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

Abstract

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.