浸水入口ノズルの形状が,ワイドスラブ型連続鋳型モールドにおけるスラグ引導行動に与える影響

科学分野:

• マテリアルサイエンス 材料科学
• 流体力学 流体力学とは
• 金属工学の工学について

背景:

• 連続鋳造の鋳型にスラグが浸入すると,スラブの表面に重大な欠陥が生じます.
• 水中に沈んだ入口ノズルの設計は,溶けた鋼の流れとスラグの引き寄せに重大な影響を及ぼします.

研究 の 目的:

• スラグの取り込みに対する円型対円形の浸水式入口ノズルの影響を調査する.
• 鋳造速度と浸水深さのスラグの引き寄せ行動への影響を決定する.
• スラグの引き寄せを最小限に抑えるために最適な動作パラメータを特定します.

主な方法:

• 1:4スケールの水と油の物理モデルと数値シミュレーションを用いた.
• 半月板の変動と油滴の引き寄せの可視化のために高速カメラを使用しました.
• スラグフリーゾーンとスラグ浸入ゾーンを定義するために,交替制御変数の方法が適用されました.

主要な成果:

• 異なる操作条件で決定的な鋳造速度と浸水深さを確立しました.
• 浸水深度の増加と鋳造速度の低下が,半月板の変動 (RMS) を減少させることが判明しました.
• 円形のノズルは,円形のノズルと比較して,より対称な流れ場を作り,安定性を高め,スラグの取り込みリスクを軽減します.

結論:

• 噴嘴の幾何学と操作パラメータ (浸水深さ,鋳造速度) を最適化することで,スラグの引き寄せを防ぐことができます.
• 円形のノズルは,半月板の近くで優れた流れの安定性を提供し,表面の欠陥を軽減します.
• 発見は,連続鋳造生産における産業パラメータ制御のための貴重な参考文献を提供します.