This paper presents the experimental determination of variations in the chemical composition of a steel bath after introducing an alloy addition, and a numerical simulation corresponding to the conditions in an industrial ladle furnace. The numerical model and experimental studies aimed to determine the mixing time necessary for achieving the assumed degree of chemical homogenisation under the conditions of operation of the ladle furnace. In addition, through the numerical studies, the metal bath mixing time for a variable position of the porous plug is investigated.

No abstract

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.Keywords: tundish, flow control devices, RTD characteristics, numerical modeling 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.

This paper presents the results of laboratory experiments with the usage of water model of continuous steel casting mold for slabs casting. In laboratory experiments, the liquid slag layer is replaced by silicone oil, whereas mold powder layer is replaced by polypropylene particles. The obtained results has been analyzed using a statistical method based on Taguchi assumptions. Critical casting speeds are determined depending on the viscosity of liquid mold slag. Possible mechanisms of slag entrainment are also specified. It is explained, whether taking into account in laboratory experiment the presence of mold powder layer change the entrainment conditions. Based on the obtained results and their discussion it is concluded, that the presence of mold powder should not be ignored in laboratory experiments of continuous steel casting in mold, because to a certain extent it changes the behavior and entrainment conditions of the oil layer.

Experiments were conducted at industrial plant to determine the free and total oxygen contents in molten steel in the tundish during continuous casting blooms of sizes 280×280 mm. On the basis of industrial experiment results a thermodynamic evaluation of non metallic inclusion formation in liquid steel was performed. Software FactSage R with thermodynamic base packages were tested and applied to calculate equilibrium formation of oxides and sulphides. The results showed the effect of oxygen contents and temperature on the formation inclusion in liquid steel. Calculation results was presented in the form of suitable characteristics which were illustrated graphically.Keywords: tundish, non-metallic inclusions, thermodynamics analysis, FactSage programme Dla kadzi pośredniej stosowanej do odlewania wlewków kwadratowych o rozmiarach 280×280 mm przeprowadzono badania przemysłowe polegające na pobieraniu próbek metalu celem określenia zawartości tlenu w postaci rozpuszczonej i całkowitej. Na podstawie tych danych przeprowadzono analizę termodynamiczną zdolności do wydzielania się wtrąceń niemetalicznych z ciekłej stali podczas jej przebywania w kadzi pośredniej. W tym celu zastosowano program FactSage R wraz z odpowiednimi bazami danych termodynamicznych. W wynikach badań przedstawiono wpływ zawartości tlenu oraz temperatury na możliwość tworzenia wtrąceń niemetalicznych. Otrzymane wyniki badań przedstawiono w postaci odpowiednich charakterystyk, które zostały także zilustrowane graficznie.