شبیه‌سازی تجربی و ریاضی جریان سیال و جداسازی آخال در تاندیش ریخته‌گری مداوم فولاد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا

2 دانشگاه یزد*فنی و مهندسی

3 مهندسی مکانیک/دانشگاه یزد

چکیده

در طی فرآیند ریخته‌گری مداوم فولاد، تاندیش آخرین عمل کننده متالورژیکی است که در آن فرصتی برای حذف ناخالصی‌های موجود در مذاب فراهم خواهد شد. بنابراین بهبود پدیده‌های مربوط به جریان سیال در داخل تاندیش ریخته گری مداوم از جمله نوع الگوی جریان، افزایش مدت زمان ماندگاری آخال در تاندیش، کاهش حجم سیال راکد و همچنین افزایش جریان سیال در حال چرخش در تاندیش می‌تواند باعث بهبود فرآیند جداسازی آخال از مذاب و تهیه فولادی تمیز ‌گردد. در این تحقیق با شبیه سازی عددی و تجربی، رفتار جریان در تاندیش ریخته گری مداوم فولاد مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. در روش عددی از نرم افزار فلوئنت جهت شبیه سازی جریان استفاده گردیده و در روش تجربی با ساخت تاندیشی از جنس شیشه با مقیاس 1:4 و شبیه سازی فیزیکی جریان سیال، تأثیر بکارگیری مانع در تاندیش و همچنین تغییر ارتفاع مذاب بر رفتار جریان مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بررسی ها نشان داده است که کاهش ارتفاع مذاب در تاندیش، سبب افزایش آخال جدا شده از مذاب گردیده و زمان ماندگاری آخال در تاندیش را افزایش می‌دهد. همچنین بکارگیری مانع در محل ورودی جریان به تاندیش همراه با مانع بلند در طرفین تاندیش، باعث بهبود الگوی جریان و افزایش آخال جدا شده از مذاب می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental and Numerical Simulation of Fluid Flow and Inclusion Removal in Steel Continuous Casting Tundish

نویسندگان [English]

  • mohamad reza mosalman yazdi 1
  • Ahmad Reza Faghih Khorasani 2
  • Shahram Talebi 3
1 yazd university
3 Mechanical Engineering/Yazd University
چکیده [English]

During the continuous casting process, Tundish is the last metallurgical actuator in which there will be an opportunity for removal of impurities present in the melt. Therefore, improving of the fluid flow phenomena inside the tundish, including the type of flow pattern, increasing of inclusion residence time in the tundish, decreasing of volume of stagnant fluid and increasing of fluid flow in the rotation, can improve the process of separation of the inclusion and the preparation of clean steel. In the mathematical method, the FLUENT software is used and in the experimental method, by manufacturing of the glass tundish in 1:4 scale and flow physical simulation, the effect of applying the dam in the tundish, as well as the change in the height of the melt on the behavior of the flow has been investigated, and it has been determined that decreasing of the molten height in the tundish increases the separated inclusion from the molten and inclusion residence time in Tundish. Also, by using the dam at inlet nozzle with a tall dam on the sides of the tundish, flow pattern is improved and the inclusion removal will be.

کلیدواژه‌ها [English]

  • numerical simulation
  • experimental simulation
  • tundish
  • Fluid flow
  • inclusion removal