Физическое моделирование асимметричного истечения металла в кристаллизатор слябовой машины непрерывного литья заготовок

Верзилов, А. П.

Эксплуатационный ресурс погружного стакана может быть снижен вследствие зарастания или размывания его полости, а также эрозионного износа в зоне шлакового пояса. При этом зарастание погружного стакана является серьезной проблемой, так как носит непрерывный характер и оказывает существенное влияние на гидродинамическую картину истечения металла внутри кристаллизатора слябовой машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), делая ее асимметричной. Это обстоятельство в свою очередь сказывается на качестве получаемой непрерывнолитой заготовки. В процессе непрерывной разливки полость погружного стакана постепенно зарастает, и характер истечения потоков изменяется, что приводит к нарушению технологического процесса и может вызывать волнообразование на мениске металла, а также подмывание корочки затвердевающего металла на узких стенках кристаллизатора. Визуальное подтверждение серьезного нарушения картины распределения потоков в кристаллизаторе возможно уже на самом последнем этапе разливки непосредственно перед заменой погружного стакана. Исходя из этого, в статье представлены исследования, направленные на изучение процессов истечения металла в кристаллизаторе в середине или конце разливки при использовании погружного стакана, в полости которого наблюдаются отложения включений. Представлены результаты физического моделирования процессов поведения жидкой стали в кристаллизаторе слябовой МНЛЗ при зарастании полости погружного стакана включениями для нескольких наиболее характерных ситуаций. Исследован процесс образования воронкообразных вихрей в кристаллизаторе, а также выявлены основные негативные последствия этого явления. Возникновение воронкообразных вихрей следует связывать с развитием процессов зарастания, а именно асимметричным характером движения металла в кристаллизаторе. Вследствие этого вглубь жидкой ванны вовлекаются частички шлакообразующей смеси и остаточные включения.


	Наукова періодика України		Метал та лиття України