Možnosti simulace odstraňování vměstků z oceli při proudění v mezipánvi

Abstract

Tato závěrečná práce se věnuje rozboru současných výzkumů v oblasti odstraňování nekovových vměstků při proudění oceli v mezipánvi, a to za použití numerických simulací a fyzikálního modelování. Bakalářská práce je rozdělena do dvou částí, přičemž první část je věnována teoretickému popisu zařízení plynulého odlévání a zahrnuje detailní popis mezipánve a možné způsoby optimalizace proudění taveniny v mezipánvi. Taktéž je věnována pozornost nekovovým vměstkům a jejich rozdělení. Následující část bakalářské práce se zaobírá rozborem celosvětových výzkumů v oblasti numerického a fyzikálního modelování vyplouvání nekovových vměstků v mezipánvi. V této části jsou hodnocena různá nastavení mezipánve k dosažení optimálních podmínek odstraňování vměstků. Hodnotí se převážně použití přepážek, jejich množství a tvar, porézní tvárnice a množství dmýchaného inertního plynu, odlišné tvary dopadových míst, ale taktéž indukční ohřev ocelové lázně přímo v mezipánvi, který kladně působí na finální čistotu předlitku. Cílem předkládané bakalářské práce je pochopit a analyzovat aktuální možnosti numerického a fyzikálního modelování v oblasti mezipánve za účelem dosažení vysoké mikročistoty předlitků a s tím spojené kvality finálních výrobků.

This thesis is devoted to the analysis of current research in the area of removal of non-metallic inclusions in the flow of steel in the tundish, using numerical simulations and physical modelling. The bachelor thesis is divided into two parts, the first part is devoted to the theoretical description of the continuous casting machine and includes a detailed description of the tundish and possible ways of optimizing the melt flow in the tundish. Attention is also given to non-metallic inclusions and their different types. The following part of the bachelor thesis deals with the analysis of worldwide researches in the field of numerical and physical modelling of the outflow of non-metallic inclusions in the tundish. This section evaluates different tundish settings to achieve optimum conditions for the removal of inclusions. Primarily focusing on the use of dams, their quantity and shape, the porous blocks and the amount of blown inert gas, the different shapes of the impact pads, but also the induction heating of the steel bath directly in the tundish, which positively affects the final cleanliness of the precast. The aim of the present bachelor thesis is to understand and analyse the current possibilities of numerical and physical modelling in the area of the tundish in order to achieve high microcleanliness of pre-casts and the related quality of final products.