Numeryczna analiza struktury przepływu ciekłej stali w kadzi pośredniej jednowylewowej wyposażonej w podstrumieniowy regulator turbulencji i przegrodę

The paper present the results of computational calculation showing liquid steel flow in the tundish. The one-strand slab tundish is used to casting slabs. The internal work space of tundish was modified by two flow control devices (FCDs). The first device is subflux turbulence controller situated in the pouring tundish zone. The second FCD is a dam with two holes. The dam presently using in the industrial conditions was modified by changing a height. Adapted to internal work space new flow control devices were located in the tundish virtual model. Numerical model and computational grid of tundish was performed in the Gambit application. The visualization of interaction of flow control devices on hydrodynamic conditions was received from numerical simulation. As a results of the computations carried out, liquid steel flow fields, turbulence intensity maps, steel temperature maps and RTD curves (E and F) were obtained. On the distribution of RTD characteristics, percentage contributions of stagnant, plug, ideal mixing flow type, and transition grade zone were calculated.Artykuł przedstawia wyniki obliczeń komputerowych obrazujacych przepływ ciekłej stali w kadzi pośredniej. Jednowylewowa kadź posrednia jest przeznaczona do odlewania wlewków płaskich. Przestrzeń robocza kadzi pośredniej została zmodyfikowana i zabudowana dwoma urządzeniami sterującymi przepływem ciekłej stali. Pierwszym urządzeniem USP jest podstrumieniowy regulator turbulencji umieszczony w strefie zasilania kadzi pośredniej. Drugim urządzeniem jest przegroda z dwom oknami przelewowymi. Wykorzystywaną obecnie w warunkach przemysłowych przegrodę zmodyfikowano zmieniając jej wysokość. Dostosowane do przestrzeni wewnętrznej kadzi pośredniej nowe urządzenia sterujące przepływem umieszczono w wirtualnych modelach kadzi pośredniej. Modele numeryczne kadzi pośredniej i siatkę obliczeniową wykonano w programie Gambit. Wizualizację oddziaływania nowej zabudowy kadzi na warunki hydrodynamiczne uzyskano na bazie wyników otrzymanych z symulacji komputerowej przepływu ciekłej stali. W wyniku obliczeń komputerowych otrzymano charakterystyki w postaci krzywych RTD (E i F) oraz pól przepływu, intensywnosci trubulencji i temperatury ciekłej stali. Na podstawie rozkładu czasu przebywania stali w kadzi posredniej wyliczono udziały procentowe przepływów: stagnacyjnego, tłokowego, idealnego mieszania oraz zakres strefy przejściowej