Vliv provozních podmínek na proudění oceli v pětiproudé asymetrické mezipánvi s využitím fyzikálních experimentů

Michal Benko

Diplomová práce

The Influence of Operating Conditions on the Steel Flow in a Five-Strand Asymmetric Tundish by using Physical Experiments

Anotace:

Předložená diplomová práce se věnuje modelování chování proudových charakteristik taveniny oceli uvnitř mezipánve pro plynulé odlévání. K uskutečnění cíle byla použita metoda fyzikálního modelování, která je jednou ze dvou modelovacích metod, které se běžně používají pro pozorování metalurgických procesů. Výzkum (experimenty) byl proveden na zmenšeném fyzikálním modelu pětiproudé asymetrické mezipánve v měřítku 1:4. Cílem výzkumu bylo experimentování několika odlišných provozních podmínek, které mohou výrazně změnit charakter proudění a tím pádem ovlivnit výslednou jakost oceli. V tomto výzkumu se konkrétně jednalo o sledování vlivu tří typů inhibitorů turbulence, dvou licích rychlostí a dvou poloh stínicí trubice (kolmá a příčně vychýlená). Dohromady se tedy testovalo 12 odlišných variant. Výsledkem experimentů byly časové závislosti změny koncentrace (C křivky), ze kterých byly určeny jednotlivé doby setrvání (retenční časy) a podíly jednotlivých objemů uvnitř mezipánve. Nakonec byly ještě provedeny optické záznamy proudových charakteristik pomocí vizualizační metody obarvené kapaliny.

Abstract:

The presented diploma thesis is devoted to the modelling of the behaviour of the flow characteristics of molten steel inside tundish for continuous casting. The physical modelling method, which is one of the two modelling methods commonly used to observe metallurgical processes, was used to meet the objective. The research (experiments) was carried out on a scaled-down physical model of a five-strand asymmetric tundish on a scale of 1:4. The goal of the research was to experiment with several different operating conditions that can significantly change the character of the flow and thus affect the resulting quality of the steel. In this research, it was specifically about monitoring the effect of three types of turbulence inhibitor, two casting speeds and two positions of the ladle shroud (perpendicular and transverse deflected). A total of 12 different variants were tested. The results of the experiments were time dependences of concentration changes (C curves), from which individual residence times and ratios of individual volumes inside tundish were determined. Finally, optical recordings of flow characteristics were made using the dyed liquid visualization method.

Klíčová slova

zařízení plynulého odlévání, mezipánev, fyzikální modelování, proudění oceli, inhibitor turbulence, licí rychlost, vychýlení stínicí trubice, doba setrvání, objem

Keywords

continuous casting, tundish, physical modelling, steel flow, turbulence inhibitor, casting speed, ladle shroud deflect, residence time, volume

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 28. 4. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 30. 5. 2023
• Vedoucí: Josef Walek
• Oponent: Karel Michalek

VŠB – Technická univerzita Ostrava

Fakulta materiálově-technologická

Magisterský studijní program / obor:
Metalurgické inženýrství / Moderní technologie výroby kovů