Introduktion til Tundish

Siden 1850'erne, med fremkomsten af ​​Bessemer-konvertere og ovne, samt fremkomsten af ​​storstilet stålfremstilling, er fremskridtet for den menneskelige civilisation accelereret betydeligt. Især siden det 20. århundrede er stålindustriens kraftige udvikling blevet et vigtigt materielt grundlag for fremskridt i den globale økonomi og den sociale civilisation. Inden for den overskuelige tidsramme forbliver stål et meget vigtigt materiale i verden, og dets omfattende fremragende ydeevne gør det til et uerstatteligt materiale i større basisindustrier og infrastruktur. Stål, med dets konkurrencedygtige omkostninger og høje reserver af råmaterialer, nem minedrift, forarbejdning og gode genanvendelighed, vil fortsat være det vigtigste globale basisråmateriale.
I stålindustriens udviklingsproces har der ikke været grundlæggende ændringer i dens grundlæggende principper, men den teknologiske dannelse af hver proces i stålproduktionsprocessen og sammensætningen og konnotationen af ​​ingeniørarbejde har undergået væsentlige ændringer, hvilket har resulteret i dybtgående ændringer i stålindustrien. strukturel tilstand og fremstillingsproces af stålværker.
I 1950'erne, som et symbol på stålindustriens revolution, udviklede kontinuerlig støbeteknologi, karakteriseret ved hurtig proceshastighed, koncentrerede investeringer og stadig mere forbedret teknologi. I 1970 var det globale kontinuerlige støbeforhold kun 5,6 procent, men i 1990 havde det globale kontinuerlige støbeforhold nået 62,4 procent, og nogle industrialiserede lande havde kontinuerlige støbeforhold på over 95 procent. I de senere år har mange stålfabrikker i verden erstattet formstøbning med fuld kontinuerlig støbeproduktion. I 1994 var der 24 lande, der havde opnået fuld kontinuerlig casting.
Sammenlignet med traditionel formstøbning har kontinuerlig støbning fordelene ved at forbedre metaludbyttet og reducere energiforbruget, mens reduktion af forbruget af metalressourcer og energi er i overensstemmelse med kravene til bæredygtig udvikling. Implementeringen af ​​fuld kontinuerlig støbning forenkler stålfremstillingsprocessen, forkorter processen og forbedrer produktionseffektiviteten markant. Beholderen er et mellemled i stålfremstillingsprocessen, og det er overgangspunktet fra intermitterende drift til kontinuerlig drift. Som metallurgisk reaktor er tragten et vigtigt led i at forbedre stålproduktionen og kvaliteten. Beholderens rolle kan ikke ignoreres, hvad enten det drejer sig om den glatte drift af kontinuerlig støbning eller for at sikre, at kvaliteten af ​​det smeltede stål opfylder behovene. Det antages generelt, at tragten spiller følgende roller:
1. Afledningseffekt. For flerstrøms kontinuerlige støbemaskiner er stålvæsken delt af en multidysetragt.
2. Kontinuerlig hældeeffekt. Under flerovns kontinuerlig støbning spiller stålvæsken, der er lagret i tragten, en brofunktion, når ståltromlen udskiftes.
3. Dekompressionseffekt. Højden af ​​væskeniveauet inde i ståltønden er 5-6m, med en stor slagkraft og betydelige ændringer under støbeprocessen. Højden på væskeniveauet i tragten er lavere end i øsen, og variationen er meget mindre. Derfor kan den bruges til at stabilisere stålstøbeprocessen og reducere erosionen af ​​stålstrømmen på den størknede skal af formen.
4. Beskyttende virkning. Ved at dække tragtens væskeoverflade med et dækmiddel, en lang dyse og andre beskyttelsesanordninger, reduceres stålvæsken i tragten fra ekstern forurening.
5. Fjern urenheder. Beholderen, som den sidste ildfaste materialebeholder, der passerer igennem før størkningen af ​​smeltet stål, har en vigtig indflydelse på stålkvaliteten. Det bør være muligt at udelukke ikke-metalliske indeslutninger fra stålet, når det er i flydende tilstand.
De roller, som forskning i tundisk metallurgi bør spille omfatter:
1. Forbedre strømningsforholdene for smeltet stål og fjern ikke-metalliske indeslutninger så meget som muligt i stålet; Det er for at forhindre kortslutningsflow, reducere dødzoner, forbedre strømningsretningen og øge opholdstiden for smeltet stål.
2. Kontroller temperaturen i den smeltede stålbrønd, og øg om nødvendigt opvarmningsforanstaltningerne for at opretholde en stabil grad af overhedning i det smeltede stål.
3. Valg af passende ildfaste beklædningsmaterialer og smeltede pooldækkende midler reducerer ikke kun varmetabet, men letter også absorption, adskillelse og opstrømning af indeslutninger.
Computational fluid dynamics er en meget effektiv metode til at studere forskellige strømningsfelter. Karakteristikken for tundish metallurgi er at udføre forskellige metallurgiske processer i smeltet stålstrøm, så tundish flow-feltet kan løses ved hjælp af beregningsmæssig fluiddynamikmetode. På grund af tragtens komplekse struktur, bortset fra den tidlige brug af todimensionelle flowfeltberegninger, bruges tredimensionelle flowfeltberegninger mest. He Youduo forskede tidligere i tredimensionel strømningsfeltberegning og brugte sit beregningsprogram til at beregne strømningsegenskaberne og påvirkningsfaktorerne for forskellige smeltede stål i tragten. Xiao Zeqiang et al. udnyttet deres langsigtede forskningsresultater om flowet af argonblæst smeltet stål i øsen, og også beregnet forskellige flowfelter i tragten. De var også tidligt opmærksomme på undersøgelsen af ​​ikke-isotermiske strømningsfelter i tragten, påpegede, at indflydelsen af ​​naturlig konvektion ikke kan ignoreres, og udførte eksperimentel verifikation ved hjælp af en vandmodel. Computational fluid dynamics-metoden er blevet det vigtigste middel til tunish metallurgisk analyse. Med de hurtige fremskridt inden for computerhardware og -software vil computervæskedynamik blive mere udbredt i metallurgisk videnskab og teknologi.