Fluid flow behaviour in slab continuous casting tundish with different configurations of gas bubbling curtain

Zhong, Liang‐Cai; Li, L. Y.; Wang, B.; Zhang, L.; Zhu, Lixing; Zhang, Q. F.

doi:10.1179/174328108x318365

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“…As before the gas curtains direct the flow upwards. Zhong et al [11] and slag entrainment. Otherwise, steel cleanness will not be affected.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Study of Flow Modification and Inclusion Removal in Slab Tundish Due to Bottom Gas Injection

Silva¹,

Silva²,

Silva³

et al. 2018

Tecnologia Em Metalurgia Materiais E Mineração

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In order to quantify inclusion removal the role of flow pattern inside the tundish is assessed. Also mathematical models of inclusion separation including the influence of inclusion coalescence are discussed. This analysis suggest that as far as small size inclusions are concerned, operational parameters such as piston flow fraction are not important since for them the probability of separation is negligible. However, techniques such as gas curtains are to be considered for better inclusion control. Mathematical and physical modeling results are presented considering association of a porous dam and a ring shaped injection plug positioned around the strand. The results confirm the theoretical expectations as the flow modification, revealed by the mathematical simulation, allows the imprisonment of particles in the reactor and so the fraction of small inclusions leaving the tundish stays under 3% for the gas-assisted strand. Keywords: Tundish; Inclusion removal; Fluid flow; Gas curtain. ESTUDO DE MODIFICAÇÃO DE FLUXO E REMOÇÃO DE INCLUSÕES EM UM DISTRIBUIDOR DE LINGOTAMENTO DE PLACAS DEVIDO A INJEÇÃO DE GÁS PELO FUNDO ResumoCom o intuito de quantificar o papel da remoção de inclusões, avalia-se o padrão de fluxo no interior do distribuidor. Modelos matemáticos de separação de inclusão, incluindo a influência da coalescência de inclusões também são discutidos. A presente análise sugere que no tocante a inclusões de pequenas dimensões, parâmetros operacionais como fração de fluxo pistonado deixam de ser críticos, uma vez que a probabilidade de separação é desprezível. Entretanto, técnicas como o uso de cortina de gás são relevantes para melhor controle do conteúdo de inclusão. Resultados de modelamento físico e matemático são apresentados considerando a associação de uma barreira porosa e um plugue anelar de injeção posicionado ao redor do veio. Os resultados confirmam as expectativas já que a modificação de fluxo, exposta pela simulação matemática, permite que inclusões fiquem retidas no reator, registrando valores de saída abaixo de 3% no caso do veio com aspersão de gás. Palavras-chave: Distribuidor; Remoção de inclusão; Fluxo de fluido; Cortina de gás.

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“…As before the gas curtains direct the flow upwards. Zhong et al [11] and slag entrainment. Otherwise, steel cleanness will not be affected.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Study of Flow Modification and Inclusion Removal in Slab Tundish Due to Bottom Gas Injection

Silva¹,

Silva²,

Silva³

et al. 2018

Tecnologia Em Metalurgia Materiais E Mineração

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“…A cortina de gás inerte pode servir para diminuir a zona de "curto-circuito", aumentando o tempo mínimo de residência do aço no distribuidor. Zhong et al [4] e Cwudzinski [5] utilizaram diferentes configurações de dispositivos combinados com a injeção de gás inerte em seus estudos. O presente trabalho teve como objetivo estudar o efeito da substituição da barragem pela cortina de gás no escoamento do aço no distribuidor.…”

Section: Introductionunclassified

Simulação Matemática Do Escoamento Bifásico No Distribuidor De Lingotamento Contínuo: Estudo Do Efeito Da Substituição Da Barragem Por Cortina De Gás

Neves

Vilela

Tavares

et al. 2015

TMM

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O lingotamento contínuo é um processo de solidificação de aço líquido onde o conhecimento de suas variáveis é de extrema importância para a produção de aços de qualidade. Este processo contém um reator denominado distribuidor que se localiza entre a panela e o molde e tem como função tradicional, distribuir o aço que sai da panela para o molde, mas também realiza outras importantes funções. Devido a essa importância no processo foi feito o estudo do escoamento do aço no distribuidor com duas configurações diferentes, sendo uma sem injeção de gás inerte e outra com injeção de gás inerte. Neste estudo foi analisado o efeito da substituição da barragem pela cortina de borbulhamento de gás, injetado no fundo do distribuidor, através da fluidodinâmica computacional. Para isto foi utilizado um software para a realização das simulações matemáticas. Foram encontradas diferentes curvas de distribuição de tempos de residência (curvas DTR), grandezas de turbulência e perfil de velocidade para as diferentes configurações. Palavras-chave: Simulação matemática; Escoamento bifásico; Distribuidor de lingotamento contínuo; Cortina de injeção de gás. MatheMatical siMulation of two-Phase flow inside the Physical Model of continuous casting tundish: study of the daM suBstitution By the gas cuRtain abstract Continuous casting is a solidification process, in which the knowledge about its variables is very important in order to produce steel with good quality. The tundish distributes the steel coming from the ladle to the metallurgical mold as the traditional function, besides, it also has some other important functions. Because of its importance in the process, this work aim to carry out studies on the steel flow in the tundish with two different configurations, with and without inert gas injection. A Computational Fluid Dynamic (CFD) software were used to make the mathematical simulations making possible to note the difference in terms of the Residence Time Distribution curves (RTD curves), levels of turbulence and velocity profiles with or without inert gas injection.

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“…[9][10][11] The principle behind this device is that generating an upper flow to take inclusions toward the slag layer, and the smaller inclusions are easy to float when they were trapped by bubbles. Nevertheless, the potential hazards of pinhole bubble formed in billets may exist in the application of gas curtains.…”

Section: Effect Of Tunnel Filters On Flow Characteristics In An Eightmentioning

confidence: 99%

Effect of Tunnel Filters on Flow Characteristics in an Eight-strand Tundish

et al. 2017

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Fluid flow behaviour in slab continuous casting tundish with different configurations of gas bubbling curtain

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Study of Flow Modification and Inclusion Removal in Slab Tundish Due to Bottom Gas Injection

Study of Flow Modification and Inclusion Removal in Slab Tundish Due to Bottom Gas Injection

Simulação Matemática Do Escoamento Bifásico No Distribuidor De Lingotamento Contínuo: Estudo Do Efeito Da Substituição Da Barragem Por Cortina De Gás

Effect of Tunnel Filters on Flow Characteristics in an Eight-strand Tundish

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