Fyzikální modelování proudění oceli v mezipánvi

Jiří Cupek

Master's thesis

Physical Modelling of Steel Flow in Tundish

Abstract:

Diplomová práce se zabývá studiem charakteru proudění oceli v mezipánvi pomocí metody fyzikálního modelování. Experimentálním zařízením byl fyzikální model asymetrické provozní pětiproudé mezipánve, na kterém byla provedena celá řada experimentů. Hlavním cílem bylo studium vlivu tvaru dopadového místa v mezipánvi a polohy stínicí trubice vůči dopadovému místu. Diplomová práce je rozdělená do tří hlavních částí. První část popisuje technologii plynulého odlévání oceli, její princip, konstrukci a rozdělení. Dále je zde věnována pozornost mezipánvi, jsou charakterizovány její funkce a základní možnosti ovlivňování proudění oceli v mezipánvi. Druhá část diplomové práce se zabývá studiem poznatků světové literatury v oblasti optimalizace proudění oceli v mezipánvi pomocí metod numerického a fyzikálního modelování. Jsou zde hodnoceny mezipánve různých konfigurací, s celou řadou různých modifikátorů proudění. Výsledky charakteru proudění byly nejčastěji prezentovány pomocí retenčních časů. Třetí část je věnována vlastní experimentální práci. V rámci experimentální části je popsána fyzikální podobnost modelu a díla. Jsou zde popsány provedené experimenty a prezentovány jejich výsledky, které mohou zajistit optimalizaci provozních zařízení, zejména v oblasti zlepšení charakteru proudění oceli v mezipánvi.

Abstract:

The diploma thesis deals with the study of the nature of steel flow in the tundish using the method of physical modelling. Experimental device was a physical model of an asymmetric five-strand tundish, on which a number of experiments were performed. The main goal was to study the influence of the shape of the impact pad and the position of the ladle shroud towards the impact pad. The thesis is divided into three main parts. The first part describes the technology of continuous casting of steel, its principle, construction and division. In the first part there is also described tundish with its functions and possibilities of influencing the steel flow in the tundish. The second part deals with the study of knowledge from world literature in the field of optimization of steel flow in the tundish by methods of numerical and physical modelling. This section evaluates tundishes of different configurations with many different flow modifiers. The results of the steel flow were presented using by retention times. The third part of this thesis is devoted to the experimental part. The experimental part describes the physical similarity of the model and the prototype. The experiments performed are described here and their results are presented, which can ensure the optimization of the operating equipment, especially in the field of improving the character of the steel flow in the tundish.

Keywords

plynulé odlévání oceli, mezipánev, proudění oceli, fyzikální modelování, dopadové místo

Keywords

continuous casting of steel, tundish, steel flow, physical modelling, impact pad

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 4. 2021

Thesis defence

• Date of defence: 1. 6. 2021
• Supervisor: Karel Michalek
• Reader: Markéta Tkadlečková

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta materiálově-technologická

Master programme / field:
Metalurgické inženýrství / Moderní technologie výroby kovů