شبيه سازي فيزيكي جريان مذاب در تانديش ريخته گري مداوم فولاد

Physical modeling of melt flow in steel continuous casting tundish

در فرآيند ريخته گري پيوسته فولاد، تانديش به عنوان محفظه واسط مابين پاتيل و قالب، نقش مهمي در جداسازي آخال و كاهش اغتشاشات جريان قبل از ورود به قالب دارد. اساساً ميزان تميزي فولاد مذاب ورودي به قالب، متأثر از نوع الگوي جريان و نحوه عملكرد تانديش در شناورسازي و حذف ناخالصي هاي غيرفلزي مي باشد. بنابراين ايجاد الگوي جريان مناسب و افزايش زمان ماندگاري آخال در تانديش، سبب بهبود فرآيند جداسازي آخال و ايجاد فولادي تميز مي‌گردد. در اين تحقيق با ساخت تانديشي از شيشه با مقياس 1:4 و شبيه سازي فيزيكي جريان، تأثير ارتفاع مذاب بر رفتار جريان در تانديش ساده مورد بررسي قرار گرفته و سپس با بكارگيري مانع در تانديش، عملكرد آن در جداسازي آخال مقايسه شده است. متغيرهاي مستقل در اين تحقيق، قطر آخال و تغيير ارتفاع آب در تانديش و متغيرهاي وابسته ميزان جداسازي آخال از مذاب و زمان ماندگاري آخال در تانديش مي باشد. با انجام آزمايش‌ها مشخص گرديده است كه افزايش ارتفاع آب در تانديش، سبب كاهش جداسازي آخال از مذاب و كاهش زمان ماندگاري آخال در تانديش شده و بكارگيري مانع در محل ورودي جريان، باعث بهبود الگوي جريان و افزايش آخال جدا شده از مذاب به صورت سرباره مي‌گردد.

In the process of steel continuous casting, tundish as an intermediate compartment between the cauldron and mold has an important role in inclusion removal and the turbulence reduction process before entering the mold. Basically, the cleanliness of molten steel entering the mold is effected by the type of tundish flow pattern and its behavior in the flotation and removal of non-metallic impurities.Therefore, suitable flow pattern and increase of inclusion residence time in tundish improve the process of inclusion removal and lead to obtaining clean steel. In this research, by manufacturing of the glass tundish in 1:4 scale to do flow physical modeling, the effect of melt height on the flow behavior in single tundish was studied, by implemention of dam in tundish, then, its performance in inclusion removal is compared. Independent variables in this study are the diameter of the inclusions and different water levels in the tundish and the dependent variables are the separation rate of inclusions from the melt and inclusions residence time in the tundish. By increasing the water height in tundish, the inclusion removal and residence time are reduced. In addition, by using the dam near the inlet nozzle the flow pattern is improved and the inclusion removal will be as slag.