出现渣眼现象，有利于夹杂的去除，但是去除挡墙后有利于夹杂物碰撞长大的区域将大幅缩减。

Abstract

A mathematical model was established to investigate the influence of nondam on flow field in tundish in a Chinese steel mill， and a water model was adopted to verify the mathematical model. The results indicate that in the tundish with dams， the colliding zones are inner-space of inhibitor and the zone between upper and lower baffles. The tundish without dams operates with large volume of ultra-low-velocity zone， enlarged dead zone and ultra-long residential time. The inhibitor was modified and the diameter of hole was increased to 75 mm and the width was increased to 150 mm， which can reduce dead zone and ultra-low-velocity zone， greatly extending the average residential time. The flux rate of argon blowing in shroud can be increased to 2.5×10

-4

/min without hot eye and slag entrainment， which helps to removal of inclusion. However， inclusion-easy-colliding zone is decreased abundantly after removing the dams in tundish.

关键词

中间包挡墙流场卷渣

Keywords

TundishDamFlow FieldSlag Entrainment

references

刘彭，罗钢，徐刚军. IF 钢夹杂演变和头尾坯洁净度研究［J］. 连铸， 2017， 42（6）： 36-41.

任英，张立峰，杨文. 不锈钢中夹杂控制综述［J］. 炼钢， 2014， 30（1）：71-78.

包燕平，王敏. 中间包冶金技术发展趋势［J］. 连铸， 2021， 46（5）： 2-33.

肖红，全嵩，肖晓丹，等. 大容量中间包电磁加热装备研制及其工业应用［J］. 连铸， 2021， 46（5）： 108-119.

钟巍，徐蕊，王海军，等. 换包过程中连铸中间包内多相流动行为研究［J］.炼钢，2022，38（4）：63-70.

ZHANG J， LI J， YAN Y， et al. A comparative study of fluid flow and mass transfer in a Trumpet-shaped ladle shroud using large eddy simulation［J］. Metallurgical and Materials Transactions， 2016， B47（1）： 495-507.

张立峰. 关于钢洁净度指数的讨论［J］. 炼钢， 2019， 35（3）： 1-12.

阳祥富，常文杰，钟良才，等. 连铸长水口吹氩气泡行为的试验研究［J］. 炼钢， 2018， 34（2）： 12-18.

田贵昌，季晨曦，高荣正，等. 连铸结晶器内水口结构对卷渣行为影响的物理模拟［J］.炼钢， 2021， 37（6）： 38-58.

王波，沈诗怡，阮琰炜，等. 冶金过程中的气液两相流模拟［J］. 金属学报， 2020， 56（4）： 619-632.

HE F， WANG H J， ZHU Z H. Numerical investigation of effect of casting speed on flow characteristics of molten steel in multistrand tundish［J］. ISIJ Int.， 2019， 59（7）： 1 250-1 258.

BOONPEN K， KOWITWARANGKUL P， NINPETCH P ， et al. Numerical study of influence of casting speed on fluid flow characteristics in the four strand tundish［J］. Materials Today： Proceedings， 2021， 47（5）： 3 480-3 486.

QU T P， LIU C J， JIANG M F. Numerical Simulation for effect of inlet cooling rate on fluid flow and temperature distribution in tundish［J］. Journal of Iron and Steel Research Int.， 2012， 19（7）： 12-19.

ZHANG J J， GAO W F， PENG Z G， et al. Numerical simulation on optimization of CSP tundish flow field［J］. Journal of Iron and Steel Research Int.， 2011， 18（S2）： 263-267.

GE S， ISAC M， GUTHRIE R I L. Progress in strip casting technologies for steel； technical developments［J］. ISIJ Int.， 2013， 53（5）： 729-742.

JIN Y， DONG X S， YANG F， et al. Removal mechanism of microscale non-metallic inclusions in a tundish with multi-hole-double-baffles［J］. Metals， 2018， 8（8）： 611-615.

SASAI K， MIZUKAMI Y. Reoxidation behavior of molten steel in tundish［J］. ISIJ Int.， 2000， 40（1）： 40-47.

秦绪锋，程常桂，李阳，等. 上水口环形吹氩对中间包内渣眼形成的影响［J］. 钢铁， 2019， 54（8）：107-123.

ZHANG J， YANG S， CHEN Y， et al. Comparison of multiphase flow in a continuous casting tundish using two types of industrialized ladle shrouds［J］. The Journal of the Minerals， Metals & Materials Society， 2018， 70（12）： 2 886-2 892.

JIN Y， YE C， LUO X， et al. The model analysis of inclusion moving in the swirl flow zone sourcing from the inner-swirl-type turbulence controller in tundish［J］. High Temperature Materials & Processes， 2017， 36（5）： 541-550.

Alert me when the article has been cited

提交

Effects of Long Nozzle Location on Flow Field and Inclusion Removal Efficiency in Continuous Casting Tundish

Influences of Stopper Rods and Weirs on Conflux Vortex at the Outlet of Tundish

Numerical Simulation of Mold Filling Process for Wax Pattern in Investment Casting

Optimization of Processing Parameters of Mg Alloy in Electromagnetic Casting

3D Numerical Simulation of Temperature Field Coupled with Flow Field of the Liquid Metal in Shot Sleeve of Die Casting Process