Mirko Javurek,
"Strömung von Flüssigstahl und Transport von Einschlüssen in einer Stahl-Stranggussanlage"
, 1-2006
Original Titel:
Strömung von Flüssigstahl und Transport von Einschlüssen in einer Stahl-Stranggussanlage
Sprache des Titels:
Deutsch
Original Kurzfassung:
Die dreidimensionale, turbulente Strömung des flüssigen Stahls im Verteiler und im Strang einer Stranggussanlage mit senkrechter Kokille und gekrümmtem Strang wird mit numerischen Modellen berechnet. Messungen der Geschwindigkeitsfelder an Wassermodellen von Verteiler und Strang mit der PIV-Methode werden mit entsprechenden transienten numerischen Simulationen verglichen. Die nichtmetallischen Einschlüsse werden in den numerischen Simulationen als diskrete Sekundärphase in einer Euler'schen Betrachtung modelliert; Transport, Abscheidung und Miterstarren der Einschlüsse werden berechnet. Neben den numerischen Simulationen werden auch analytische Modelle erstellt, um die Abscheidung der Einschlüsse besser zu verstehen. Beide Modelle werden verwendet, um die Möglichkeiten zur Beurteilung der Abscheidung im Verteiler, insbesondere Verweilzeitkurven, zu untersuchen und die Verteilergeometrie zu optimieren. Im Strang kann mit beiden Modellen die Bildung des Einschlussbandes wiedergegeben werden, eine Akkumulation der Einschlüsse im oberen Bereich des Strangquerschnitts zufolge der Strangkrümmung. Die Verteilung der Einschlüsse über die Strangbreite hängt dabei vom Strömungsprofil des Flüssigstahls am Beginn der Kreiszone ab. Die Verteilung der Einschlüsse über die Stranglänge bei einem vorübergehenden Anstieg der Einschlusskonztration während eines Pfannenwechsels wird berechnet und mit Anlagenmessungen verglichen.
Sprache der Kurzfassung:
Deutsch
Englischer Titel:
Liquid Steel Flow and Inclusion Transport in Continuous Casting of Steel
Englische Kurzfassung:
The three-dimensional, turbulent flow of the liquid steel in the tundish and in the strand of a continuous casting plant with vertical mold and bended strand is computed with numerical models. Measurements of the velocity fields in water models of tundish and strand with the PIV method are compared with corresponden transient numerical simulations. Non-metallic inclusions are modelled in the numerical simulations as discrete secondary phase with an Eulerian method. Transport, separation and solidification of the inclusions are computed. Beside the numeric simulations also analytical models are provided, in order to better understand the separation of the inclusions. Both models are used to examine the possibilities for the evaluation of the separation in the tundish, in particular residence time distributon curves, and to optimize the tundish geometry. In the strand, the formation of the inclusion band - an accumulation of the inclusions within the upper range of the strand cross section because of to the strand curvature - can be reproduced with both models. The distribution of the
inclusions over the strand width depends thereby on the flow profile of the molten steel at the beginning of the bending zone. The distribution of the inclusions over the strand length with a temporary increase of the inclusion density during a ladle change is computed and compared with plant
measurements.
Forschungs-